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瞿德福著 著

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• 基础

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 中国标准出版社

ISBN：9787506672245

商品编码：29559432385

包装：平装

出版时间：2013-09-01

基本信息

书名：数字电路读图100例

定价：29.00元

作者：瞿德福著

出版社：中国标准出版社

出版日期：2013-09-01

ISBN：9787506672245

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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瞿德福编著的《数字电路读图100例》是《数字集成电路新的读看图法》一书的姊妹篇，重点是读图，通过大量经典读图示例指导读者正确画图。在本书前部分给出三种检索方法，以利读者有针对性地快速检索i00例中感兴趣的示例。书中100个读图示例中应用了图形符号6种读图方法是本书的一大特点；第二个特点是，除了一般数字电路器件的读图外，还有大量的锁存器和触发器以及多种总线收发器的读图示例，这对读者掌握较难的图的读图方法很有帮助。

内容提要

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《数字电路读图100例》作者(瞿德福)为新的“实用数字电路读看图法”的提出者。
该方法以国家标准GB／T 4728．12为逻辑符号和语言 ，具有快速正确的读图功效。
《数字电路读图100例》灵活运用6种新的实用数 字电路读图方法，深入浅出地介绍了100个数字电路读图实例。除了一般的数 字电路 器件的读图外，还有大量的锁存器和触发器以及多种 总线收发器的读图实例，对读者掌握较难的数字电路读图方 法很有 帮助，是宝贵的技术参考资料。作者在100个精心选 编的实例中，将功能、图和标准三者紧密结合，并在例前和 例后分 设了便于查找所需器件实例的检索方式和便于读者自 学、练习的习题及答案，非常有助于读者看图能力的提高， 有利于 实际器件的应用。
本书是电子、电工、电信、航天航空、仪器仪表 、自动控制和检测、机电一体化和家电等电气领域中的工程 技术人 员和工人以及大专院校相关专业的师生解读数字电路 图的良 师益友。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电子系统设计与分析：原理、方法与实践》 内容概要： 本书深入探讨了现代电子系统设计的核心理论、关键方法以及在实际工程应用中的前沿实践。它旨在为读者提供一个系统、全面且富有洞察力的视角，理解和掌握从基础概念到复杂系统构建的全过程。本书内容涵盖了数字与模拟电路设计的基础知识，重点在于如何将这些基础知识融会贯通，构建功能强大、性能优越的电子系统。 第一部分：电子系统设计基础 本部分奠定了理解本书后续内容所必需的理论基石。 第一章：电子系统的定义与分类 详细阐述了电子系统的基本概念，包括其组成、功能以及在现代社会中的重要性。 对电子系统进行了多维度分类，例如按信号类型（模拟、数字、混合信号）、按应用领域（通信、计算、控制、医疗、消费电子等）、按集成度（分立元件、集成电路、超大规模集成电路）等，并分析了各类系统的特点与发展趋势。 探讨了系统设计的层次化方法，从高层系统需求分析到低层元件选型，梳理了典型的设计流程。 第二章：电路分析的基本原理 revisited 回顾了电路分析的核心定律，如基尔霍夫电压定律（KVL）和电流定律（KCL），欧姆定律，戴维宁定理和诺顿定理等，并重点强调了它们在复杂电路分析中的应用。 深入讲解了节点电压法和网孔电流法，提供了详细的解题步骤和实例分析。 探讨了线性电路与非线性电路的区别，以及在非线性电路分析中常用的近似方法和迭代算法。 引入了瞬态分析和稳态分析的概念，分析了RLC电路的动态行为，包括阻尼振荡、过阻尼和临界阻尼等情况。 强调了系统频率响应的概念，包括幅频特性和相频特性，以及它们对系统性能的影响。 第三章：电子元件特性与模型 详细介绍了电阻、电容、电感等无源元件的理想特性与实际特性，分析了温度、频率、电压等因素对它们参数的影响。 深入剖析了二极管（PN结二极管、稳压管、肖特基二极管等）的伏安特性、开关特性以及在整流、钳位、限幅等电路中的应用。 系统阐述了双极结型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的工作原理、各种工作区（截止区、放大区、饱和区）的特性，以及它们在放大、开关等电路中的应用。 介绍了运算放大器（Op-Amp）的理想模型和实际模型，分析了其差分输入、高增益、低输出阻抗等关键特性，并详述了其在反相比例、同相比例、加法、减法、积分、微分等经典应用电路中的原理。 探讨了集成电路（IC）的基本结构和制造工艺，以及不同类型IC（线性IC、数字IC、混合信号IC）的特点。 介绍了常用传感器（温度传感器、光传感器、压力传感器等）的工作原理和选型要点。 第二部分：数字系统设计方法 本部分专注于数字逻辑的设计，从基础门电路到复杂时序逻辑。 第四章：布尔代数与逻辑门电路 系统讲解了布尔代数的基本公理、定理和基本逻辑运算（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）。 详细介绍了各种逻辑门电路（AND门、OR门、NOT门、NAND门、NOR门、XOR门、XNOR门）的逻辑符号、真值表和基本工作原理。 阐述了如何使用逻辑门实现任意布尔函数，并探讨了逻辑函数的化简方法，包括卡诺图（Karnaugh Map）和奎恩-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）算法。 分析了竞争-冒险现象及其产生原因，并提出了消除竞争-冒险的常用方法。 第五章：组合逻辑电路设计 深入讲解了组合逻辑电路的设计流程，包括需求分析、真值表建立、逻辑函数表达式推导、化简以及硬件实现。 详细介绍了各类组合逻辑电路模块，如编码器（Encoder）、译码器（Decoder）、多路选择器（Multiplexer, MUX）、数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）、加法器（Adder, 半加器、全加器）、减法器、比较器（Comparator）等，并分析了它们在实际系统中的应用。 讨论了可编程逻辑器件（PLD）的原理，如PLA、PAL、GAL等，以及如何利用它们实现复杂的组合逻辑功能。 第六章：时序逻辑电路设计 讲解了时序逻辑电路的基本概念，包括触发器（Flip-Flop）的分类（SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器）、状态转换、时钟信号的作用。 详细介绍了寄存器（Register）的设计与应用，包括移位寄存器（Shift Register）和通用寄存器（Universal Register）。 深入分析了计数器（Counter）的设计，包括同步计数器（Synchronous Counter）和异步计数器（Asynchronous Counter），以及各种模计数器（Modulo-N Counter）的实现方法。 探讨了状态机（State Machine）的设计，包括有限状态机（Finite State Machine, FSM）的原理、穆尔（Mealy）模型和米勒（Moore）模型，以及状态转移图和状态表的设计。 介绍了随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的基本原理和结构，以及它们在数字系统中的应用。 第三部分：模拟系统设计方法 本部分关注模拟信号的处理与设计，从放大电路到滤波器。 第七章：放大电路设计 详细讲解了单级放大电路的设计，包括共射放大器、共集放大器、共基放大器的静态工作点设置、增益分析、输入输出阻抗计算。 分析了放大电路中的频率响应，包括低频响应（耦合电容、旁路电容的影响）和高频响应（极间电容、引线电感的影响）。 深入研究了多级放大电路的设计，包括直接耦合、阻容耦合和变压器耦合的优缺点，以及级联放大电路的增益与阻抗匹配。 探讨了反馈放大器的原理，包括负反馈和正反馈的类型、对放大器增益、带宽、失真和输入输出阻抗的影响。 介绍了运算放大器在放大电路中的应用，如直流放大器、交流放大器、仪表放大器等。 第八章：信号发生器与波形整形 讲解了不同类型的信号发生器，包括正弦波发生器（RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器）、方波发生器、三角波发生器和锯齿波发生器。 分析了各种振荡电路的工作原理、起振条件以及频率稳定性的影响因素。 介绍了比较器（Comparator）在波形整形电路中的应用，如将正弦波转换为方波。 探讨了施密特触发器（Schmitt Trigger）的工作原理，以及其在信号去噪和整形中的作用。 第九章：滤波器设计 详细阐述了滤波器的基本概念，包括通带、阻带、截止频率、衰减斜率等参数。 介绍了滤波器按频率特性的分类：低通滤波器（LPF）、高通滤波器（HPF）、带通滤波器（BPF）、带阻滤波器（BSF）。 深入研究了无源滤波器（RC滤波器、RL滤波器）和有源滤波器（基于运算放大器的滤波器）的设计方法。 讲解了巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和贝塞尔（Bessel）等三种经典滤波器近似类型的特点和设计公式。 探讨了数字滤波器（FIR滤波器、IIR滤波器）的基本原理和设计思想。 第四部分：现代电子系统设计与实践 本部分将前两部分所学的理论知识与实际应用相结合，涵盖了更复杂的系统设计和前沿技术。 第十章：模数转换与数模转换 详细阐述了模拟信号数字化过程中涉及的关键概念，包括采样定理（奈奎斯特定理）、量化（均匀量化、非均匀量化）、编码。 深入介绍了常用的模数转换器（ADC）的类型，如逐次逼近型ADC、双积分型ADC、闪速型ADC、Σ-Δ型ADC，并分析了它们的转换原理、优缺点和适用场景。 讲解了数模转换器（DAC）的类型，如权电阻型DAC、倒T型DAC、R-2R梯形DAC、电流输出型DAC等，以及它们的转换原理和性能指标。 探讨了ADC和DAC在数据采集系统、数字信号处理（DSP）和通信系统中的重要作用。 第十一章：微控制器与嵌入式系统设计 介绍了微控制器（Microcontroller Unit, MCU）的架构，包括CPU、内存、外设接口（GPIO、定时器、中断控制器、ADC、DAC、通信接口如UART、SPI、I2C等）。 阐述了嵌入式系统的开发流程，包括硬件选型、软件开发（固件编程）、调试和集成。 提供了使用C/C++语言进行嵌入式系统编程的入门指导，以及常用的开发工具和调试技术。 通过实例展示了如何利用微控制器实现各种功能，如传感器数据采集、电机控制、人机交互界面设计。 探讨了实时操作系统（RTOS）在复杂嵌入式系统中的应用，包括任务调度、进程通信和同步机制。 第十二章：通信系统中的基本模块设计 介绍了通信系统中的基本信号处理模块，如调制（Amplitude Modulation, AM; Frequency Modulation, FM; Phase Modulation, PM）和解调。 讲解了低噪声放大器（LNA）的设计要点，以及其在接收端前端的重要性。 探讨了混频器（Mixer）的功能和类型，以及其在频率变换中的作用。 介绍了锁相环（Phase-Locked Loop, PLL）的工作原理和应用，如频率合成、时钟恢复。 分析了射频（RF）电路设计中的挑战，如阻抗匹配、寄生参数、信号完整性等。 第十三章：电源管理与系统稳定性 详细介绍了线性稳压器（Linear Regulator）和开关稳压器（Switching Regulator）的工作原理、优缺点以及在电源设计中的应用。 探讨了电源完整性（Power Integrity, PI）的概念，以及电源噪声对数字和模拟电路性能的影响。 分析了系统稳定性分析的重要性，包括伯德图（Bode Plot）、根轨迹图（Root Locus）等工具在稳定性评估中的应用。 介绍了接地（Grounding）和布线（Routing）对信号完整性和系统性能的影响。 第十四章：电路仿真与验证工具 介绍了SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）等电路仿真软件的基本用法，包括原理图输入、电路模型库、仿真类型（直流工作点分析、瞬态分析、交流小信号分析、噪声分析等）。 阐述了Verilog HDL和VHDL等硬件描述语言（HDL）在数字逻辑设计中的应用，以及使用EDA（Electronic Design Automation）工具进行综合、布局布线和时序仿真的过程。 探讨了PCB（Printed Circuit Board）设计软件的使用，包括原理图绘制、PCB布局、布线规则和制造流程。 强调了仿真和验证在电子系统开发中的重要性，能够有效降低设计风险、缩短开发周期。 本书特色： 理论与实践深度结合： 本书不仅深入讲解了电子系统设计的理论基础，更注重将这些理论知识应用于实际问题的解决。 结构化与系统性： 内容从基础概念逐步深入到复杂系统，逻辑清晰，便于读者系统学习。 案例丰富： 穿插大量精心设计的理论分析和实际工程应用案例，帮助读者理解抽象概念。 面向读者广泛： 适合电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生，以及从事电子产品开发、系统设计和技术研究的工程师。 通过阅读本书，读者将能够建立起扎实的电子系统设计知识体系，掌握从概念到实现的完整技能，为设计出高性能、高可靠性的电子产品奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和信息密度控制达到了一个非常高的平衡点。许多技术书籍为了塞入更多内容，往往会牺牲页面的留白和阅读舒适度，导致信息过载，读起来让人喘不过气。然而，这本书在版式设计上明显投入了大量精力，每一个电路图、每一个逻辑真值表都被精心放置在最有利于理解的位置，周围有足够的留白，使得读者的视线可以得到充分的休息。特别是在处理复杂时序逻辑图时，作者巧妙地使用了不同颜色的线条来区分数据流和控制流，极大地提高了对图形信息的处理效率。这种对用户体验的关注，使得原本可能需要反复对照阅读的复杂内容，能够被更快速、更准确地吸收。它体现了一种“少即是多”的设计哲学，确保读者在学习过程中，注意力完全集中在电路逻辑本身，而不是被拥挤的版面分散精力，这对于需要高度专注的技术学习来说，是非常重要的加分项。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的讲解深度感到非常惊喜，它显然不是那种只停留在表面概念介绍的入门读物。作者似乎非常懂得如何拿捏理论的“度”——既要足够严谨到能够支撑后续更复杂的电路设计，又不能因为过多的数学推导而吓跑读者。举个例子，在讨论时序电路中的竞争与冒险现象时，作者不仅清晰地画出了波形图来展示问题所在，更重要的是，他深入探讨了造成这些问题的根本原因——信号延迟和门电路的固有特性，并且非常巧妙地引入了毛刺消除器的设计实例。这种对电路“病灶”的精准诊断和对“药方”的详细解析，体现了作者深厚的工程实践经验。它迫使读者去思考，一个理想的逻辑门在现实世界中是如何受限的，这才是从“学会做电路”到“理解电路设计哲学”的关键一步。阅读过程中，我感觉自己不是在阅读一本教材，而是在跟随一位经验丰富的老工程师进行一对一的导师辅导，他总能在关键节点抛出那个让你醍醐灌顶的问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性是其最大的亮点，它将理论学习与实际操作的桥梁搭建得无比坚固。我尤其欣赏它对不同类型芯片的应用实例的覆盖广度。从最基础的74LS系列标准逻辑门的使用，到更高级的锁存器、寄存器、乃至简单的微控制器接口模块，书中的每一个“例”都配有详尽的引脚说明和推荐的工作条件。更难能可贵的是，它并非仅仅展示“接通电源”就能工作的效果，而是会穿插讲解如何使用面包板进行快速原型验证，以及在进行电路焊接时需要注意的散热和布局问题。这对于正在准备参加电子设计竞赛或者希望将设计付诸实践的读者来说，简直是无价之宝。我尝试按照书中的一个“例”——一个四位二进制加法器的设计——用面包板搭建了一遍，发现只要严格按照图示和说明操作，其结果的准确性和稳定性都非常高，这极大地增强了我对后续学习的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种复古的油画质感，搭配现代感的字体排版，一下子就把我拉回了那个模拟信号与数字逻辑交织的黄金时代。内页纸张的选择也十分考究，厚实且有一定的纹理，即便是长时间翻阅，眼睛也不会感到疲劳。我特别欣赏它在章节布局上的匠心独运，它没有采用那种枯燥的“理论先行，习题收尾”的套路，而是将每一个“例”都打造成一个微型的项目报告。比如，讲到组合逻辑电路的简化时，它并没有直接抛出卡诺图的规范解法，而是先通过一个实际的门禁系统需求，引导读者自己去体会为什么需要简化，以及简化的过程是如何一步步提升效率的。这种叙事方式，让学习过程不再是死记硬背公式，而更像是在解决一个悬疑案件，充满了探索的乐趣。而且，书中的插图绘制得极为精细，每一个元器件的符号、每一个逻辑门的内部结构，都用不同层次的阴影和高光进行了艺术化的处理，即便是初学者，也能清晰地辨认出各个元件的功能和连接关系，这一点在很多同类教材中是难以见到的高水准。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常具有个人特色，读起来完全没有传统技术书籍的刻板和生硬，反而带有一种鼓励和挑战的意味。作者在讲解一些相对晦涩难懂的概念时，会时不时地运用一些生动的比喻，比如将异步电路的时钟信号比作乐队指挥，将组合逻辑比作纯粹的数学运算，这些类比极大地降低了初次接触这些抽象概念时的心理门槛。此外，作者在章节末尾设置的“深入思考”环节也颇具匠心，它往往不是直接给出答案，而是提出一个开放性的问题，比如“如果将这个计数器的清零方式改为同步清零，电路性能会有哪些本质区别？”这种提问方式，有效地激发了读者的批判性思维，促使我们不满足于表面的理解，而是要去探究不同设计选择背后的权衡与取舍。整体来看，这本书更像是一位热情洋溢的导师在和你探讨学术前沿，而不是冷冰冰的知识传授者。