数字电路设计与制作 司淑梅,杨善迎 9787303119134 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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司淑梅，杨善迎 著

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• 高等教育
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• 嵌入式系统
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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 北京师范大学出版社

ISBN：9787303119134

商品编码：29498002352

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

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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项目1 逻辑笔的设计与制作 1.1 逻辑笔制作任务导读及要求 1.1.1 基本要求 1.1.2 扩展要求 1.1.3 学生需提交的材料 1.2 基础知识 1.2.1 数字电路的分类及特点 1.2.2 数制及相互转换 1.2.3 码制 1.2.4 逻辑代数 1.2.5 逻辑函数的表示方法及相互转换 1.2.6 逻辑代数的基本公式、定律和规则 1.2.7 逻辑函数的公式法化简 1.2.8 卡诺图法化简逻辑函数 1.2.9 逻辑门电路 1.3 逻辑笔参考电路实例分析 1.3.1 逻辑笔电路图及电路元器件功能表 1.3.2 逻辑笔电路功能分析 1.4 逻辑笔制作技能训练 1.4.1 训练器材 1.4.2 训练内容 1.4.3 考核评价 1.5 扩展知识 1.5.1 TTL其他电路 1.5.2 S门电路 1.5.3 集成门电路系列及使用注意事项项目2 数码显示器的设计与制作 2.1 数码显示器的制作要求 2.1.1 数码显示器制作基本要求 2.1.2 数码显示器制作扩展要求 2.1.3 学生需提交的材料 2.2 基础知识 2.2.1 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 2.2.2 编码器 2.2.3 译码器 2.3 数码显示器电路实例分析 2.3.1 数码显示器电路图及电路元器件功能表 2.3.2 电路功能分析 2.4 数码显示器制作技能训练 2.4.1 技能训练器材 2.4.2 训练内容 2.4.3 考核评价 2.5 扩展知识 2.5.1 加法器 2.5.2 数据选择器和分配器 2.5.3 4选1数据选择器 2.5.4 数值比较器 2.5.5 组合逻辑电路中的竞争冒险项目3 抢答器的设计与制作 3.1 抢答器的制作要求 3.2 基础知识 3.2.1 基本触发器 3.2.2 同步触发器 3.2.3 主从触发器 3.2.4 边沿触发器 3.3 抢答器电路实例分析 3.3.1 抢答器电路图及电路元器件功能表 3.3.2 电路逻辑功能分析 3.4 抢答器制作技能训练 3.4.1 训练器材 3.4.2 训练内容 3.4.3 考核评价 3.5 扩展知识 3.5.1 不同类型触发器的相互转换 3.5.2 触发器构成的分频电路项目4 简易电子琴的设计与制作 4.1 简易电子琴的制作要求 4.2 基础知识 4.2.1 多谐振荡器 4.2.2 555定时器及应用 4.3 简易电子琴电路实例分析 4.3.1 简易电子琴电路图及电路元器件功能表 4.3.2 简易电子琴电路逻辑功能分析 4.4 简易电子琴制作技能训练 4.4.1 训练器材 4.4.2 训练内容 4.4.3 考核评价 4.5 扩展知识 4.5.1 单稳态触发器 4.5.2 施密特触发器项目5 简易数字频率计的设计与制作 5.1 简易数字频率计的设计与制作任务要求 5.1.1 基本要求 5.1.2 扩展要求 5.1.3 学生需提交的材料 5.2 基础知识 5.2.1 概述 5.2.2 时序逻辑电路的分析方法 5.2.3 计数器 5.2.4 同步时序逻辑电路的设计方法 5.3 简易数字频率计电路实例分析 5.3.1 简易数字频率计电路图及元器件功能表 5.3.2 电路逻辑功能分析 5.4 简易数字频率计制作技能训练 5.4.1 训练器材 5.4.2 训练内容 5.4.3 考核评价 5.5 扩展知识 5.5.1 基本寄存器

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字电路设计与制作》 内容简介 本书是一本系统介绍数字电路设计与制作的专业教材，旨在帮助读者掌握数字电路的基本原理、设计方法、仿真技术以及实际制作流程。全书内容紧密结合理论与实践，由浅入深，循序渐进，力求使读者在扎实掌握理论知识的同时，也能熟练运用相关工具进行实际电路的设计与实现。 第一章 数字电路基础 本章将带领读者进入数字电路的奇妙世界。我们将从最基本的概念讲起，例如二进制数及其运算（与、或、非、异或），这将是理解后续所有数字逻辑的基础。随后，我们将深入介绍逻辑门电路，包括AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR门，讲解它们的逻辑功能、真值表以及电路符号。在此基础上，我们将探讨组合逻辑电路的设计方法，例如最小项、最大项的提取，卡诺图化简法，以及如何利用逻辑门实现任意组合逻辑功能。最后，本章将简要介绍一些基础的数字电路应用，为后续章节的学习打下铺垫。 第二章 时序逻辑电路 与组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入不同，时序逻辑电路的输出不仅与当前输入有关，还与电路的“记忆”状态有关。本章将重点讲解时序逻辑电路的核心组成部分——触发器。我们将详细介绍SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，阐述它们的结构、工作原理、状态转移图以及应用。在此基础上，我们将学习如何设计和分析时序逻辑电路，包括状态图、状态表、状态最小化和状态分配等关键技术。我们将通过实例讲解异步时序逻辑电路和同步时序逻辑电路的设计，并介绍计数器和寄存器等常见的时序逻辑电路模块。 第三章 半导体存储器与可编程逻辑器件 在现代数字系统中，存储器扮演着至关重要的角色。本章将深入探讨半导体存储器的种类、结构和工作原理。我们将详细介绍随机存取存储器（RAM），包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM），分析它们的读写操作过程和存储机制。我们还将讲解只读存储器（ROM），包括掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）和电可擦写可编程ROM（EEPROM），了解它们的存储特性和应用场景。 除了存储器，可编程逻辑器件（PLD）的出现极大地简化了数字电路的设计和实现。本章将介绍可编程逻辑器件的基本概念和分类，重点讲解可编程只读存储器（PROM）、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的结构、编程方式和设计流程。我们将分析这些器件如何通过编程来实现任意的数字逻辑功能，以及它们在原型设计和产品开发中的优势。 第四章 数据转换器 数字电路和模拟电路之间的接口通常需要数据转换器来完成。本章将介绍模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的设计与原理。我们将详细讲解ADC的几种主要类型，包括逐次逼近型ADC、双积分型ADC和Σ-Δ型ADC，分析它们的转换原理、分辨率、采样率以及精度。对于DAC，我们将介绍电阻网络型DAC、R-2R梯形DAC和电流输出型DAC等，理解它们如何将数字信号转换为模拟信号。本章还将讨论数据转换器的性能指标及其选择原则，并结合实际应用进行案例分析。 第五章 微处理器基础与应用 微处理器是数字系统的核心，本章将为您揭开微处理器的神秘面纱。我们将从微处理器的基本结构入手，讲解运算器（ALU）、控制器、寄存器组以及存储器接口等关键组成部分。我们将介绍指令系统的概念，包括指令格式、寻址方式和指令周期，理解微处理器如何执行程序。本章还将讲解总线结构，包括地址总线、数据总线和控制总线，以及它们在微处理器与外围设备之间通信中的作用。我们将通过一个简单的微处理器模型，展示其工作流程，并探讨微处理器在嵌入式系统、计算机等领域的广泛应用。 第六章 数字电路设计流程与EDA工具 在实际的数字电路设计过程中，电子设计自动化（EDA）工具扮演着至关重要的角色。本章将系统介绍数字电路的设计流程，从需求分析、逻辑设计、电路仿真、PCB布局布线到最终的硬件实现。我们将重点讲解常用的EDA工具，例如逻辑综合工具、仿真工具和PCB设计工具。读者将学习如何利用这些工具来描述硬件逻辑（例如使用Verilog或VHDL语言），进行功能仿真和时序仿真，验证电路设计的正确性，以及生成PCB制造所需的Gerber文件。我们将通过一个实例，演示完整的EDA设计流程。 第七章 数字电路的制作与调试 理论学习和工具应用最终都要落实到实际的电路制作与调试环节。本章将指导读者完成数字电路的实际制作。我们将介绍常用的电子元器件，例如集成电路芯片、电阻、电容、二极管、晶体管等，讲解它们的型号、规格和选用原则。我们将详细介绍PCB（印刷电路板）的设计与制作工艺，包括PCB布局、布线规则、过孔、覆铜等。读者将学习焊接技术，包括手工焊接和回流焊，以及如何进行元器件的安装。 电路制作完成后，调试是确保电路正常工作的关键步骤。本章将介绍常用的调试工具，例如示波器、逻辑分析仪、万用表等，并讲解如何利用它们来检测信号、分析时序、查找故障。我们将提供一套系统的调试方法，帮助读者快速定位和解决电路中的问题，确保设计的成功。 第八章 可编程逻辑器件（FPGA）设计实例 为了使读者能够更深入地理解和掌握FPGA的设计与应用，本章将提供一个完整的FPGA设计实例。我们将选择一个典型的数字逻辑功能，例如一个简单的数字信号发生器或一个小型数据处理器，从需求分析开始，逐步进行Verilog/VHDL语言的描述，使用EDA工具进行综合、仿真和时序分析，最后将设计下载到FPGA开发板上进行硬件验证。通过这个实例，读者将能够全面地体验FPGA设计流程，并学会如何将其应用于更复杂的数字系统设计中。 第九章 高级数字电路设计概念 本章将拓展读者的视野，介绍一些更高级的数字电路设计概念。我们将探讨低功耗数字电路设计技术，分析如何优化电路结构和降低功耗。我们还将简要介绍可重构计算和并行处理的概念，以及它们在高性能计算和特定应用领域的潜力。此外，本章还会对未来的数字电路设计趋势进行展望，例如面向人工智能的硬件加速器设计等。 本书的特色 理论与实践并重： 本书不仅深入讲解数字电路的理论知识，还提供丰富的实践指导，包括EDA工具的使用和实际电路的制作。 由浅入深，循序渐进： 内容组织合理，从基础概念入手，逐步深入到高级主题，适合不同层次的读者。 注重工程实践： 强调实际电路的设计、制作和调试过程，帮助读者掌握解决实际问题的能力。 案例丰富： 结合大量的实例和设计流程讲解，使读者能够更好地理解抽象的理论概念。 紧跟技术发展： 介绍了可编程逻辑器件和EDA工具等现代数字电路设计中不可或缺的技术。 通过学习本书，读者将能够系统地掌握数字电路设计的理论基础和实践技能，为从事数字电路设计、嵌入式系统开发、集成电路设计等相关领域的工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

读完《数字电路设计与制作》这本书，我感觉自己的思维模式都有了很大的改变。司淑梅和杨善迎老师的书写风格非常独特，他们善于用类比和生动的语言来解释那些看似晦涩难懂的概念。比如，在解释状态机的设计时，书中将一个复杂的状态转移过程比作了“游戏关卡”的切换，这种形象的比喻一下子就让我豁然开朗，将抽象的状态机模型与现实生活中的事物联系了起来，从而更容易理解其工作原理和设计思路。而且，书中对于不同类型的数字电路，比如存储器、逻辑控制器等，都进行了深入的剖析，并且在每一个分析的末尾，都给出了相关的设计实例，这让我能够将学到的理论知识立刻应用到实践中去，通过动手操作来加深理解。这种“学以致用”的设计理念，是我在其他数字电路书籍中很少见到的。另外，书中在讨论一些高级主题时，比如时序分析和时钟域交叉问题，并没有回避其复杂性，而是以一种循序渐进的方式，逐步引导读者去理解其本质。这种严谨而不失灵活性的讲解方式，让我对数字电路有了更深层次的认识，也培养了我解决复杂问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

《数字电路设计与制作》这本书，可以说是一次非常愉快的学习体验。司淑梅和杨善迎老师在内容编排上，充分考虑到了读者的学习曲线，从易到难，循序渐进。一开始，你会感觉自己像是在轻松地漫步，逐渐掌握了基础知识，然后，书中的内容会引导你进入更深层次的探索。我特别欣赏书中在讲解某些关键概念时，会提供多种不同的视角和解释方法。这对于不同的学习者来说，都能找到适合自己的理解方式。比如，在讲解逻辑综合时，书中既有算法层面的解释，也有实际电路实现层面的考量，让我能够从宏观和微观两个层面去理解这个过程。而且，书中对于一些前沿的数字设计技术，也进行了适当的介绍，这让我能够对整个数字电路技术的发展趋势有一个初步的了解。虽然本书的重点是“设计与制作”，但它在理论深度和技术广度上都做得非常出色，足以成为一本长期参考的工具书。我尤其喜欢书中关于“调试与验证”的章节，这部分内容往往是许多初学者容易忽视的，但却是实际工程中至关重要的一环。这本书让我明白，一个优秀的数字电路，不仅要能正确工作，更要能够稳定可靠地工作，而这离不开系统的调试和严谨的验证。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路设计与制作》真心是一本让我受益匪浅的宝藏！刚拿到书的时候，就被它扎实的理论功底和清晰的逻辑思路所吸引。司淑梅和杨善迎老师的讲解，就像是给新手量身定制的导航仪，从最基础的逻辑门开始，一步步引导我们深入到复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。我特别喜欢书中大量的图示和实例，这让我这种动手能力稍弱的读者，也能通过直观的视觉信息，快速理解抽象的概念。比如，讲解触发器的时候，书中给出了多种触发器的内部结构图，并且用流程图的方式展示了它们的工作原理，这比单纯的文字描述要生动形象得多。而且，书中的习题设计也非常巧妙，有基础巩固的，也有需要融会贯通才能解决的，做完之后，真的感觉自己对数字电路的理解又上了一个台阶。我尤其看重的是，这本书并没有停留在理论层面，而是花了大量篇幅讲解实际的制作过程，这对于我们想要将理论付诸实践的学生来说，简直是雪中送炭。从元器件的选择，到焊接技巧，再到电路的调试，都讲解得非常详细，甚至连一些容易出错的小细节都提醒到了。感觉这本书不仅教会了我“是什么”，更教会了我“怎么做”，这对于我日后从事相关的工程实践，打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《数字电路设计与制作》这本书，给我最深的感受就是它的“工程导向”。司淑梅和杨善迎两位老师在撰写这本书时，显然是站在一个非常实际的工程角度来构思的。他们不仅仅是枯燥地罗列理论公式，而是把每一个理论点都与具体的工程实践紧密地联系起来。我特别喜欢书中关于“模块化设计”和“自顶向下设计”的讲解，这两种思想是现代数字电路设计中不可或缺的核心理念。书中通过一系列的案例，清晰地展示了如何将一个复杂的设计任务分解成若干个可管理的模块，以及如何通过接口定义和协作来实现整体的设计目标。这让我明白，数字电路设计并非一蹴而就，而是一个系统化的、循序渐进的过程。此外，书中对一些常用的EDA（电子设计自动化）工具的使用也进行了介绍，虽然不是最深入的教程，但足以让初学者对这些工具有一个初步的认识，并知道如何去进一步学习。这些工具在实际的数字电路开发流程中扮演着至关重要的角色，能够提前了解并掌握它们，无疑会为未来的学习和工作节省大量的时间。总而言之，这本书非常适合那些希望将理论知识转化为实际工程能力的学生和初级工程师。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我拿到《数字电路设计与制作》这本书的时候，并没有抱太大的期望，毕竟市面上讲数字电路的书籍实在太多了。然而，当我翻开它之后，我被它的深度和广度所震撼。司淑梅和杨善迎老师在处理复杂概念时，展现出了非凡的驾驭能力。他们并没有为了追求“简单易懂”而牺牲掉关键的技术细节，而是巧妙地在理论的严谨性和实际的可操作性之间找到了一个完美的平衡点。书中对于大规模集成电路（IC）的设计与实现，有着非常透彻的分析，特别是对FPGA和CPLD的应用，给出了不少具有启发性的见解。我印象特别深刻的是，书中探讨了不同逻辑器件的选型策略，以及如何在成本、功耗和性能之间做出权衡。这一点对于实际项目的设计至关重要，很多理论书籍往往会忽略这一点。此外，书中还穿插了一些关于电路测试和故障排除的章节，这部分内容对于我这样的实践者来说，简直是无价之宝。能够从理论上理解电路的工作原理，但真正遇到问题时，如果没有系统的排错思路，往往会束手无策。这本书恰恰弥补了这一遗憾，它提供了一套行之有效的故障诊断方法，让我不再对调试过程感到恐惧。可以说，这本书不仅仅是一本教材，更是一本数字电路工程师的“工具箱”。