数字电路与系统 唐志宏,韩振振 9787563515752

数字电路与系统 唐志宏,韩振振 9787563515752 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

唐志宏,韩振振 著
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店铺: 书逸天下图书专营店
出版社: 北京邮电大学出版社有限公司
ISBN:9787563515752
商品编码:29572946679
包装:平装
出版时间:2008-02-01

具体描述

基本信息

书名:数字电路与系统

定价:29.80元

作者:唐志宏,韩振振

出版社:北京邮电大学出版社有限公司

出版日期:2008-02-01

ISBN:9787563515752

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版次:1

装帧:平装

开本:16开

商品重量:0.359kg

编辑推荐


内容提要


本书是由具有多年丰富教学和实践经验的高校教师编写,密切结合实际,概念清晰,结构合理,重点突出,便于教学和学习。
本书内容包括数字电路基础、集成逻辑门、组合逻辑电路、触发器、时序电路、存储器和可编程逻辑器件、脉冲波形产生和定时电路、数模和模数转换电路、数字系统设计举例等,各章附有习题和答案。
本书可作为高校电子信息、计算机及自动化类等专业的教材和教学参考书,也可作为具有中等文化程度的工程技术人员和感兴趣的读者的自学读物。

目录


作者介绍


文摘


序言



《电子技术基础:理论与实践》 第一章 绪论:数字世界的基石 本章将带您深入了解电子技术在现代社会中的核心地位,以及数字电路作为其重要组成部分所扮演的关键角色。我们将从宏观层面勾勒出电子技术发展的脉络,探讨信息时代的到来如何深刻地改变我们的生活和工作方式,而数字技术正是这一变革的驱动力。 电子技术的演进与数字革命: 回顾电子技术从真空管到晶体管,再到大规模集成电路的辉煌历程,重点阐述集成电路技术带来的飞跃,尤其是微处理器和存储器的出现,如何促成了个人电脑、互联网以及我们今天所熟知的各种智能设备的诞生。 数字信号与模拟信号的辨析: 清晰地定义模拟信号和数字信号的本质区别,并解释为何在信息处理和传输领域,数字信号因其抗干扰能力强、易于存储和处理等优点而占据主导地位。我们将通过生动的例子,如音乐CD与黑胶唱片、数码相机与传统胶片相机,来直观地说明这一差异。 数字电路的核心概念: 引入构成数字电路最基本的逻辑单元——逻辑门(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR)的概念。我们将详细介绍它们的逻辑功能,并展示如何用真值表和逻辑表达式来描述这些功能。理解逻辑门是掌握后续所有数字电路设计的基础。 数字系统的层次结构: 介绍数字系统从底层到顶层的层次化设计思想,从基本的逻辑门到组合逻辑电路、时序逻辑电路,再到微处理器、存储器等复杂集成电路,最终构成完整的数字系统。这种分层设计不仅提高了设计的效率,也使得复杂系统的构建成为可能。 本课程的学习目标与方法: 明确本课程旨在帮助读者建立扎实的数字电路理论基础,掌握基本的数字系统设计方法,并能将理论知识应用于实际问题。我们将强调理论与实践相结合的学习方式,鼓励读者通过动手实践和项目开发来加深理解。 第二章 二进制数制及其运算 本章将聚焦于数字电路和计算机科学的语言——二进制。我们将详细阐述二进制数制的原理,以及如何进行各种基本的算术运算,为后续的逻辑设计和数据表示打下坚实基础。 二进制数的表示与转换: 深入讲解二进制数、八进制数、十六进制数与十进制数之间的相互转换方法。我们将提供清晰的公式和详细的步骤,并通过大量实例加以说明,确保读者能够熟练掌握不同数制之间的转换技巧。 二进制的算术运算: 二进制加法: 详细介绍二进制加法的规则(0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=0,进位1),并演示多位二进制数的加法运算,包括进位的处理。 二进制减法: 介绍二进制减法的两种常用方法:直接减法和基于补码的减法。重点讲解“补码”的概念,包括原码、反码和补码的定义、表示范围以及它们在计算机中实现减法运算的原理。 二进制乘法: 阐述二进制乘法的基本原理,即“移位相加”,并给出具体的运算示例。 二进制除法: 介绍二进制除法的基本原理,即“移位减法”,并给出具体的运算示例。 码制表示法: 无符号数与带符号数: 区分无符号数和带符号数的表示方式,以及它们在计算机中的存储和处理方式。 BCD码(二进制编码的十进制码): 介绍BCD码的概念,包括8421码等,以及其在需要同时处理二进制和十进制信息时的应用。 ASCII码: 讲解ASCII码(美国标准信息交换代码)作为字符编码标准的普及性和重要性,包括其编码规则和使用范围。 其他常用编码: 简要介绍其他一些常见的编码方式,如格雷码(Gray code)等,并说明其特点和适用场景。 逻辑运算与代数基础: 预热本章的逻辑运算,为下一章的逻辑门讲解做铺垫。简要介绍逻辑与、逻辑或、逻辑非等基本逻辑运算的含义。 第三章 组合逻辑电路 本章将聚焦于数字电路中最基本也是最重要的组成部分——组合逻辑电路。我们将深入探讨组合逻辑电路的构成原理、分析方法以及设计过程,并学习如何利用基本逻辑门构建各种功能模块。 逻辑代数基础(布尔代数): 基本公理与定理: 详细介绍布尔代数的八个基本公理(如同一律、零律、互补律、交换律、结合律、分配律、吸收律、德摩根定理等)。通过这些公理和定理,我们可以对复杂的逻辑表达式进行化简和优化。 逻辑函数的表示方法: 介绍逻辑函数的三种常用表示方法:逻辑框图、逻辑表达式(又称布尔表达式)和真值表。每种表示方法都有其独特的优势,在分析和设计中需要灵活运用。 逻辑函数的化简: 重点讲解简化逻辑函数的常用方法,包括卡诺图(Karnaugh Map)和Quine-McCluskey方法。卡诺图以其直观易懂的特点,成为中小型逻辑函数化简的常用工具。 基本逻辑门电路: AND、OR、NOT门: 详细介绍这三种基本逻辑门的逻辑功能、符号表示、真值表以及简单的电路实现(例如,使用二极管和三极管)。 复合逻辑门(NAND、NOR、XOR、XNOR): 介绍由基本逻辑门组合而成的复合逻辑门,特别是NAND和NOR门,它们被称为“万能门”,因为仅使用NAND或NOR门就可以构建出任何其他逻辑功能。详细讲解它们的逻辑功能、符号以及与基本门的转换关系。 组合逻辑电路的分析: 学习如何根据给定的组合逻辑电路图,推导出其逻辑功能,即写出其逻辑表达式或绘制其真值表。这个过程通常涉及逻辑门的串联和并联分析,以及逻辑表达式的化简。 组合逻辑电路的设计: 掌握从需求出发,设计实现特定逻辑功能组合逻辑电路的系统化方法。这通常包括: 1. 理解需求,列出真值表: 明确输入输出关系,构建真值表。 2. 写出逻辑表达式: 从真值表中提取出逻辑表达式,常用方法有最小项之和(SOP)和最大项之积(POS)。 3. 逻辑函数化简: 使用卡诺图或其他方法对逻辑表达式进行化简,以减少门电路的数量,降低成本和功耗。 4. 绘制逻辑图: 根据化简后的逻辑表达式,绘制出相应的逻辑电路图。 常用组合逻辑电路模块: 编码器(Encoder)与译码器(Decoder): 介绍编码器的功能(将一组输入信号转换为二进制代码)和译码器的功能(将二进制代码转换为一组输出信号)。讲解常见的编码器(如优先级编码器)和译码器(如BCD码7段数码管译码器)的原理和应用。 数据选择器(Multiplexer, MUX): 解释数据选择器如何根据选择信号从多个数据输入中选择一个输出。介绍其在信号路由、逻辑函数实现等方面的应用。 数据分配器(Demultiplexer, DEMUX): 讲解数据分配器与数据选择器功能相反,它将一个输入数据信号发送到多个输出中的一个,由选择信号决定。 加法器(Adder)与减法器(Subtractor): 详细介绍半加器、全加器以及多位加法器的构成原理,并探讨如何通过加法器实现减法运算(利用补码)。 比较器(Comparator): 介绍比较器如何比较两个二进制数的逻辑关系(大于、小于、等于)。 实际应用案例: 通过一些实际应用案例,如多路选择开关、数据处理器中的算术逻辑单元(ALU)的简化模型、简单的控制逻辑等,来巩固对组合逻辑电路的理解。 第四章 时序逻辑电路 本章将进入数字电路的另一个重要分支——时序逻辑电路。与组合逻辑电路不同,时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入,还与电路的“状态”(即过去输入序列的记忆)有关。我们将重点介绍时序逻辑电路的基本构成单元——触发器,以及由触发器组成的各种存储器和时序系统。 时序逻辑电路的基本概念: 状态与状态转移: 定义时序逻辑电路的状态,并解释状态转移的概念,即电路如何从一个状态转换到另一个状态。 时钟信号(Clock Signal): 介绍时钟信号在同步时序逻辑电路中的作用,它提供了一个同步脉冲,驱动电路的状态发生变化。 同步与异步时序逻辑电路: 区分同步和异步时序逻辑电路的特点和设计思路。 触发器(Flip-Flop): 基本触发器(SR触发器): 介绍最基本的SR触发器(置位-复位触发器)的结构、工作原理、状态表和时序图。探讨其潜在的竞争冒险问题。 电平触发与边沿触发: 讲解触发器的工作方式,区分电平触发(受输入信号电平控制)和边沿触发(受时钟信号上升沿或下降沿触发)。 JK触发器: 介绍JK触发器,它克服了SR触发器的某些缺点,能够实现翻转(Toggle)功能,并给出其状态表和时序图。 T触发器: 讲解T触发器(翻转触发器)的功能,它在特定输入下会翻转其状态。 D触发器(数据触发器): 介绍D触发器,它具有存储数据的功能,可以被用作基本存储单元。 触发器的集成: 讲解如何利用基本逻辑门构建各种类型的触发器,以及触发器之间的相互转换。 寄存器(Register): 并行输入/并行输出寄存器: 介绍最简单的寄存器,用于并行存储一组数据。 移位寄存器(Shift Register): 详细介绍移位寄存器的各种工作模式,如串行输入/并行输出(SIPO)、并行输入/串行输出(PISO)、串行输入/串行输出(SISO)和并行输入/并行输出(SIPO)。讲解其在数据串并转换、移位运算等方面的应用。 计数器(Counter): 异步计数器(行波计数器): 介绍由非同步触发器构成的异步计数器,分析其工作原理和局限性。 同步计数器: 讲解由同步触发器构成的同步计数器,包括行波进位计数器和并进计数器,分析它们的时序特性和设计方法。 加法计数器与减法计数器: 介绍计数器可以实现递增(加法)或递减(减法)计数。 任意进制计数器: 学习如何设计实现任意进制(如3进制、5进制)计数器的模块。 移位寄存器式计数器(约翰逊计数器、环形计数器): 介绍利用移位寄存器实现的特殊计数器。 有限状态机(Finite State Machine, FSM): 摩尔(Moore)模型与米利(Mealy)模型: 介绍有限状态机的两种经典模型,并分析它们的区别和联系。 状态图(State Diagram)与状态转移表(State Transition Table): 学习如何使用状态图和状态转移表来描述和分析一个有限状态机的行为。 状态机设计流程: 掌握从需求出发,设计实现特定时序功能的有限状态机的系统化流程。 实际应用案例: 通过实际应用场景,如数字时钟、频率分频器、数据缓存、简单的控制器等,来展示时序逻辑电路的强大功能和广泛应用。 第五章 半导体存储器 本章将深入探讨数字系统中不可或缺的组成部分——半导体存储器。我们将介绍不同类型半导体存储器的结构、工作原理、性能指标及其在现代电子设备中的关键作用。 存储器的基本概念: 存储单元、存储字、存储容量: 定义存储器的基本构成单元,如位(bit)、字节(byte),以及存储器的容量。 读/写操作: 解释存储器的读操作(获取存储数据)和写操作(写入数据)的过程。 随机存取存储器(RAM)与只读存储器(ROM): 区分RAM和ROM的核心区别:RAM的数据在断电后丢失,而ROM的数据可以长期保存。 随机存取存储器(RAM): 静态随机存取存储器(SRAM): 基本原理: 介绍SRAM的基本存储单元(通常是六晶体管或八晶体管结构),强调其速度快、不需要刷新,但存储密度低、功耗相对较高。 读写时序: 阐述SRAM的读写操作的时序控制。 应用: 说明SRAM在CPU缓存、高速缓冲存储器等对速度要求极高的场景下的应用。 动态随机存取存储器(DRAM): 基本原理: 介绍DRAM的基本存储单元(由一个电容和一个MOS管构成),强调其存储密度高、功耗低,但需要定期刷新以防止电容漏电,且读操作是破坏性的。 刷新机制: 详细解释DRAM的刷新原理和周期。 读写时序: 阐述DRAM的读写操作的时序控制,包括CAS(列地址选通)和RAS(行地址选通)等信号。 应用: 说明DRAM作为计算机主内存(RAM)在存储大量数据方面的广泛应用。 RAM芯片的扩展: 讲解如何通过增加芯片数量、使用地址译码器等方式来扩展RAM的存储容量。 只读存储器(ROM): 掩膜ROM(MROM): 介绍ROM在制造过程中就被固化了数据的类型,适用于大规模生产,成本低,但不能修改。 可编程只读存储器(PROM): 介绍用户可以在购买后一次性编程的ROM,但无法修改。 可擦除可编程只读存储器(EPROM): 讲解EPROM可以通过紫外线照射来擦除数据,实现多次编程,但擦除过程较为繁琐。 电擦除可编程只读存储器(EEPROM): 介绍EEPROM可以通过电信号进行擦除和编程,更为方便,是目前应用最广泛的ROM类型之一。 闪存(Flash Memory): 讲解闪存是EEPROM的一种,具有高密度、高速度、低功耗的特点,广泛应用于U盘、SSD固态硬盘、手机存储等领域。 存储器的性能指标: 存取时间(Access Time): 指从发出访问请求到数据被读取或写入完成所需的时间。 周期时间(Cycle Time): 指连续两次访问之间所需的最小时间间隔。 存储密度(Storage Density): 指单位体积或单位面积所能存储的数据量。 功耗(Power Consumption): 指存储器工作时消耗的电能。 可靠性(Reliability): 指存储器长期稳定工作的能力。 存储器系统设计: 存储器芯片的选择: 根据应用需求,选择合适的RAM或ROM类型和容量。 地址译码: 讲解如何使用地址译码器来为多个存储器芯片分配独立的地址空间。 数据总线与地址总线: 介绍CPU与存储器之间的数据传输和地址选择所使用的总线。 实际应用案例: 结合具体设备,如计算机主板上的内存条、显卡显存、嵌入式系统中使用的EEPROM和闪存芯片等,来强化对存储器重要性的理解。 第六章 数字电路的实现技术 本章将介绍数字电路在物理世界中的具体实现方式,即不同类型的集成电路(IC)技术。我们将从基础的半导体材料讲起,探讨不同逻辑系列(如TTL、CMOS)的特点、优势和应用,并介绍更先进的数字集成技术。 半导体基础: P型半导体与N型半导体: 简要介绍本征半导体(如硅)的掺杂过程,形成P型和N型半导体,这是构建晶体管等半导体器件的基础。 PN结(PN Junction): 介绍PN结的形成及其单向导电性,这是二极管和晶体管工作原理的核心。 晶体管(Transistor)作为开关: BJT(双极结型晶体管): 介绍BJT作为开关的原理,通过基极电流控制集电极电流的通断,这是早期TTL逻辑门的基础。 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管): 介绍MOSFET作为开关的原理,通过栅极电压控制源漏电流的通断,这是CMOS逻辑门的核心。强调MOSFET具有输入阻抗高、功耗低等优点。 基本逻辑系列的特点: TTL(Transistor-Transistor Logic)系列: 基本结构与工作原理: 介绍TTL逻辑门(如74LS系列)的基本晶体管结构,解释其推挽输出级的工作方式。 性能指标: 分析TTL的功耗、速度、扇出能力、噪声容限等关键性能参数。 优点与缺点: 讨论TTL的抗干扰能力强、驱动能力好等优点,以及功耗大、集成度相对较低等缺点。 应用: 说明TTL在早期数字电路设计中的广泛应用,以及在某些特定场合的延续使用。 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)系列: 基本结构与工作原理: 介绍CMOS逻辑门(如CD4000系列、74HC系列)由PMOS和NMOS管互补构成,解释其零静态功耗的特点。 性能指标: 分析CMOS的功耗、速度、扇出能力、噪声容限等关键性能参数,并与其他系列进行对比。 优点与缺点: 强调CMOS的低功耗、高集成度、良好的抗干扰能力等优点,以及在设计时对电源的要求以及速度受限于驱动电流等。 应用: 说明CMOS是目前主流的数字集成电路技术,几乎应用于所有现代数字设备。 其他逻辑系列(简要介绍): 简要提及ECL(发射耦合逻辑)、NMOS逻辑等其他逻辑系列,并说明其特点和应用领域。 集成电路(IC)的制造与封装: 集成电路的构成: 介绍集成电路是如何将大量的晶体管、电阻、电容等元件集成在一块硅片上的。 制造工艺(简要): 简要介绍光刻、刻蚀、注入等集成电路制造的基本流程。 封装形式: 介绍不同类型的集成电路封装(如DIP、SOP、QFP、BGA等),以及它们对电路设计和散热的影响。 可编程逻辑器件(PLD): 可编程阵列逻辑(PAL)、通用可编程逻辑器件(GAL): 介绍这些结构相对简单的PLD,它们允许用户通过编程来实现组合逻辑功能。 现场可编程门阵列(FPGA): 详细介绍FPGA,它是一种高度灵活、可重构的集成电路,能够实现非常复杂的数字逻辑功能,是现代电子系统原型开发和定制化设计的关键器件。 复杂可编程逻辑器件(CPLD): 介绍CPLD,它介于FPGA和GAL之间,通常由宏单元和一组可编程互连线构成。 VLSI(超大规模集成电路)与SoC(片上系统): VLSI概述: 介绍VLSI技术的发展,使得数十亿甚至上万亿个晶体管能够集成在一块芯片上。 SoC概念: 解释SoC是如何将微处理器、存储器、输入/输出接口等各种功能模块集成在同一块芯片上,形成一个完整的系统,是现代电子产品的核心。 实际应用案例: 通过介绍CPU、GPU、FPGA开发板、各种微控制器(MCU)等实际产品,来展示不同实现技术的应用。 第七章 微处理器与微控制器 本章将带领读者走进数字系统的“大脑”——微处理器和微控制器。我们将深入理解它们的核心组成、工作原理,以及在现代计算和嵌入式系统中的关键作用。 微处理器(Microprocessor, MP)的概念与发展: CPU(Central Processing Unit)的演进: 回顾从早期简单的8位微处理器到如今高性能的64位多核处理器的发展历程。 指令集架构(ISA): 介绍指令集架构作为CPU与软件之间的接口,以及CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)的主要区别。 CPU的核心组成: 算术逻辑单元(ALU): 解释ALU如何执行算术和逻辑运算。 控制器(Control Unit): 描述控制器如何指挥CPU执行指令,包括指令的取指、译码和执行。 寄存器(Registers): 介绍CPU内部各种用途的寄存器,如通用寄存器、程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)等。 总线接口单元(Bus Interface Unit): 解释CPU如何通过总线与内存和外设进行数据交换。 流水线(Pipelining)与并行处理: 介绍流水线技术如何提高CPU的指令执行效率,以及多核处理器如何实现真正的并行处理。 微控制器(Microcontroller Unit, MCU)的概念与构成: MCU与MPU的区别: 强调MCU集成了CPU、内存(RAM和ROM/Flash)、输入/输出接口(GPIO)、定时器、中断控制器等必要的外围设备,构成了一个独立的微型计算机系统,而MPU通常需要外部芯片配合才能工作。 MCU的组成部分: 详细介绍MCU的各个组成模块: CPU核心: 简述MCU的CPU核心,通常是基于RISC架构(如ARM Cortex-M系列)。 存储器: Flash(存储程序)、RAM(存储数据)、EEPROM(用于配置信息等)。 定时器/计数器: 介绍定时器在产生延时、测量时间、控制PWM输出等方面的应用。 中断控制器: 解释中断机制如何提高MCU的响应速度和效率。 通信接口: UART(串行通信)、SPI(串行外设接口)、I2C(集成电路总线)、CAN(控制器局域网)等,用于与其他设备通信。 模数转换器(ADC)与数模转换器(DAC): 介绍ADC如何将模拟信号转换为数字信号,以及DAC如何将数字信号转换为模拟信号,这使得MCU能够与现实世界的模拟信号进行交互。 通用输入/输出(GPIO): 介绍GPIO端口如何作为输入或输出引脚,连接各种传感器和执行器。 微处理器/微控制器的指令执行过程: 取指令(Fetch): CPU从内存中读取下一条指令。 指令译码(Decode): CPU解析指令的操作码和操作数。 执行指令(Execute): CPU根据指令执行相应的操作(如算术运算、数据传输、跳转等)。 写回结果(Write-back): 将执行结果写回寄存器或内存。 汇编语言与高级语言: 汇编语言: 介绍汇编语言是与特定指令集架构直接对应的低级语言,用于对硬件进行精细控制。 高级语言(如C语言): 介绍高级语言的可读性强、开发效率高,通常需要编译器将其转换为机器码。 嵌入式系统(Embedded Systems): 定义与特点: 介绍嵌入式系统是专用于执行特定功能,并且通常集成在更大的设备中的计算机系统。 典型应用: 列举嵌入式系统在家电、汽车电子、工业控制、医疗设备、物联网(IoT)等领域的广泛应用。 实际应用案例: 智能手机的CPU: 介绍智能手机中高性能多核处理器的作用。 家用电器的MCU: 以微波炉、洗衣机等为例,说明MCU如何控制其各项功能。 汽车电子的MCU: 讲解MCU在发动机控制、安全系统、娱乐系统等方面的应用。 物联网设备的MCU: 讨论MCU在智能家居、可穿戴设备等领域的角色。 第八章 数字系统设计与应用 本章将整合前面所学的知识,介绍数字系统的整体设计流程,以及数字技术在各个领域的广泛应用。我们将从需求分析到硬件实现,再到软件控制,全面展示数字系统设计的全貌。 数字系统设计的流程: 需求分析与规格定义: 明确系统的功能要求、性能指标、接口标准等。 系统级设计(架构设计): 划分系统模块,定义模块之间的接口和通信方式。 逻辑设计(行为级和寄存器传输级): 硬件描述语言(HDL): 介绍Verilog和VHDL等HDL语言,它们是描述和设计复杂数字电路的强大工具。 行为级建模: 使用HDL描述系统的功能和行为。 寄存器传输级(RTL)建模: 将系统细化到寄存器和逻辑门之间的操作,是可综合设计的基础。 综合(Synthesis): 使用EDA(电子设计自动化)工具将HDL代码转换为门级网表。 仿真(Simulation): 在软件环境中验证逻辑设计的正确性,包括功能仿真和时序仿真。 布局与布线(Place and Route): 将门级网表映射到特定的目标硬件(如FPGA或ASIC),并确定元件的物理位置和连接。 时序分析(Timing Analysis): 确保设计的时序满足要求,避免时序违例。 物理验证(Physical Verification): 检查设计的物理布局是否符合工艺规则。 测试与调试: 在实际硬件上进行测试和调试,解决可能出现的问题。 可编程逻辑器件(PLD)在系统设计中的应用: FPGA/CPLD的设计流程: 结合FPGA/CPLD的特点,重点介绍基于HDL的开发流程。 原型验证与系统集成: 利用PLD进行系统原型验证,加速产品开发周期。 定制化数字逻辑实现: 为特定应用设计定制化的硬件加速器或控制逻辑。 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)设计简介: ASIC的特点: 介绍ASIC是为特定应用而设计的专用集成电路,具有高性能、低功耗、高集成度等优点,但开发周期长、成本高。 ASIC设计流程(简述): 简要介绍ASIC从前端设计到后端物理实现的全流程。 数字信号处理(DSP)基础: 数字信号的表示与处理: 介绍数字信号处理的基本概念,如采样、量化、编码。 DSP算法: 简要提及滤波器、FFT(快速傅里叶变换)等核心DSP算法。 DSP处理器(DSP Processor): 介绍专门用于执行DSP算法的高性能处理器。 数字通信系统: 数字调制与解调: 简要介绍数字信号如何被调制到载波上进行传输,以及接收端如何解调。 信道编码与解码: 介绍如何通过编码来提高通信的可靠性,抵抗噪声和干扰。 协议栈(Protocol Stack): 解释通信系统中不同层次的协议如何协同工作。 计算机体系结构(简要): CPU、内存、I/O之间的交互: 再次强调这些核心组件如何协同工作构成一个完整的计算机系统。 总线结构: 简要介绍系统总线(地址总线、数据总线、控制总线)的作用。 数字技术在各个领域的应用: 通信领域: 手机、基站、光通信、卫星通信。 计算机领域: PC、服务器、笔记本电脑、数据中心。 消费电子: 电视、音响、游戏机、数码相机、智能穿戴设备。 工业控制: 自动化生产线、机器人、PLC(可编程逻辑控制器)。 汽车电子: 发动机控制单元(ECU)、车载娱乐系统、自动驾驶系统。 医疗设备: CT扫描仪、核磁共振成像(MRI)、监护仪。 航空航天: 导航系统、飞行控制系统、通信设备。 物联网(IoT): 智能家居、智慧城市、工业物联网。 未来发展趋势: 简要展望数字技术在人工智能(AI)、机器学习、量子计算、边缘计算等前沿领域的发展前景。 通过对以上八个章节的深入学习,读者将对数字电路与系统的基本原理、设计方法和广泛应用建立起全面而深刻的认识,为进一步深入学习和实际应用打下坚实的基础。

用户评价

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这本书我早就想入手了,因为身边有好几个朋友都在推荐,都说这本书讲解的非常透彻,尤其是在一些基础概念的阐述上,比起我之前看过的教材要清晰很多。我平时对电子方面的东西就比较感兴趣,但一直苦于没有找到一本真正适合初学者的入门书。之前也尝试过一些其他书籍,但总是觉得有些晦涩难懂,知识点跳跃性太强,学起来很吃力。所以当听到《数字电路与系统》这本书时,我立马就心动了。我希望这本书能带我系统地了解数字电路的设计原理和实现方法,比如逻辑门、触发器、时序逻辑等等,这些都是数字电路的基石。而且,我更希望能在书中看到一些实际的应用案例,了解这些理论知识是如何在实际的电子产品中发挥作用的,比如手机、电脑、甚至是智能家居等。如果这本书能做到图文并茂,配有清晰的电路图和仿真实例,那将是再好不过了。毕竟,理论结合实践,才能让学习事半功倍。我非常期待这本书能够成为我学习数字电路领域的得力助手,为我打开通往更深层次电子技术的大门。

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我是在一个技术论坛上偶然看到有人提到这本书的,当时他们讨论得非常热烈,很多人都称赞这本书的编排逻辑非常严谨,由浅入深,适合不同层次的读者。我目前的工作需要接触一些数字信号处理相关的项目,虽然不是直接的数字电路设计,但对底层的原理了解得越深入,解决问题的思路就会越清晰。这本书的名字听起来就非常专业,覆盖了“数字电路”和“系统”这两个非常重要的方面,这正是我目前非常欠缺的知识领域。我尤其关心书中对于“系统”这一块的讲解,因为在实际工程中,我们往往需要将多个数字电路模块集成起来,形成一个完整的系统来完成特定的功能。如何进行系统级的分析和设计,如何进行模块之间的接口匹配,以及如何进行整体的性能优化,这些都是我迫切想了解的内容。如果书中能提供一些关于FPGA或ASIC设计的入门介绍,那就更完美了,这对于我后续的学习和工作会有很大的帮助。

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说实话,我对于《数字电路与系统》这本书的期待,更多的是源于它所涵盖的知识广度。数字电路的知识体系庞大且复杂,从最基础的逻辑运算到复杂的微处理器设计,每一个环节都可能是一个深入研究的方向。我希望这本书能够像一个全景图一样,为我描绘出数字电路与系统领域的全貌,让我对整个学科有一个宏观的认识。我比较关注书中是否能够详细讲解各种组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法,比如如何使用卡诺图或Quine-McCluskey方法进行逻辑化简,如何设计各种寄存器、计数器等时序电路。另外,对于时序分析和时序约束方面的内容,我也非常感兴趣,因为这直接关系到电路的运行速度和稳定性。我希望这本书能够提供一些实用的设计流程和调试技巧,帮助我少走弯路,更有效地掌握数字电路的设计与实现。

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我这次选择这本书,很大程度上是被它所传递出的“系统性”所吸引。数字电路不再是孤立的门电路堆砌,而是要构建能够完成复杂任务的系统。这本书的名字恰好点出了这一点,让我觉得它不仅仅是在教你如何画逻辑门,更是在引导你如何思考一个“系统”是如何工作的。我特别期待书中在“系统”层面的讲解,例如如何进行系统级的划分,如何选择合适的IP核,以及如何进行系统仿真的验证。我希望书中能够提供一些关于数字系统设计流程的介绍,包括需求分析、架构设计、详细设计、实现和验证等各个阶段。如果书中能穿插一些经典的数字系统设计案例,比如简单的CPU、内存控制器或者通信接口等,那将极大地提升我对理论知识的理解和应用能力。我想通过这本书,学习如何从更高的维度去审视和设计数字电路,从而构建出更加高效、可靠的数字系统。

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作为一名刚开始接触数字电路领域的学生,我非常需要一本能够打好基础的书籍。《数字电路与系统》这个书名听起来就非常扎实,不像有些书那样花哨。我希望这本书能够像一位循循善诱的老师,一步一步地引导我进入数字电路的世界。最重要的是,我希望书中能够对每一个概念都给出清晰的定义和详尽的解释,避免使用过于专业的术语而让初学者感到困惑。例如,对于“与非门”、“或非门”这样的基本逻辑门,我希望能够理解它们的工作原理、逻辑真值表以及在电路图中的符号表示。对于更复杂的概念,比如状态机、冒险竞争等,我希望书中能够通过形象的比喻和简单的例子来帮助我理解。如果书中还包含一些动手实践的部分,比如使用EDA工具进行仿真,那将是我学习数字电路的最佳方式。我希望通过这本书,能够建立起我对数字电路的初步认知,并对这个领域产生浓厚的兴趣。

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