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齣版社： 北京郵電大學齣版社有限公司
ISBN：9787563515752
商品編碼：29572946679
包裝：平裝
齣版時間：2008-02-01
具體描述
基本信息
書名：數字電路與係統
定價：29.80元
作者：唐誌宏,韓振振
齣版社：北京郵電大學齣版社有限公司
齣版日期：2008-02-01
ISBN：9787563515752
字數：
頁碼：
版次：1
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.359kg
編輯推薦
內容提要
本書是由具有多年豐富教學和實踐經驗的高校教師編寫，密切結閤實際，概念清晰，結構閤理，重點突齣，便於教學和學習。
本書內容包括數字電路基礎、集成邏輯門、組閤邏輯電路、觸發器、時序電路、存儲器和可編程邏輯器件、脈衝波形産生和定時電路、數模和模數轉換電路、數字係統設計舉例等，各章附有習題和答案。
本書可作為高校電子信息、計算機及自動化類等專業的教材和教學參考書，也可作為具有中等文化程度的工程技術人員和感興趣的讀者的自學讀物。
目錄
作者介紹
文摘
序言
《電子技術基礎：理論與實踐》 第一章 緒論：數字世界的基石 本章將帶您深入瞭解電子技術在現代社會中的核心地位，以及數字電路作為其重要組成部分所扮演的關鍵角色。我們將從宏觀層麵勾勒齣電子技術發展的脈絡，探討信息時代的到來如何深刻地改變我們的生活和工作方式，而數字技術正是這一變革的驅動力。 電子技術的演進與數字革命： 迴顧電子技術從真空管到晶體管，再到大規模集成電路的輝煌曆程，重點闡述集成電路技術帶來的飛躍，尤其是微處理器和存儲器的齣現，如何促成瞭個人電腦、互聯網以及我們今天所熟知的各種智能設備的誕生。 數字信號與模擬信號的辨析： 清晰地定義模擬信號和數字信號的本質區彆，並解釋為何在信息處理和傳輸領域，數字信號因其抗乾擾能力強、易於存儲和處理等優點而占據主導地位。我們將通過生動的例子，如音樂CD與黑膠唱片、數碼相機與傳統膠片相機，來直觀地說明這一差異。 數字電路的核心概念： 引入構成數字電路最基本的邏輯單元——邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的概念。我們將詳細介紹它們的邏輯功能，並展示如何用真值錶和邏輯錶達式來描述這些功能。理解邏輯門是掌握後續所有數字電路設計的基礎。 數字係統的層次結構： 介紹數字係統從底層到頂層的層次化設計思想，從基本的邏輯門到組閤邏輯電路、時序邏輯電路，再到微處理器、存儲器等復雜集成電路，最終構成完整的數字係統。這種分層設計不僅提高瞭設計的效率，也使得復雜係統的構建成為可能。 本課程的學習目標與方法： 明確本課程旨在幫助讀者建立紮實的數字電路理論基礎，掌握基本的數字係統設計方法，並能將理論知識應用於實際問題。我們將強調理論與實踐相結閤的學習方式，鼓勵讀者通過動手實踐和項目開發來加深理解。 第二章 二進製數製及其運算 本章將聚焦於數字電路和計算機科學的語言——二進製。我們將詳細闡述二進製數製的原理，以及如何進行各種基本的算術運算，為後續的邏輯設計和數據錶示打下堅實基礎。 二進製數的錶示與轉換： 深入講解二進製數、八進製數、十六進製數與十進製數之間的相互轉換方法。我們將提供清晰的公式和詳細的步驟，並通過大量實例加以說明，確保讀者能夠熟練掌握不同數製之間的轉換技巧。 二進製的算術運算： 二進製加法： 詳細介紹二進製加法的規則（0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=0，進位1），並演示多位二進製數的加法運算，包括進位的處理。 二進製減法： 介紹二進製減法的兩種常用方法：直接減法和基於補碼的減法。重點講解“補碼”的概念，包括原碼、反碼和補碼的定義、錶示範圍以及它們在計算機中實現減法運算的原理。 二進製乘法： 闡述二進製乘法的基本原理，即“移位相加”，並給齣具體的運算示例。 二進製除法： 介紹二進製除法的基本原理，即“移位減法”，並給齣具體的運算示例。 碼製錶示法： 無符號數與帶符號數： 區分無符號數和帶符號數的錶示方式，以及它們在計算機中的存儲和處理方式。 BCD碼（二進製編碼的十進製碼）： 介紹BCD碼的概念，包括8421碼等，以及其在需要同時處理二進製和十進製信息時的應用。 ASCII碼： 講解ASCII碼（美國標準信息交換代碼）作為字符編碼標準的普及性和重要性，包括其編碼規則和使用範圍。 其他常用編碼： 簡要介紹其他一些常見的編碼方式，如格雷碼（Gray code）等，並說明其特點和適用場景。 邏輯運算與代數基礎： 預熱本章的邏輯運算，為下一章的邏輯門講解做鋪墊。簡要介紹邏輯與、邏輯或、邏輯非等基本邏輯運算的含義。 第三章 組閤邏輯電路 本章將聚焦於數字電路中最基本也是最重要的組成部分——組閤邏輯電路。我們將深入探討組閤邏輯電路的構成原理、分析方法以及設計過程，並學習如何利用基本邏輯門構建各種功能模塊。 邏輯代數基礎（布爾代數）： 基本公理與定理： 詳細介紹布爾代數的八個基本公理（如同一律、零律、互補律、交換律、結閤律、分配律、吸收律、德摩根定理等）。通過這些公理和定理，我們可以對復雜的邏輯錶達式進行化簡和優化。 邏輯函數的錶示方法： 介紹邏輯函數的三種常用錶示方法：邏輯框圖、邏輯錶達式（又稱布爾錶達式）和真值錶。每種錶示方法都有其獨特的優勢，在分析和設計中需要靈活運用。 邏輯函數的化簡： 重點講解簡化邏輯函數的常用方法，包括卡諾圖（Karnaugh Map）和Quine-McCluskey方法。卡諾圖以其直觀易懂的特點，成為中小型邏輯函數化簡的常用工具。 基本邏輯門電路： AND、OR、NOT門： 詳細介紹這三種基本邏輯門的邏輯功能、符號錶示、真值錶以及簡單的電路實現（例如，使用二極管和三極管）。 復閤邏輯門（NAND、NOR、XOR、XNOR）： 介紹由基本邏輯門組閤而成的復閤邏輯門，特彆是NAND和NOR門，它們被稱為“萬能門”，因為僅使用NAND或NOR門就可以構建齣任何其他邏輯功能。詳細講解它們的邏輯功能、符號以及與基本門的轉換關係。 組閤邏輯電路的分析： 學習如何根據給定的組閤邏輯電路圖，推導齣其邏輯功能，即寫齣其邏輯錶達式或繪製其真值錶。這個過程通常涉及邏輯門的串聯和並聯分析，以及邏輯錶達式的化簡。 組閤邏輯電路的設計： 掌握從需求齣發，設計實現特定邏輯功能組閤邏輯電路的係統化方法。這通常包括： 1. 理解需求，列齣真值錶： 明確輸入輸齣關係，構建真值錶。 2. 寫齣邏輯錶達式： 從真值錶中提取齣邏輯錶達式，常用方法有最小項之和（SOP）和最大項之積（POS）。 3. 邏輯函數化簡： 使用卡諾圖或其他方法對邏輯錶達式進行化簡，以減少門電路的數量，降低成本和功耗。 4. 繪製邏輯圖： 根據化簡後的邏輯錶達式，繪製齣相應的邏輯電路圖。 常用組閤邏輯電路模塊： 編碼器（Encoder）與譯碼器（Decoder）： 介紹編碼器的功能（將一組輸入信號轉換為二進製代碼）和譯碼器的功能（將二進製代碼轉換為一組輸齣信號）。講解常見的編碼器（如優先級編碼器）和譯碼器（如BCD碼7段數碼管譯碼器）的原理和應用。 數據選擇器（Multiplexer, MUX）： 解釋數據選擇器如何根據選擇信號從多個數據輸入中選擇一個輸齣。介紹其在信號路由、邏輯函數實現等方麵的應用。 數據分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 講解數據分配器與數據選擇器功能相反，它將一個輸入數據信號發送到多個輸齣中的一個，由選擇信號決定。 加法器（Adder）與減法器（Subtractor）： 詳細介紹半加器、全加器以及多位加法器的構成原理，並探討如何通過加法器實現減法運算（利用補碼）。 比較器（Comparator）： 介紹比較器如何比較兩個二進製數的邏輯關係（大於、小於、等於）。 實際應用案例： 通過一些實際應用案例，如多路選擇開關、數據處理器中的算術邏輯單元（ALU）的簡化模型、簡單的控製邏輯等，來鞏固對組閤邏輯電路的理解。 第四章 時序邏輯電路 本章將進入數字電路的另一個重要分支——時序邏輯電路。與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入，還與電路的“狀態”（即過去輸入序列的記憶）有關。我們將重點介紹時序邏輯電路的基本構成單元——觸發器，以及由觸發器組成的各種存儲器和時序係統。 時序邏輯電路的基本概念： 狀態與狀態轉移： 定義時序邏輯電路的狀態，並解釋狀態轉移的概念，即電路如何從一個狀態轉換到另一個狀態。 時鍾信號（Clock Signal）： 介紹時鍾信號在同步時序邏輯電路中的作用，它提供瞭一個同步脈衝，驅動電路的狀態發生變化。 同步與異步時序邏輯電路： 區分同步和異步時序邏輯電路的特點和設計思路。 觸發器（Flip-Flop）： 基本觸發器（SR觸發器）： 介紹最基本的SR觸發器（置位-復位觸發器）的結構、工作原理、狀態錶和時序圖。探討其潛在的競爭冒險問題。 電平觸發與邊沿觸發： 講解觸發器的工作方式，區分電平觸發（受輸入信號電平控製）和邊沿觸發（受時鍾信號上升沿或下降沿觸發）。 JK觸發器： 介紹JK觸發器，它剋服瞭SR觸發器的某些缺點，能夠實現翻轉（Toggle）功能，並給齣其狀態錶和時序圖。 T觸發器： 講解T觸發器（翻轉觸發器）的功能，它在特定輸入下會翻轉其狀態。 D觸發器（數據觸發器）： 介紹D觸發器，它具有存儲數據的功能，可以被用作基本存儲單元。 觸發器的集成： 講解如何利用基本邏輯門構建各種類型的觸發器，以及觸發器之間的相互轉換。 寄存器（Register）： 並行輸入/並行輸齣寄存器： 介紹最簡單的寄存器，用於並行存儲一組數據。 移位寄存器（Shift Register）： 詳細介紹移位寄存器的各種工作模式，如串行輸入/並行輸齣（SIPO）、並行輸入/串行輸齣（PISO）、串行輸入/串行輸齣（SISO）和並行輸入/並行輸齣（SIPO）。講解其在數據串並轉換、移位運算等方麵的應用。 計數器（Counter）： 異步計數器（行波計數器）： 介紹由非同步觸發器構成的異步計數器，分析其工作原理和局限性。 同步計數器： 講解由同步觸發器構成的同步計數器，包括行波進位計數器和並進計數器，分析它們的時序特性和設計方法。 加法計數器與減法計數器： 介紹計數器可以實現遞增（加法）或遞減（減法）計數。 任意進製計數器： 學習如何設計實現任意進製（如3進製、5進製）計數器的模塊。 移位寄存器式計數器（約翰遜計數器、環形計數器）： 介紹利用移位寄存器實現的特殊計數器。 有限狀態機（Finite State Machine, FSM）： 摩爾（Moore）模型與米利（Mealy）模型： 介紹有限狀態機的兩種經典模型，並分析它們的區彆和聯係。 狀態圖（State Diagram）與狀態轉移錶（State Transition Table）： 學習如何使用狀態圖和狀態轉移錶來描述和分析一個有限狀態機的行為。 狀態機設計流程： 掌握從需求齣發，設計實現特定時序功能的有限狀態機的係統化流程。 實際應用案例： 通過實際應用場景，如數字時鍾、頻率分頻器、數據緩存、簡單的控製器等，來展示時序邏輯電路的強大功能和廣泛應用。 第五章 半導體存儲器 本章將深入探討數字係統中不可或缺的組成部分——半導體存儲器。我們將介紹不同類型半導體存儲器的結構、工作原理、性能指標及其在現代電子設備中的關鍵作用。 存儲器的基本概念： 存儲單元、存儲字、存儲容量： 定義存儲器的基本構成單元，如位（bit）、字節（byte），以及存儲器的容量。 讀/寫操作： 解釋存儲器的讀操作（獲取存儲數據）和寫操作（寫入數據）的過程。 隨機存取存儲器（RAM）與隻讀存儲器（ROM）： 區分RAM和ROM的核心區彆：RAM的數據在斷電後丟失，而ROM的數據可以長期保存。 隨機存取存儲器（RAM）： 靜態隨機存取存儲器（SRAM）： 基本原理： 介紹SRAM的基本存儲單元（通常是六晶體管或八晶體管結構），強調其速度快、不需要刷新，但存儲密度低、功耗相對較高。 讀寫時序： 闡述SRAM的讀寫操作的時序控製。 應用： 說明SRAM在CPU緩存、高速緩衝存儲器等對速度要求極高的場景下的應用。 動態隨機存取存儲器（DRAM）： 基本原理： 介紹DRAM的基本存儲單元（由一個電容和一個MOS管構成），強調其存儲密度高、功耗低，但需要定期刷新以防止電容漏電，且讀操作是破壞性的。 刷新機製： 詳細解釋DRAM的刷新原理和周期。 讀寫時序： 闡述DRAM的讀寫操作的時序控製，包括CAS（列地址選通）和RAS（行地址選通）等信號。 應用： 說明DRAM作為計算機主內存（RAM）在存儲大量數據方麵的廣泛應用。 RAM芯片的擴展： 講解如何通過增加芯片數量、使用地址譯碼器等方式來擴展RAM的存儲容量。 隻讀存儲器（ROM）： 掩膜ROM（MROM）： 介紹ROM在製造過程中就被固化瞭數據的類型，適用於大規模生産，成本低，但不能修改。 可編程隻讀存儲器（PROM）： 介紹用戶可以在購買後一次性編程的ROM，但無法修改。 可擦除可編程隻讀存儲器（EPROM）： 講解EPROM可以通過紫外綫照射來擦除數據，實現多次編程，但擦除過程較為繁瑣。 電擦除可編程隻讀存儲器（EEPROM）： 介紹EEPROM可以通過電信號進行擦除和編程，更為方便，是目前應用最廣泛的ROM類型之一。 閃存（Flash Memory）： 講解閃存是EEPROM的一種，具有高密度、高速度、低功耗的特點，廣泛應用於U盤、SSD固態硬盤、手機存儲等領域。 存儲器的性能指標： 存取時間（Access Time）： 指從發齣訪問請求到數據被讀取或寫入完成所需的時間。 周期時間（Cycle Time）： 指連續兩次訪問之間所需的最小時間間隔。 存儲密度（Storage Density）： 指單位體積或單位麵積所能存儲的數據量。 功耗（Power Consumption）： 指存儲器工作時消耗的電能。 可靠性（Reliability）： 指存儲器長期穩定工作的能力。 存儲器係統設計： 存儲器芯片的選擇： 根據應用需求，選擇閤適的RAM或ROM類型和容量。 地址譯碼： 講解如何使用地址譯碼器來為多個存儲器芯片分配獨立的地址空間。 數據總綫與地址總綫： 介紹CPU與存儲器之間的數據傳輸和地址選擇所使用的總綫。 實際應用案例： 結閤具體設備，如計算機主闆上的內存條、顯卡顯存、嵌入式係統中使用的EEPROM和閃存芯片等，來強化對存儲器重要性的理解。 第六章 數字電路的實現技術 本章將介紹數字電路在物理世界中的具體實現方式，即不同類型的集成電路（IC）技術。我們將從基礎的半導體材料講起，探討不同邏輯係列（如TTL、CMOS）的特點、優勢和應用，並介紹更先進的數字集成技術。 半導體基礎： P型半導體與N型半導體： 簡要介紹本徵半導體（如矽）的摻雜過程，形成P型和N型半導體，這是構建晶體管等半導體器件的基礎。 PN結（PN Junction）： 介紹PN結的形成及其單嚮導電性，這是二極管和晶體管工作原理的核心。 晶體管（Transistor）作為開關： BJT（雙極結型晶體管）： 介紹BJT作為開關的原理，通過基極電流控製集電極電流的通斷，這是早期TTL邏輯門的基礎。 MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）： 介紹MOSFET作為開關的原理，通過柵極電壓控製源漏電流的通斷，這是CMOS邏輯門的核心。強調MOSFET具有輸入阻抗高、功耗低等優點。 基本邏輯係列的特點： TTL（Transistor-Transistor Logic）係列： 基本結構與工作原理： 介紹TTL邏輯門（如74LS係列）的基本晶體管結構，解釋其推挽輸齣級的工作方式。 性能指標： 分析TTL的功耗、速度、扇齣能力、噪聲容限等關鍵性能參數。 優點與缺點： 討論TTL的抗乾擾能力強、驅動能力好等優點，以及功耗大、集成度相對較低等缺點。 應用： 說明TTL在早期數字電路設計中的廣泛應用，以及在某些特定場閤的延續使用。 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）係列： 基本結構與工作原理： 介紹CMOS邏輯門（如CD4000係列、74HC係列）由PMOS和NMOS管互補構成，解釋其零靜態功耗的特點。 性能指標： 分析CMOS的功耗、速度、扇齣能力、噪聲容限等關鍵性能參數，並與其他係列進行對比。 優點與缺點： 強調CMOS的低功耗、高集成度、良好的抗乾擾能力等優點，以及在設計時對電源的要求以及速度受限於驅動電流等。 應用： 說明CMOS是目前主流的數字集成電路技術，幾乎應用於所有現代數字設備。 其他邏輯係列（簡要介紹）： 簡要提及ECL（發射耦閤邏輯）、NMOS邏輯等其他邏輯係列，並說明其特點和應用領域。 集成電路（IC）的製造與封裝： 集成電路的構成： 介紹集成電路是如何將大量的晶體管、電阻、電容等元件集成在一塊矽片上的。 製造工藝（簡要）： 簡要介紹光刻、刻蝕、注入等集成電路製造的基本流程。 封裝形式： 介紹不同類型的集成電路封裝（如DIP、SOP、QFP、BGA等），以及它們對電路設計和散熱的影響。 可編程邏輯器件（PLD）： 可編程陣列邏輯（PAL）、通用可編程邏輯器件（GAL）： 介紹這些結構相對簡單的PLD，它們允許用戶通過編程來實現組閤邏輯功能。 現場可編程門陣列（FPGA）： 詳細介紹FPGA，它是一種高度靈活、可重構的集成電路，能夠實現非常復雜的數字邏輯功能，是現代電子係統原型開發和定製化設計的關鍵器件。 復雜可編程邏輯器件（CPLD）： 介紹CPLD，它介於FPGA和GAL之間，通常由宏單元和一組可編程互連綫構成。 VLSI（超大規模集成電路）與SoC（片上係統）： VLSI概述： 介紹VLSI技術的發展，使得數十億甚至上萬億個晶體管能夠集成在一塊芯片上。 SoC概念： 解釋SoC是如何將微處理器、存儲器、輸入/輸齣接口等各種功能模塊集成在同一塊芯片上，形成一個完整的係統，是現代電子産品的核心。 實際應用案例： 通過介紹CPU、GPU、FPGA開發闆、各種微控製器（MCU）等實際産品，來展示不同實現技術的應用。 第七章 微處理器與微控製器 本章將帶領讀者走進數字係統的“大腦”——微處理器和微控製器。我們將深入理解它們的核心組成、工作原理，以及在現代計算和嵌入式係統中的關鍵作用。 微處理器（Microprocessor, MP）的概念與發展： CPU（Central Processing Unit）的演進： 迴顧從早期簡單的8位微處理器到如今高性能的64位多核處理器的發展曆程。 指令集架構（ISA）： 介紹指令集架構作為CPU與軟件之間的接口，以及CISC（復雜指令集計算機）和RISC（精簡指令集計算機）的主要區彆。 CPU的核心組成： 算術邏輯單元（ALU）： 解釋ALU如何執行算術和邏輯運算。 控製器（Control Unit）： 描述控製器如何指揮CPU執行指令，包括指令的取指、譯碼和執行。 寄存器（Registers）： 介紹CPU內部各種用途的寄存器，如通用寄存器、程序計數器（PC）、指令寄存器（IR）等。 總綫接口單元（Bus Interface Unit）： 解釋CPU如何通過總綫與內存和外設進行數據交換。 流水綫（Pipelining）與並行處理： 介紹流水綫技術如何提高CPU的指令執行效率，以及多核處理器如何實現真正的並行處理。 微控製器（Microcontroller Unit, MCU）的概念與構成： MCU與MPU的區彆： 強調MCU集成瞭CPU、內存（RAM和ROM/Flash）、輸入/輸齣接口（GPIO）、定時器、中斷控製器等必要的外圍設備，構成瞭一個獨立的微型計算機係統，而MPU通常需要外部芯片配閤纔能工作。 MCU的組成部分： 詳細介紹MCU的各個組成模塊： CPU核心： 簡述MCU的CPU核心，通常是基於RISC架構（如ARM Cortex-M係列）。 存儲器： Flash（存儲程序）、RAM（存儲數據）、EEPROM（用於配置信息等）。 定時器/計數器： 介紹定時器在産生延時、測量時間、控製PWM輸齣等方麵的應用。 中斷控製器： 解釋中斷機製如何提高MCU的響應速度和效率。 通信接口： UART（串行通信）、SPI（串行外設接口）、I2C（集成電路總綫）、CAN（控製器局域網）等，用於與其他設備通信。 模數轉換器（ADC）與數模轉換器（DAC）： 介紹ADC如何將模擬信號轉換為數字信號，以及DAC如何將數字信號轉換為模擬信號，這使得MCU能夠與現實世界的模擬信號進行交互。 通用輸入/輸齣（GPIO）： 介紹GPIO端口如何作為輸入或輸齣引腳，連接各種傳感器和執行器。 微處理器/微控製器的指令執行過程： 取指令（Fetch）： CPU從內存中讀取下一條指令。 指令譯碼（Decode）： CPU解析指令的操作碼和操作數。 執行指令（Execute）： CPU根據指令執行相應的操作（如算術運算、數據傳輸、跳轉等）。 寫迴結果（Write-back）： 將執行結果寫迴寄存器或內存。 匯編語言與高級語言： 匯編語言： 介紹匯編語言是與特定指令集架構直接對應的低級語言，用於對硬件進行精細控製。 高級語言（如C語言）： 介紹高級語言的可讀性強、開發效率高，通常需要編譯器將其轉換為機器碼。 嵌入式係統（Embedded Systems）： 定義與特點： 介紹嵌入式係統是專用於執行特定功能，並且通常集成在更大的設備中的計算機係統。 典型應用： 列舉嵌入式係統在傢電、汽車電子、工業控製、醫療設備、物聯網（IoT）等領域的廣泛應用。 實際應用案例： 智能手機的CPU： 介紹智能手機中高性能多核處理器的作用。 傢用電器的MCU： 以微波爐、洗衣機等為例，說明MCU如何控製其各項功能。 汽車電子的MCU： 講解MCU在發動機控製、安全係統、娛樂係統等方麵的應用。 物聯網設備的MCU： 討論MCU在智能傢居、可穿戴設備等領域的角色。 第八章 數字係統設計與應用 本章將整閤前麵所學的知識，介紹數字係統的整體設計流程，以及數字技術在各個領域的廣泛應用。我們將從需求分析到硬件實現，再到軟件控製，全麵展示數字係統設計的全貌。 數字係統設計的流程： 需求分析與規格定義： 明確係統的功能要求、性能指標、接口標準等。 係統級設計（架構設計）： 劃分係統模塊，定義模塊之間的接口和通信方式。 邏輯設計（行為級和寄存器傳輸級）： 硬件描述語言（HDL）： 介紹Verilog和VHDL等HDL語言，它們是描述和設計復雜數字電路的強大工具。 行為級建模： 使用HDL描述係統的功能和行為。 寄存器傳輸級（RTL）建模： 將係統細化到寄存器和邏輯門之間的操作，是可綜閤設計的基礎。 綜閤（Synthesis）： 使用EDA（電子設計自動化）工具將HDL代碼轉換為門級網錶。 仿真（Simulation）： 在軟件環境中驗證邏輯設計的正確性，包括功能仿真和時序仿真。 布局與布綫（Place and Route）： 將門級網錶映射到特定的目標硬件（如FPGA或ASIC），並確定元件的物理位置和連接。 時序分析（Timing Analysis）： 確保設計的時序滿足要求，避免時序違例。 物理驗證（Physical Verification）： 檢查設計的物理布局是否符閤工藝規則。 測試與調試： 在實際硬件上進行測試和調試，解決可能齣現的問題。 可編程邏輯器件（PLD）在係統設計中的應用： FPGA/CPLD的設計流程： 結閤FPGA/CPLD的特點，重點介紹基於HDL的開發流程。 原型驗證與係統集成： 利用PLD進行係統原型驗證，加速産品開發周期。 定製化數字邏輯實現： 為特定應用設計定製化的硬件加速器或控製邏輯。 ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）設計簡介： ASIC的特點： 介紹ASIC是為特定應用而設計的專用集成電路，具有高性能、低功耗、高集成度等優點，但開發周期長、成本高。 ASIC設計流程（簡述）： 簡要介紹ASIC從前端設計到後端物理實現的全流程。 數字信號處理（DSP）基礎： 數字信號的錶示與處理： 介紹數字信號處理的基本概念，如采樣、量化、編碼。 DSP算法： 簡要提及濾波器、FFT（快速傅裏葉變換）等核心DSP算法。 DSP處理器（DSP Processor）： 介紹專門用於執行DSP算法的高性能處理器。 數字通信係統： 數字調製與解調： 簡要介紹數字信號如何被調製到載波上進行傳輸，以及接收端如何解調。 信道編碼與解碼： 介紹如何通過編碼來提高通信的可靠性，抵抗噪聲和乾擾。 協議棧（Protocol Stack）： 解釋通信係統中不同層次的協議如何協同工作。 計算機體係結構（簡要）： CPU、內存、I/O之間的交互： 再次強調這些核心組件如何協同工作構成一個完整的計算機係統。 總綫結構： 簡要介紹係統總綫（地址總綫、數據總綫、控製總綫）的作用。 數字技術在各個領域的應用： 通信領域： 手機、基站、光通信、衛星通信。 計算機領域： PC、服務器、筆記本電腦、數據中心。 消費電子： 電視、音響、遊戲機、數碼相機、智能穿戴設備。 工業控製： 自動化生産綫、機器人、PLC（可編程邏輯控製器）。 汽車電子： 發動機控製單元（ECU）、車載娛樂係統、自動駕駛係統。 醫療設備： CT掃描儀、核磁共振成像（MRI）、監護儀。 航空航天： 導航係統、飛行控製係統、通信設備。 物聯網（IoT）： 智能傢居、智慧城市、工業物聯網。 未來發展趨勢： 簡要展望數字技術在人工智能（AI）、機器學習、量子計算、邊緣計算等前沿領域的發展前景。 通過對以上八個章節的深入學習，讀者將對數字電路與係統的基本原理、設計方法和廣泛應用建立起全麵而深刻的認識，為進一步深入學習和實際應用打下堅實的基礎。
用戶評價
評分
我這次選擇這本書，很大程度上是被它所傳遞齣的“係統性”所吸引。數字電路不再是孤立的門電路堆砌，而是要構建能夠完成復雜任務的係統。這本書的名字恰好點齣瞭這一點，讓我覺得它不僅僅是在教你如何畫邏輯門，更是在引導你如何思考一個“係統”是如何工作的。我特彆期待書中在“係統”層麵的講解，例如如何進行係統級的劃分，如何選擇閤適的IP核，以及如何進行係統仿真的驗證。我希望書中能夠提供一些關於數字係統設計流程的介紹，包括需求分析、架構設計、詳細設計、實現和驗證等各個階段。如果書中能穿插一些經典的數字係統設計案例，比如簡單的CPU、內存控製器或者通信接口等，那將極大地提升我對理論知識的理解和應用能力。我想通過這本書，學習如何從更高的維度去審視和設計數字電路，從而構建齣更加高效、可靠的數字係統。
評分說實話，我對於《數字電路與係統》這本書的期待，更多的是源於它所涵蓋的知識廣度。數字電路的知識體係龐大且復雜，從最基礎的邏輯運算到復雜的微處理器設計，每一個環節都可能是一個深入研究的方嚮。我希望這本書能夠像一個全景圖一樣，為我描繪齣數字電路與係統領域的全貌，讓我對整個學科有一個宏觀的認識。我比較關注書中是否能夠詳細講解各種組閤邏輯和時序邏輯電路的設計方法，比如如何使用卡諾圖或Quine-McCluskey方法進行邏輯化簡，如何設計各種寄存器、計數器等時序電路。另外，對於時序分析和時序約束方麵的內容，我也非常感興趣，因為這直接關係到電路的運行速度和穩定性。我希望這本書能夠提供一些實用的設計流程和調試技巧，幫助我少走彎路，更有效地掌握數字電路的設計與實現。
評分這本書我早就想入手瞭，因為身邊有好幾個朋友都在推薦，都說這本書講解的非常透徹，尤其是在一些基礎概念的闡述上，比起我之前看過的教材要清晰很多。我平時對電子方麵的東西就比較感興趣，但一直苦於沒有找到一本真正適閤初學者的入門書。之前也嘗試過一些其他書籍，但總是覺得有些晦澀難懂，知識點跳躍性太強，學起來很吃力。所以當聽到《數字電路與係統》這本書時，我立馬就心動瞭。我希望這本書能帶我係統地瞭解數字電路的設計原理和實現方法，比如邏輯門、觸發器、時序邏輯等等，這些都是數字電路的基石。而且，我更希望能在書中看到一些實際的應用案例，瞭解這些理論知識是如何在實際的電子産品中發揮作用的，比如手機、電腦、甚至是智能傢居等。如果這本書能做到圖文並茂，配有清晰的電路圖和仿真實例，那將是再好不過瞭。畢竟，理論結閤實踐，纔能讓學習事半功倍。我非常期待這本書能夠成為我學習數字電路領域的得力助手，為我打開通往更深層次電子技術的大門。
評分作為一名剛開始接觸數字電路領域的學生，我非常需要一本能夠打好基礎的書籍。《數字電路與係統》這個書名聽起來就非常紮實，不像有些書那樣花哨。我希望這本書能夠像一位循循善誘的老師，一步一步地引導我進入數字電路的世界。最重要的是，我希望書中能夠對每一個概念都給齣清晰的定義和詳盡的解釋，避免使用過於專業的術語而讓初學者感到睏惑。例如，對於“與非門”、“或非門”這樣的基本邏輯門，我希望能夠理解它們的工作原理、邏輯真值錶以及在電路圖中的符號錶示。對於更復雜的概念，比如狀態機、冒險競爭等，我希望書中能夠通過形象的比喻和簡單的例子來幫助我理解。如果書中還包含一些動手實踐的部分，比如使用EDA工具進行仿真，那將是我學習數字電路的最佳方式。我希望通過這本書，能夠建立起我對數字電路的初步認知，並對這個領域産生濃厚的興趣。
評分我是在一個技術論壇上偶然看到有人提到這本書的，當時他們討論得非常熱烈，很多人都稱贊這本書的編排邏輯非常嚴謹，由淺入深，適閤不同層次的讀者。我目前的工作需要接觸一些數字信號處理相關的項目，雖然不是直接的數字電路設計，但對底層的原理瞭解得越深入，解決問題的思路就會越清晰。這本書的名字聽起來就非常專業，覆蓋瞭“數字電路”和“係統”這兩個非常重要的方麵，這正是我目前非常欠缺的知識領域。我尤其關心書中對於“係統”這一塊的講解，因為在實際工程中，我們往往需要將多個數字電路模塊集成起來，形成一個完整的係統來完成特定的功能。如何進行係統級的分析和設計，如何進行模塊之間的接口匹配，以及如何進行整體的性能優化，這些都是我迫切想瞭解的內容。如果書中能提供一些關於FPGA或ASIC設計的入門介紹，那就更完美瞭，這對於我後續的學習和工作會有很大的幫助。
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