數字電路設計與製作 司淑梅,楊善迎 9787303119134 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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司淑梅，楊善迎 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 電路設計
• 電子技術
• DIY
• 實踐
• 教學
• 高等教育
• 電子工程
• 嵌入式係統
• 單片機

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 北京師範大學齣版社

ISBN：9787303119134

商品編碼：29498002352

包裝：平裝

齣版時間：2011-07-01

基本信息

書名：數字電路設計與製作

定價：27.00元

作者：司淑梅,楊善迎

齣版社：北京師範大學齣版社

齣版日期：2011-07-01

ISBN：9787303119134

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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司淑梅等的《數字電路設計與製作》共有7個項目：邏輯筆的設計與製作、數碼顯示器的設計與製作、搶答器的設計與製作、簡易電子琴的設計與製作、簡易數字頻率計的設計與製作、簡易數字電壓錶的設計與製作和多功能數字鍾的綜閤設計與製作。這些産品都是學生在生活中比較常見的、實用的産品，學生做起來容易設計與實現。這7個項目完全采用數字電路的知識實現，有基本要求和擴展要求，學生可以根據自身的能力來選擇。其中項目6簡易數字電壓錶的設計與製作可以根據學時的多少自行安排。

內容提要

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司淑梅等的《數字電路設計與製作》以製作實用、趣味、常見的電子産品為主綫。學生通過實際動手做産品來掌握所學的知識、提高操作技能。全書由邏輯筆的設計與製作、數碼顯示器的設計與製作、搶答器的設計與製作、簡易電子琴的設計與製作、簡易數字頻率計的設計與製作、簡易數字電壓錶的設計與製作和多功能數字鍾的綜閤設計與製作7個項目組成。
其中多功能數字鍾綜閤設計與製作包含瞭前麵6個項目的所有內容，可以將前麵所學的內容有機地、係統地結閤起來。
《數字電路設計與製作》可作為高職高專電子信息、通信、機電和電氣自動化等相關專業的電子技術理論課教材，也可供從事電子工作的工程技術人員參考。

目錄

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項目1 邏輯筆的設計與製作 1.1 邏輯筆製作任務導讀及要求 1.1.1 基本要求 1.1.2 擴展要求 1.1.3 學生需提交的材料 1.2 基礎知識 1.2.1 數字電路的分類及特點 1.2.2 數製及相互轉換 1.2.3 碼製 1.2.4 邏輯代數 1.2.5 邏輯函數的錶示方法及相互轉換 1.2.6 邏輯代數的基本公式、定律和規則 1.2.7 邏輯函數的公式法化簡 1.2.8 卡諾圖法化簡邏輯函數 1.2.9 邏輯門電路 1.3 邏輯筆參考電路實例分析 1.3.1 邏輯筆電路圖及電路元器件功能錶 1.3.2 邏輯筆電路功能分析 1.4 邏輯筆製作技能訓練 1.4.1 訓練器材 1.4.2 訓練內容 1.4.3 考核評價 1.5 擴展知識 1.5.1 TTL其他電路 1.5.2 S門電路 1.5.3 集成門電路係列及使用注意事項項目2 數碼顯示器的設計與製作 2.1 數碼顯示器的製作要求 2.1.1 數碼顯示器製作基本要求 2.1.2 數碼顯示器製作擴展要求 2.1.3 學生需提交的材料 2.2 基礎知識 2.2.1 組閤邏輯電路的分析方法和設計方法 2.2.2 編碼器 2.2.3 譯碼器 2.3 數碼顯示器電路實例分析 2.3.1 數碼顯示器電路圖及電路元器件功能錶 2.3.2 電路功能分析 2.4 數碼顯示器製作技能訓練 2.4.1 技能訓練器材 2.4.2 訓練內容 2.4.3 考核評價 2.5 擴展知識 2.5.1 加法器 2.5.2 數據選擇器和分配器 2.5.3 4選1數據選擇器 2.5.4 數值比較器 2.5.5 組閤邏輯電路中的競爭冒險項目3 搶答器的設計與製作 3.1 搶答器的製作要求 3.2 基礎知識 3.2.1 基本觸發器 3.2.2 同步觸發器 3.2.3 主從觸發器 3.2.4 邊沿觸發器 3.3 搶答器電路實例分析 3.3.1 搶答器電路圖及電路元器件功能錶 3.3.2 電路邏輯功能分析 3.4 搶答器製作技能訓練 3.4.1 訓練器材 3.4.2 訓練內容 3.4.3 考核評價 3.5 擴展知識 3.5.1 不同類型觸發器的相互轉換 3.5.2 觸發器構成的分頻電路項目4 簡易電子琴的設計與製作 4.1 簡易電子琴的製作要求 4.2 基礎知識 4.2.1 多諧振蕩器 4.2.2 555定時器及應用 4.3 簡易電子琴電路實例分析 4.3.1 簡易電子琴電路圖及電路元器件功能錶 4.3.2 簡易電子琴電路邏輯功能分析 4.4 簡易電子琴製作技能訓練 4.4.1 訓練器材 4.4.2 訓練內容 4.4.3 考核評價 4.5 擴展知識 4.5.1 單穩態觸發器 4.5.2 施密特觸發器項目5 簡易數字頻率計的設計與製作 5.1 簡易數字頻率計的設計與製作任務要求 5.1.1 基本要求 5.1.2 擴展要求 5.1.3 學生需提交的材料 5.2 基礎知識 5.2.1 概述 5.2.2 時序邏輯電路的分析方法 5.2.3 計數器 5.2.4 同步時序邏輯電路的設計方法 5.3 簡易數字頻率計電路實例分析 5.3.1 簡易數字頻率計電路圖及元器件功能錶 5.3.2 電路邏輯功能分析 5.4 簡易數字頻率計製作技能訓練 5.4.1 訓練器材 5.4.2 訓練內容 5.4.3 考核評價 5.5 擴展知識 5.5.1 基本寄存器

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字電路設計與製作》 內容簡介 本書是一本係統介紹數字電路設計與製作的專業教材，旨在幫助讀者掌握數字電路的基本原理、設計方法、仿真技術以及實際製作流程。全書內容緊密結閤理論與實踐，由淺入深，循序漸進，力求使讀者在紮實掌握理論知識的同時，也能熟練運用相關工具進行實際電路的設計與實現。 第一章 數字電路基礎 本章將帶領讀者進入數字電路的奇妙世界。我們將從最基本的概念講起，例如二進製數及其運算（與、或、非、異或），這將是理解後續所有數字邏輯的基礎。隨後，我們將深入介紹邏輯門電路，包括AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR門，講解它們的邏輯功能、真值錶以及電路符號。在此基礎上，我們將探討組閤邏輯電路的設計方法，例如最小項、最大項的提取，卡諾圖化簡法，以及如何利用邏輯門實現任意組閤邏輯功能。最後，本章將簡要介紹一些基礎的數字電路應用，為後續章節的學習打下鋪墊。 第二章 時序邏輯電路 與組閤邏輯電路的輸齣僅取決於當前輸入不同，時序邏輯電路的輸齣不僅與當前輸入有關，還與電路的“記憶”狀態有關。本章將重點講解時序邏輯電路的核心組成部分——觸發器。我們將詳細介紹SR觸發器、D觸發器、JK觸發器和T觸發器，闡述它們的結構、工作原理、狀態轉移圖以及應用。在此基礎上，我們將學習如何設計和分析時序邏輯電路，包括狀態圖、狀態錶、狀態最小化和狀態分配等關鍵技術。我們將通過實例講解異步時序邏輯電路和同步時序邏輯電路的設計，並介紹計數器和寄存器等常見的時序邏輯電路模塊。 第三章 半導體存儲器與可編程邏輯器件 在現代數字係統中，存儲器扮演著至關重要的角色。本章將深入探討半導體存儲器的種類、結構和工作原理。我們將詳細介紹隨機存取存儲器（RAM），包括靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM），分析它們的讀寫操作過程和存儲機製。我們還將講解隻讀存儲器（ROM），包括掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦寫可編程ROM（EPROM）和電可擦寫可編程ROM（EEPROM），瞭解它們的存儲特性和應用場景。 除瞭存儲器，可編程邏輯器件（PLD）的齣現極大地簡化瞭數字電路的設計和實現。本章將介紹可編程邏輯器件的基本概念和分類，重點講解可編程隻讀存儲器（PROM）、通用陣列邏輯（GAL）、復雜可編程邏輯器件（CPLD）和現場可編程門陣列（FPGA）的結構、編程方式和設計流程。我們將分析這些器件如何通過編程來實現任意的數字邏輯功能，以及它們在原型設計和産品開發中的優勢。 第四章 數據轉換器 數字電路和模擬電路之間的接口通常需要數據轉換器來完成。本章將介紹模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的設計與原理。我們將詳細講解ADC的幾種主要類型，包括逐次逼近型ADC、雙積分型ADC和Σ-Δ型ADC，分析它們的轉換原理、分辨率、采樣率以及精度。對於DAC，我們將介紹電阻網絡型DAC、R-2R梯形DAC和電流輸齣型DAC等，理解它們如何將數字信號轉換為模擬信號。本章還將討論數據轉換器的性能指標及其選擇原則，並結閤實際應用進行案例分析。 第五章 微處理器基礎與應用 微處理器是數字係統的核心，本章將為您揭開微處理器的神秘麵紗。我們將從微處理器的基本結構入手，講解運算器（ALU）、控製器、寄存器組以及存儲器接口等關鍵組成部分。我們將介紹指令係統的概念，包括指令格式、尋址方式和指令周期，理解微處理器如何執行程序。本章還將講解總綫結構，包括地址總綫、數據總綫和控製總綫，以及它們在微處理器與外圍設備之間通信中的作用。我們將通過一個簡單的微處理器模型，展示其工作流程，並探討微處理器在嵌入式係統、計算機等領域的廣泛應用。 第六章 數字電路設計流程與EDA工具 在實際的數字電路設計過程中，電子設計自動化（EDA）工具扮演著至關重要的角色。本章將係統介紹數字電路的設計流程，從需求分析、邏輯設計、電路仿真、PCB布局布綫到最終的硬件實現。我們將重點講解常用的EDA工具，例如邏輯綜閤工具、仿真工具和PCB設計工具。讀者將學習如何利用這些工具來描述硬件邏輯（例如使用Verilog或VHDL語言），進行功能仿真和時序仿真，驗證電路設計的正確性，以及生成PCB製造所需的Gerber文件。我們將通過一個實例，演示完整的EDA設計流程。 第七章 數字電路的製作與調試 理論學習和工具應用最終都要落實到實際的電路製作與調試環節。本章將指導讀者完成數字電路的實際製作。我們將介紹常用的電子元器件，例如集成電路芯片、電阻、電容、二極管、晶體管等，講解它們的型號、規格和選用原則。我們將詳細介紹PCB（印刷電路闆）的設計與製作工藝，包括PCB布局、布綫規則、過孔、覆銅等。讀者將學習焊接技術，包括手工焊接和迴流焊，以及如何進行元器件的安裝。 電路製作完成後，調試是確保電路正常工作的關鍵步驟。本章將介紹常用的調試工具，例如示波器、邏輯分析儀、萬用錶等，並講解如何利用它們來檢測信號、分析時序、查找故障。我們將提供一套係統的調試方法，幫助讀者快速定位和解決電路中的問題，確保設計的成功。 第八章 可編程邏輯器件（FPGA）設計實例 為瞭使讀者能夠更深入地理解和掌握FPGA的設計與應用，本章將提供一個完整的FPGA設計實例。我們將選擇一個典型的數字邏輯功能，例如一個簡單的數字信號發生器或一個小型數據處理器，從需求分析開始，逐步進行Verilog/VHDL語言的描述，使用EDA工具進行綜閤、仿真和時序分析，最後將設計下載到FPGA開發闆上進行硬件驗證。通過這個實例，讀者將能夠全麵地體驗FPGA設計流程，並學會如何將其應用於更復雜的數字係統設計中。 第九章 高級數字電路設計概念 本章將拓展讀者的視野，介紹一些更高級的數字電路設計概念。我們將探討低功耗數字電路設計技術，分析如何優化電路結構和降低功耗。我們還將簡要介紹可重構計算和並行處理的概念，以及它們在高性能計算和特定應用領域的潛力。此外，本章還會對未來的數字電路設計趨勢進行展望，例如麵嚮人工智能的硬件加速器設計等。 本書的特色 理論與實踐並重： 本書不僅深入講解數字電路的理論知識，還提供豐富的實踐指導，包括EDA工具的使用和實際電路的製作。 由淺入深，循序漸進： 內容組織閤理，從基礎概念入手，逐步深入到高級主題，適閤不同層次的讀者。 注重工程實踐： 強調實際電路的設計、製作和調試過程，幫助讀者掌握解決實際問題的能力。 案例豐富： 結閤大量的實例和設計流程講解，使讀者能夠更好地理解抽象的理論概念。 緊跟技術發展： 介紹瞭可編程邏輯器件和EDA工具等現代數字電路設計中不可或缺的技術。 通過學習本書，讀者將能夠係統地掌握數字電路設計的理論基礎和實踐技能，為從事數字電路設計、嵌入式係統開發、集成電路設計等相關領域的工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

《數字電路設計與製作》這本書，給我最深的感受就是它的“工程導嚮”。司淑梅和楊善迎兩位老師在撰寫這本書時，顯然是站在一個非常實際的工程角度來構思的。他們不僅僅是枯燥地羅列理論公式，而是把每一個理論點都與具體的工程實踐緊密地聯係起來。我特彆喜歡書中關於“模塊化設計”和“自頂嚮下設計”的講解，這兩種思想是現代數字電路設計中不可或缺的核心理念。書中通過一係列的案例，清晰地展示瞭如何將一個復雜的設計任務分解成若乾個可管理的模塊，以及如何通過接口定義和協作來實現整體的設計目標。這讓我明白，數字電路設計並非一蹴而就，而是一個係統化的、循序漸進的過程。此外，書中對一些常用的EDA（電子設計自動化）工具的使用也進行瞭介紹，雖然不是最深入的教程，但足以讓初學者對這些工具有一個初步的認識，並知道如何去進一步學習。這些工具在實際的數字電路開發流程中扮演著至關重要的角色，能夠提前瞭解並掌握它們，無疑會為未來的學習和工作節省大量的時間。總而言之，這本書非常適閤那些希望將理論知識轉化為實際工程能力的學生和初級工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字電路設計與製作》真心是一本讓我受益匪淺的寶藏！剛拿到書的時候，就被它紮實的理論功底和清晰的邏輯思路所吸引。司淑梅和楊善迎老師的講解，就像是給新手量身定製的導航儀，從最基礎的邏輯門開始，一步步引導我們深入到復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路。我特彆喜歡書中大量的圖示和實例，這讓我這種動手能力稍弱的讀者，也能通過直觀的視覺信息，快速理解抽象的概念。比如，講解觸發器的時候，書中給齣瞭多種觸發器的內部結構圖，並且用流程圖的方式展示瞭它們的工作原理，這比單純的文字描述要生動形象得多。而且，書中的習題設計也非常巧妙，有基礎鞏固的，也有需要融會貫通纔能解決的，做完之後，真的感覺自己對數字電路的理解又上瞭一個颱階。我尤其看重的是，這本書並沒有停留在理論層麵，而是花瞭大量篇幅講解實際的製作過程，這對於我們想要將理論付諸實踐的學生來說，簡直是雪中送炭。從元器件的選擇，到焊接技巧，再到電路的調試，都講解得非常詳細，甚至連一些容易齣錯的小細節都提醒到瞭。感覺這本書不僅教會瞭我“是什麼”，更教會瞭我“怎麼做”，這對於我日後從事相關的工程實踐，打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

讀完《數字電路設計與製作》這本書，我感覺自己的思維模式都有瞭很大的改變。司淑梅和楊善迎老師的書寫風格非常獨特，他們善於用類比和生動的語言來解釋那些看似晦澀難懂的概念。比如，在解釋狀態機的設計時，書中將一個復雜的狀態轉移過程比作瞭“遊戲關卡”的切換，這種形象的比喻一下子就讓我豁然開朗，將抽象的狀態機模型與現實生活中的事物聯係瞭起來，從而更容易理解其工作原理和設計思路。而且，書中對於不同類型的數字電路，比如存儲器、邏輯控製器等，都進行瞭深入的剖析，並且在每一個分析的末尾，都給齣瞭相關的設計實例，這讓我能夠將學到的理論知識立刻應用到實踐中去，通過動手操作來加深理解。這種“學以緻用”的設計理念，是我在其他數字電路書籍中很少見到的。另外，書中在討論一些高級主題時，比如時序分析和時鍾域交叉問題，並沒有迴避其復雜性，而是以一種循序漸進的方式，逐步引導讀者去理解其本質。這種嚴謹而不失靈活性的講解方式，讓我對數字電路有瞭更深層次的認識，也培養瞭我解決復雜問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

《數字電路設計與製作》這本書，可以說是一次非常愉快的學習體驗。司淑梅和楊善迎老師在內容編排上，充分考慮到瞭讀者的學習麯綫，從易到難，循序漸進。一開始，你會感覺自己像是在輕鬆地漫步，逐漸掌握瞭基礎知識，然後，書中的內容會引導你進入更深層次的探索。我特彆欣賞書中在講解某些關鍵概念時，會提供多種不同的視角和解釋方法。這對於不同的學習者來說，都能找到適閤自己的理解方式。比如，在講解邏輯綜閤時，書中既有算法層麵的解釋，也有實際電路實現層麵的考量，讓我能夠從宏觀和微觀兩個層麵去理解這個過程。而且，書中對於一些前沿的數字設計技術，也進行瞭適當的介紹，這讓我能夠對整個數字電路技術的發展趨勢有一個初步的瞭解。雖然本書的重點是“設計與製作”，但它在理論深度和技術廣度上都做得非常齣色，足以成為一本長期參考的工具書。我尤其喜歡書中關於“調試與驗證”的章節，這部分內容往往是許多初學者容易忽視的，但卻是實際工程中至關重要的一環。這本書讓我明白，一個優秀的數字電路，不僅要能正確工作，更要能夠穩定可靠地工作，而這離不開係統的調試和嚴謹的驗證。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始我拿到《數字電路設計與製作》這本書的時候，並沒有抱太大的期望，畢竟市麵上講數字電路的書籍實在太多瞭。然而，當我翻開它之後，我被它的深度和廣度所震撼。司淑梅和楊善迎老師在處理復雜概念時，展現齣瞭非凡的駕馭能力。他們並沒有為瞭追求“簡單易懂”而犧牲掉關鍵的技術細節，而是巧妙地在理論的嚴謹性和實際的可操作性之間找到瞭一個完美的平衡點。書中對於大規模集成電路（IC）的設計與實現，有著非常透徹的分析，特彆是對FPGA和CPLD的應用，給齣瞭不少具有啓發性的見解。我印象特彆深刻的是，書中探討瞭不同邏輯器件的選型策略，以及如何在成本、功耗和性能之間做齣權衡。這一點對於實際項目的設計至關重要，很多理論書籍往往會忽略這一點。此外，書中還穿插瞭一些關於電路測試和故障排除的章節，這部分內容對於我這樣的實踐者來說，簡直是無價之寶。能夠從理論上理解電路的工作原理，但真正遇到問題時，如果沒有係統的排錯思路，往往會束手無策。這本書恰恰彌補瞭這一遺憾，它提供瞭一套行之有效的故障診斷方法，讓我不再對調試過程感到恐懼。可以說，這本書不僅僅是一本教材，更是一本數字電路工程師的“工具箱”。