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司淑梅，杨善迎 著

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• 单片机
• 电子工程

店铺： 广影图书专营店

出版社： 北京师范大学出版社

ISBN：9787303119134

商品编码：29729386718

包装：平装

出版时间：2011-07-01

基本信息

书名:数字电路设计与制作

定价：27.00元

售价：18.4元,便宜8.6元,折扣68

作者:司淑梅,杨善迎

出版社：北京师范大学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787303119134

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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司淑梅等的《数字电路设计与制作》共有7个项目：逻辑笔的设计与制作、数码显示器的设计与制作、抢答器的设计与制作、简易电子琴的设计与制作、简易数字频率计的设计与制作、简易数字电压表的设计与制作和多功能数字钟的综合设计与制作。这些产品都是学生在生活中比较常见的、实用的产品，学生做起来容易设计与实现。这7个项目完全采用数字电路的知识实现，有基本要求和扩展要求，学生可以根据自身的能力来选择。其中项目6简易数字电压表的设计与制作可以根据学时的多少自行安排。

内容提要

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司淑梅等的《数字电路设计与制作》以制作实用、趣味、常见的电子产品为主线。学生通过实际动手做产品来掌握所学的知识、提高操作技能。全书由逻辑笔的设计与制作、数码显示器的设计与制作、抢答器的设计与制作、简易电子琴的设计与制作、简易数字频率计的设计与制作、简易数字电压表的设计与制作和多功能数字钟的综合设计与制作7个项目组成。
其中多功能数字钟综合设计与制作包含了前面6个项目的所有内容，可以将前面所学的内容有机地、系统地结合起来。
《数字电路设计与制作》可作为高职高专电子信息、通信、机电和电气自动化等相关专业的电子技术理论课教材，也可供从事电子工作的工程技术人员参考。

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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《电路的奇妙世界：从基础到应用》 一、 为什么我们要探索电路？ 在现代社会的每一个角落，电路都扮演着至关重要的角色。从我们手中智能手机的触控屏幕，到驱动城市运转的电力系统，再到精密复杂的医疗设备，一切都离不开电路的默默工作。电路不仅仅是导线和元件的组合，它们是信息的载体，是能量的管理者，是实现各种功能的大脑。 然而，电路的世界并非遥不可及。它的核心原理其实蕴藏着一种优雅的逻辑和简洁的美学。学习电路，就像是掌握了一门通用的“语言”，能够让你更深刻地理解我们所处的科技世界，甚至具备改造和创造的能力。 本书《电路的奇妙世界：从基础到应用》正是为了引领您走进这个充满魅力的领域而创作。我们不追求晦涩的理论和繁复的计算，而是致力于用清晰易懂的方式，从最基础的电学概念出发，一步步揭示电路的运行规律，并最终将这些知识转化为实际的应用。无论您是初学者，对电子世界充满好奇，还是希望系统性地巩固和拓展您的电路知识，本书都将是您理想的学习伙伴。 二、 书籍内容概览 本书将带您踏上一段精彩的电路探索之旅，我们将从最基本、最核心的概念讲起，逐步深入，并最终触及一些令人兴奋的应用领域。 第一部分：电学的基石——理解电流的语言 在这一部分，我们将打下坚实的理论基础。没有这些基础，就像建造高楼大厦却没有牢固的地基。 第一章：电荷的舞蹈——电场与电势 我们会从最微观的层面开始，探讨电荷是什么，以及电荷是如何相互作用的。您将了解到电场和电势的概念，它们是理解电流流动的根本。我们将用直观的比喻和生活中的例子，让这些抽象的概念变得触手可及。例如，我们将电势比作水塔中的水位，水总是从高处流向低处，电流也是如此。 第二章：电流的脉搏——电压、电流与电阻 这一章将是理解电路的核心。我们将详细介绍电压（推动电荷的力量）、电流（电荷的流动速率）和电阻（阻碍电荷流动的能力）这三个基本量的含义、单位以及它们之间的关系。著名的欧姆定律（V=IR）将在这里被深入浅出地讲解，并通过实际的计算例子让您熟练掌握。您会理解，不同的材料和元件具有不同的电阻特性，这是电路设计的关键。 第三章：电路的骨架——串联与并联 任何一个复杂的电路，都可以分解为基本元件的串联和并联组合。本章将教会您如何分析简单的串联和并联电路。我们会讲解总电阻、总电流和各部分电压、电流的分配规律。通过大量的图示和例题，您将能轻松地计算出不同连接方式下电路的整体性能。 第四章：能量的转换——功率与焦耳定律 电流做功，能量是如何转换的？在这一章，我们将探讨电功率的概念，即电流做功的快慢，以及与之相关的焦耳定律，解释电流通过电阻时会产生热量。这对于理解电器发热、选择合适的导线以及评估电路的能耗至关重要。 第二部分：电路的构件——常用元件的奥秘 掌握了基本定律后，我们需要认识构成电路的各种“零件”，它们各司其职，共同协作。 第五章：电阻的世界——定值电阻、可变电阻与特殊电阻 电阻是最基础也是最重要的元件之一。我们将介绍不同类型的电阻，如固定电阻（色环电阻、贴片电阻）和可变电阻（电位器、滑动变阻器）。还会初步涉猎一些特殊电阻，如光敏电阻、热敏电阻等，了解它们如何根据环境变化改变自身阻值，从而实现功能。 第六章：电流的“阀门”——二极管的单向导电性 二极管是一种神奇的元件，它只允许电流朝一个方向流动。本章将详细介绍二极管的工作原理、正向导通和反向截止特性，以及它在整流、限幅等电路中的应用。我们会用形象的比喻来解释它的单向导电性，例如，它就像一个单向阀门。 第七章：控制的艺术——三极管（晶体管）的放大与开关功能 三极管是现代电子学的基石之一，它具备放大和开关两种基本功能。我们将详细讲解NPN和PNP型三极管的工作原理，以及它们如何被用作信号放大器和电子开关。理解三极管，就如同掌握了控制电流的“遥控器”，为后续复杂电路的学习奠定了基础。 第八章：储存电能的“小水库”——电容器的特性 电容器能够储存电荷，并在需要时释放。本章将介绍不同类型的电容器（电解电容、陶瓷电容等）、它们的容值、耐压等参数，以及电容器在滤波、耦合、储能等方面的作用。我们将用“水库”来类比电容器，帮助您理解其充放电过程。 第九章：电流的“惯性”——电感器的储能与滤波 电感器则储存磁场能，并对电流的变化产生阻碍作用。本章将介绍电感器的电感量、自感和互感现象，以及它在电源滤波、震荡电路等中的应用。我们将通过对比电感和电容，加深您对它们各自特性的理解。 第三部分：电路的组合——实现特定功能 认识了基本元件后，我们将学习如何将它们巧妙地组合起来，实现各种有趣和实用的功能。 第十章：信号的“清洁工”——滤波电路 在很多应用中，我们需要的信号中夹杂着不需要的噪声。滤波电路就是用来去除这些噪声的。本章将介绍简单的低通、高通、带通和带阻滤波器，以及它们在音响、通信等领域的应用。 第十一章：时间与节奏的创造者——振荡电路 振荡电路能够产生周期性的电信号，是许多电子设备的心脏。我们将介绍不同类型的振荡电路，如RC振荡器、LC振荡器等，并讲解它们产生连续信号的原理，为时钟电路、通信系统打下基础。 第十二章：逻辑的智慧——组合逻辑电路入门 计算机和数字设备的核心是逻辑运算。本章将介绍基本的逻辑门（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR）及其真值表，并讲解如何利用它们构建简单的组合逻辑电路，如加法器、译码器等，揭示数字世界的基本运作方式。 第十三章：有记忆的电路——基本触发器与时序逻辑 在数字电路中，我们需要能够“记住”信息。触发器是实现这一功能的关键元件，它能根据输入信号的状态来改变输出状态。本章将介绍SR触发器、JK触发器等基本触发器的原理，并初步探讨如何构建时序逻辑电路，为理解更复杂的数字系统打下基础。 第十四章：微小世界的强大力量——集成运放（Op-Amp）的应用 集成运放（Operational Amplifier）是一种功能强大的通用模拟集成电路，能够实现信号的放大、滤波、积分、微分等多种操作。我们将介绍它的基本结构和工作原理，并展示它在各种实用电路中的应用，如仪表放大器、有源滤波器等。 第四部分：走进现实——电路在生活中的体现 理论的最终目的是指导实践。本部分将引导您将所学知识应用到实际的电路制作和设计中。 第十五章：电路的“画图纸”——电路图的阅读与绘制 阅读和绘制电路图是进行电路设计和制作的基础技能。本章将详细讲解各种电路符号的含义，以及如何规范地绘制原理图和PCB图。您将学会如何“读懂”工程师的设计，并开始尝试绘制自己的简单电路图。 第十六章：从原理到实践——简单的动手制作实例 在这一章，我们将提供一些简单且有趣的电路制作项目，例如： LED闪烁电路： 利用基本的电子元件制作出能规律闪烁的LED灯，体会元件组合的乐趣。 简易稳压电源： 学习如何从市电或电池获得稳定电压，这是许多电子设备的基础。 光控开关： 利用光敏电阻制作一个能够根据光线强弱自动开关的装置，感受传感器与执行器的联动。 声音报警器： 学习如何利用简单的音频元件制作一个可以发出声音的报警电路。 我们将提供详细的材料清单、电路图和制作步骤，并附带调试指南，帮助您顺利完成每一个项目。 第十七章：探索更广阔的天地——未来展望与学习资源 电路的世界博大精深，本书只是一个起点。在这一章，我们将对更高级的电路技术，如微控制器、嵌入式系统、数字信号处理等进行简要的介绍，激发您的进一步学习兴趣。同时，我们也会推荐一些优质的学习资源，包括在线课程、社区论坛、专业书籍等，帮助您持续成长。 三、 本书的特色 循序渐进，逻辑清晰： 从最基础的概念入手，每一步都建立在前一章的基础上，确保学习过程流畅自然。 深入浅出，通俗易懂： 避免使用过于专业的术语和复杂的数学公式，而是通过大量的类比、图示和实例，让抽象的电子原理变得可视化、形象化。 注重实践，学以致用： 不仅讲解理论，更强调实际应用，通过动手制作项目，让读者亲身体验电路的魅力。 图文并茂，视觉化学习： 大量的高质量插图和图解，帮助读者更好地理解电路的结构和工作过程。 紧密结合生活，激发兴趣： 将电路知识与日常生活中的科技产品联系起来，让读者感受到电路的实用性和重要性，从而产生浓厚的学习兴趣。 四、 适合读者 对电子技术和电路原理感兴趣的初学者。 希望系统学习电路基础知识的学生。 对智能设备、DIY电子项目有兴趣的爱好者。 希望提升自身技术能力，了解电子产品工作原理的工程师或技术人员。 对科学和技术有好奇心的任何年龄段的读者。 五、 结语 《电路的奇妙世界：从基础到应用》是一本旨在打开您对电子世界认知大门的读物。它不仅仅是一本书，更是一次探索的邀请，一个构建思维的工具。通过本书的学习，您将不再仅仅是电子产品的旁观者，而是能够理解、甚至参与到电子世界的创造者中去。让我们一起，在电路的奇妙世界里，发现无限可能！

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容组织和可读性方面，有着令人称道的平衡艺术。我发现很多技术类书籍要么过于晦涩，充斥着高深的数学公式和难以理解的术语，让人望而却步；要么又过于浅显，仅仅停留在概念层面，无法解决实际问题。而《数字电路设计与制作》成功地找到了一个黄金分割点。它的语言风格非常平实、流畅，即便是复杂的并行处理结构，作者也能通过生动的类比和清晰的图示来解释。举个例子，当讲解流水线（Pipelining）的原理时，作者没有直接抛出时序图，而是用工厂的装配线来比喻，瞬间就抓住了核心思想——时间分割和并行化。而且，书中的排版和图表的质量也非常高，所有的逻辑图、时序图都采用了统一且易于辨识的风格，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。这种对读者体验的关注，使得学习过程变得更加高效和愉悦。它让原本枯燥的电子学知识，变得像在阅读一本引人入胜的科普读物，只是其深度远超科普范畴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的广度也给我留下了深刻印象。数字电路的设计应用领域极为广泛，从简单的嵌入式系统到高性能计算，其底层逻辑设计都有共通之处，但又各有侧重。我惊喜地发现，这本书并没有局限于经典的组合与时序电路讲解，而是巧妙地引入了现代数字系统设计中的几个关键模块。例如，书中对存储器（SRAM/DRAM）的工作原理做了简要但准确的概述，解释了为什么现代处理器需要多级缓存。此外，对总线仲裁机制（如仲裁器的设计）也有涉及，这对于理解多处理器系统的数据交互至关重要。更重要的是，它没有将这些高级主题当作附加章节草草带过，而是将其融入到整体的设计方法论中。这使得读者在掌握了基础逻辑构建块之后，能够自然而然地将这些模块集成到一个更大型、更复杂的系统中去。这本书仿佛为读者打开了一扇通往复杂数字世界的大门，它不仅教会你如何制造砖块，还展示了如何用这些砖块建造摩天大楼的蓝图，极大地拓宽了我的设计视野和知识边界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实验指导部分，简直是为动手能力薄弱的初学者量身定做的“救命稻草”。我过去学数字电路时，理论知识倒是背了不少，但一到动手接线或调试FPGA就抓瞎，因为教材往往只给个电路图，细节一带而过。然而，这本书在这方面做得极其出色。它详细列举了所需元器件的型号、规格，甚至包括了推荐的品牌，这一点对于采购和准备实验材料太友好了。更厉害的是，它提供的不仅仅是电路图，还有详细的实验步骤，包括面包板的布局建议、示波器探头的正确连接方式、仿真软件的设置参数等“黑话”。比如在设计一个简单的加法器时，书中不仅有原理图，还有具体的元器件引脚图和测试向量，确保你每一步都能对得上。当实验失败时，书中还贴心地设立了“常见问题与排查指南”，帮我快速定位是时序不对还是电源接触不良。这种“保姆式”的指导，极大地降低了初学者的挫败感，让理论知识真正落地，从书本上的0和1，变成了桌面上闪烁的LED灯。我强烈推荐给所有想从理论跨越到实践的工程师朋友们。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路设计与制作》的理论深度和实践指导性简直让人拍案叫绝。我作为一个电子工程专业的学生，拿到这本书后，首先被它清晰的逻辑结构所吸引。书中对基础逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路的讲解，简直可以用“庖丁解牛”来形容。作者没有停留在简单的概念介绍，而是深入剖析了不同逻辑器件的内部工作原理和特性，比如CMOS反相器的阈值电压是如何确定的，TTL电路的扇出能力受什么限制等，这些细节对于理解真实世界中数字芯片的行为至关重要。更让我印象深刻的是，书中对设计流程的描述，从需求分析到逻辑综合、仿真验证，每一步都提供了详尽的步骤和建议。特别是关于硬件描述语言（如VHDL或Verilog）的应用，作者并没有把它当作孤立的知识点，而是紧密结合实际电路的实现，教你如何用代码精确描述电路的功能，并进行功能验证。那些复杂的状态机设计，书中通过多个经典案例（如交通灯控制器、序列检测器）层层递进，让原本抽象的状态转移图变得可视化、可操作。读完前几章，我感觉自己对数字系统的心脏——逻辑设计——有了前所未有的清晰认知，完全不是那种浮于表面的教材能够比拟的。它不仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么”要这么做。

评分☆☆☆☆☆

从设计哲学的角度来看，这本书展现出一种极高的工程素养和前瞻性。它没有沉湎于过时的技术，而是将现代数字系统设计的核心理念融入其中，特别是对可综合性（Synthesizability）的强调，这一点非常关键。很多初学者写出来的HDL代码在仿真时能跑通，但一旦进行综合（Synthesis）到实际的ASIC或FPGA上，就会出现各种警告甚至功能错误。这本书用大量的篇幅解释了如何编写“干净”、高效、易于工具链处理的代码，比如如何避免锁存器（Latches）的产生，如何正确使用时钟域交叉（CDC）的同步电路等。这已经超越了普通教程的范畴，更像是一位资深架构师在传授他的设计经验。此外，书中对功耗和时序约束的讨论，也体现了现代系统对性能和能效的极致追求。阅读这些章节，我感觉自己正在从一个单纯的电路实现者，向一个注重系统级优化的工程师转型，这是我在其他任何教材中都未曾获得的深刻启发。它教会我的不仅仅是技术，更是对待工程问题的严谨态度。