数字电路创意实验 9787030339874 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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卢明智著 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030339874

商品编码：29621071661

包装：平装

出版时间：2012-06-01

图书基本信息
图书名称	数字电路创意实验	作者	卢明智著
定价	32.00元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030339874	出版日期	2012-06-01
字数		页码
版次	5	装帧	平装
开本	12k	商品重量	0.400Kg

内容简介

本书自成体系，作者以轻松的口吻详尽地介绍了数字电路实验，从原理的认识至学会数字IC的设计，循序渐进、浅显易懂，自学与初学者皆能简单上手。 　　本书分为9章：数字电路实验板的功能与制作、数字电路实验接线参考、数字电路实验板的线路分析与故障排除、数字电路实验板应用范例、自己做一支实用型逻辑笔、许多好玩又实用的小实验、为交通警察做一个米轮尺、为体育老师做一台百米赛跑多人计时器、频率计与转速计变成超速报警器。这些内容与数字电路实验板相结合，边做边学，即使在家也能做数字电路实验。

作者简介

目录

编辑推荐

这本《数字电路创意实验》由卢明智等人编著：数字电路课程从早期认识O与1开始，进入数字IC的实习与使用，迄今PLA、PLD、FPGA……及各式整合型大1C相继问世，使得数字电路课程中的系统整合变得格外重要。教导学生如何把现有的中小型数字IC(如TTL、CMOS……)组成实用的线路，将是未来数字电路教学的主要趋势，以迎合门阵列的系统规划及相关接口电路的设计。

文摘

序言

《数字电路创意实验》：开启你的电路设计奇思妙想之旅 一、 时代召唤与课程变迁：为何需要一本“创意”的数字电路实验指南？ 在信息技术飞速发展的今天，数字电路作为现代电子系统的基石，其重要性不言而喻。从智能手机到超级计算机，从物联网设备到人工智能硬件，一切都离不开数字电路的设计与实现。然而，传统的数字电路实验课程，往往侧重于基础逻辑门、触发器、计数器等基本单元电路的搭建与验证。学生们机械地按照手册进行操作，虽然能够掌握电路的基本原理，却容易忽略了设计的“灵魂”——创意。 我们常常发现，在许多技术革新和产品突破的背后，都闪烁着工程师们别出心裁的创意火花。这些创意，是将枯燥的逻辑组合转化为实用功能，甚至赋予产品生命力的关键。然而，在许多现有的教材和实验手册中，如何引导学生进行“创意”的数字电路设计，却是一个相对薄弱的环节。现有的实验大多是“固定答案”式的，缺乏开放性，难以激发学生的探索欲和创新精神。 正是在这样的时代背景下，《数字电路创意实验》应运而生。本书并非仅仅是对现有数字电路实验的简单重复或罗列，而是力图打破传统实验的框架，将“创意”这一核心理念贯穿于实验的全过程。我们希望通过本书，帮助广大学子跳出“验证”的思维定势，主动进入“创造”的境界，成为数字电路设计的“玩家”而非仅仅是“操作者”。 二、 本书的“创意”定位：从“做什么”到“怎么做”，再到“还能做什么” 本书的“创意”定位体现在以下几个层面： 启发式设计思维： 不同于直接给出具体电路图和详细步骤，本书将更多地从实际应用场景出发，提出一个功能需求，然后引导读者思考如何利用数字电路的原理去实现它。我们会抛出问题，鼓励学生们思考多种可能的解决方案，分析不同方案的优劣，从而培养他们的设计策略和问题解决能力。 模块化与组合式学习： 我们将复杂的数字系统分解为一系列可复用的功能模块。每个模块的学习都将围绕其核心功能和实现方式展开，并鼓励学生思考这些模块可以如何进行组合，衍生出更丰富、更复杂的系统。这种组合式的学习方式，能够极大地拓展学生的创造空间，让他们看到“1+1>2”的可能性。 开放性与探索性实验： 本书的许多实验设计并非“一成不变”的。在完成基本功能验证后，我们会提出进一步的改进方向、性能优化需求，甚至鼓励学生基于现有设计进行二次开发，提出自己的创新想法。这种开放式的实验环境，能够让学生充分发挥想象力，尝试不同的设计思路，将实验成果推向新的高度。 贴近实际应用与前沿技术： 我们精心选取了一系列能够体现数字电路在现代科技中重要性的应用案例，并将其转化为具体的实验项目。这些案例涵盖了从简单的电子游戏控制到更复杂的通信协议模拟，甚至触及了一些前沿技术领域的应用雏形。通过这些贴近实际的应用，学生能够更直观地理解数字电路的价值，并从中汲取创意的灵感。 三、 内容概览：循序渐进，激发无限可能 本书内容结构精心设计，旨在为读者搭建一个从入门到精通，再到创新的完整学习路径。 第一部分：创意启蒙与基础重塑 何谓“创意”？数字电路中的创意在哪里？ 本章将从宏观角度探讨创意的本质，并将其与数字电路设计相结合。我们将分析历史上一些经典的数字电路创新案例，引导读者理解创意的价值所在，以及如何在看似规整的逻辑世界中发现新的可能性。 我们将颠覆一些传统教学中“唯公式论”的观念，强调对电路工作原理的深刻理解是创意产生的基石。通过一些“反例”式的讲解，让读者认识到，死记硬背公式不如理解其背后的逻辑。 逻辑的艺术：从基本门电路到逻辑表达式的创意化表达 在此基础上，我们将重新审视基本逻辑门电路（AND, OR, NOT, XOR等）。但我们不会止步于它们的简单连接，而是会探讨如何利用这些基本单元构建出更高效、更简洁的逻辑功能。 例如，在布尔代数化简部分，我们将引入一些非传统的化简技巧，鼓励读者尝试不同的化简路径，并比较其在硬件实现上的差异。我们将引导学生思考，同一个逻辑功能，是否存在多种等价但实现复杂度不同的表达式，而这正是创意优化的起点。 组合逻辑的创意设计：并行处理与数据选择的艺术 组合逻辑电路是数字系统的基础。除了常见的加法器、译码器、编码器等，我们将重点关注如何利用组合逻辑实现更复杂的任务，如并行数据处理、多路数据选择、优先级编码等。 我们会设计一些实验，例如： 多功能数据处理器： 设计一个可以执行多种算术和逻辑运算的电路，通过输入选择信号来切换不同的运算模式。这本身就是一个关于“功能集成”的创意。 优先级仲裁器： 在多个请求同时到达时，如何设计一个能够根据预设优先级进行响应的电路。这在多任务操作系统和实时控制系统中具有重要意义。 数据流控制单元： 利用组合逻辑实现对数据流的有效控制和调度，这为更复杂的流水线设计打下基础。 第二部分：时序逻辑的创意应用：状态的魔法与序列的韵律 触发器与寄存器的“个性化”设计： 触发器和寄存器是时序逻辑的核心。我们将探讨不同类型触发器（SR, JK, D, T）的特性，并深入分析它们在实际应用中的“副作用”和“潜力”。 例如，我们将设计实验来探索： 带预置/清零功能的寄存器： 如何利用触发器的异步置位和置零功能，实现更灵活的数据加载和清空机制。 移位寄存器的创意应用： 不仅仅是简单的移位，而是利用移位寄存器实现序列生成、延时、缓冲等功能。 状态机的艺术：有限状态机（FSM）的创意建模与实现 状态机是描述和实现序列逻辑行为的强大工具。本书将引导读者用更富创造力的方式来设计状态机。 实验示例： 交通信号灯控制器： 从简单的红绿灯，到包含人行横道、车辆检测的智能交通信号灯系统。我们将引导学生思考如何优化状态转移，提高通行效率。 简易密码锁： 设计一个能够识别特定输入序列并解锁的密码锁。这里可以鼓励学生设计不同长度的密码，或者加入防暴力破解的机制。 序列检测器： 检测输入串流中是否存在特定的序列模式，这在通信协议、模式识别等领域有广泛应用。 数字频率计/周期计： 利用状态机和计数器，实现对输入信号频率或周期的精确测量。 计数器的创意扩展： 除了基本的加减计数器，我们将探讨如何利用计数器实现更高级的功能，如： 可编程分频器： 根据输入指令，输出特定分频比的时钟信号。 伪随机序列发生器（PRBS）： 利用线性反馈移位寄存器（LFSR）生成具有统计学随机特性的序列，在通信测试和加密领域非常重要。 第三部分：大型数字系统的创意构建：从模块到整体的智慧 数据通路与控制通路的设计： 我们将深入讲解如何将组合逻辑和时序逻辑结合，构建出完整的数据通路和控制通路，实现复杂的数据处理和系统控制。 实验示例： 简单的运算器（Datapath & Controller）： 设计一个能够执行加、减、乘、除等基本运算的微处理器雏形。学生将亲手设计数据通路（ALU, 寄存器堆等）和控制通路（指令译码，时序控制等）。 数据传输总线控制器： 实现多个设备之间的数据共享和访问控制，模拟简单的总线协议。 存储器的创意应用： 我们将探讨不同类型的存储器（RAM, ROM）的原理，并利用它们进行更具创意的设计。 实验示例： 简易数码管显示控制器： 利用ROM存储字形码，控制数码管显示数字。 小型数据记录仪： 利用RAM作为缓冲区，实现数据的临时存储和读取。 基于FPGA的存储器接口设计： 对于使用FPGA的用户，可以进一步探索如何与外部存储器进行高效交互。 接口与通信的创意探索： 现代数字系统离不开各种接口和通信协议。本书将介绍一些常见的接口和协议，并鼓励学生进行创意设计。 实验示例： UART（通用异步收发传输器）的实现与应用： 实现串行通信，将实验数据发送到PC进行显示或处理。 I2C/SPI接口的应用： 控制各种外围传感器和设备，例如温度传感器、LCD显示屏等，并鼓励学生设计基于这些接口的智能系统。 基于FPGA的简单网络通信： 对于掌握FPGA的学生，可以尝试实现简单的以太网帧封装与解封装，为网络通信奠定基础。 第四部分：进阶创意与工程实践 FPGA在创意实验中的应用： 对于希望深入实践的学生，我们将介绍FPGA（现场可编程门阵列）的基本概念和开发流程。 实验示例： 使用Verilog/VHDL实现本书中的部分复杂电路。 利用FPGA实现更高级的功能，如图像处理、数字信号处理（DSP）的基础单元。 探索FPGA的并行处理能力，实现更高效、更复杂的系统。 从创意到产品：设计流程与优化策略 本书将引导学生了解数字电路设计的完整流程，从需求分析、方案设计、逻辑实现、仿真验证到硬件调试。 我们将强调优化策略，包括时间复杂度、空间复杂度、功耗优化等，让学生在追求创意的同时，也能兼顾工程实际。 开放性项目与未来展望： 本书最后将提供一些更具挑战性的开放性项目，供学生自由发挥，例如： 简单的嵌入式系统设计。 基于数字电路的机器学习硬件加速器雏形。 物联网设备的创意节点设计。 我们将鼓励学生将所学知识融会贯通，结合自己的兴趣，设计出真正具有创新价值的项目，并为他们指明未来继续深造和学习的方向。 四、 本书的特色与优势： 鲜明的“创意”导向： 核心理念贯穿始终，从实验设计到讲解方式，都注重启发学生的创新思维。 体系化与层次化： 内容由浅入深，从基础到进阶，逻辑清晰，适合不同层次的学习者。 案例丰富且贴近应用： 实验项目紧跟时代发展，紧密联系实际应用，让学习更具价值感。 强调“为什么”与“怎么样”： 不仅告诉学生“做什么”，更重要的是解释“为什么这样做”，以及“还有其他什么方法”。 开放性与探索性： 鼓励学生主动思考、大胆尝试，培养解决复杂问题的能力。 理论与实践的完美结合： 既有扎实的理论讲解，又有动手实践的机会，确保学习效果。 五、 目标读者： 本书适合高等院校电子信息类、计算机类等专业的本科生、研究生，也适合从事数字电路设计、FPGA开发、嵌入式系统开发等工作的工程师。对于对数字电路设计充满兴趣的电子爱好者，本书同样能提供极大的帮助和启发。 结语： 《数字电路创意实验》不仅仅是一本实验手册，更是一本激发你潜能、点燃你创意的指南。我们相信，通过本书的学习，你将能够深刻理解数字电路的奥秘，掌握创新的设计方法，并在这个日新月异的科技时代，成为一名杰出的数字电路设计师，用你的创意，改变世界。拿起本书，开启你的电路设计奇思妙想之旅吧！

评分☆☆☆☆☆

最近偶然翻到一本《数字电路创意实验》，书号是9787030339874，老实说，当初拿到这本书，纯粹是被“创意实验”这几个字吸引了。我一直觉得数字电路的学习，不应该仅仅停留在理论公式和枯燥的逻辑门堆砌上，更重要的是能够通过实际操作，去感受电路的魅力，去发现其中的乐趣，甚至激发出一些新的想法。这本书从它的封面设计到排版布局，都给我一种“动手吧！”的邀请感。我特别喜欢那种能够将抽象概念具象化的方式，而数字电路恰恰是一个非常适合实践的领域。我希望这本书能够提供一些新颖的实验设计，不仅仅是教科书上常见的那些基础实验，而是能有一些能够激发思考、拓展思路的项目。比如，它是否能引导我们去设计一些具有实际应用潜力的微型系统？或者，它是否能教会我们如何利用一些易于获取的器件，搭建出有趣且富有教育意义的数字电路模型？我更期待的是，它能教会我一些不寻常的解决问题的方法，让我能够跳出固有的思维模式，用更灵活、更具创造性的方式去分析和解决电路设计中的难题。

评分☆☆☆☆☆

拿到《数字电路创意实验》这本书（ISBN：9787030339874），我的第一反应是，终于有了一本可以让我把理论变成现实的“工具书”了。我是一名正在学习数字电路的学生，虽然课本上的知识已经让我对基本原理有了大概的了解，但总觉得隔靴搔痒，缺少一种真切的动手体验。很多时候，我会在脑海中构思各种有趣的电路小玩意，但往往受限于知识的深度和实践经验的不足，无法将其付诸实践。这本书的出现，简直就像为我打开了一扇新的大门。我尤其看重它“创意”的部分，这意味着它可能不只局限于那些陈词滥调的示例，而是会提供一些真正能够点燃学习热情、激发探索欲的实验项目。我希望它能够包含一些循序渐进的引导，从基础的搭建开始，逐步引入更复杂的概念和技术，让我在掌握核心知识的同时，也能感受到从无到有创造出成果的喜悦。而且，如果书中能提供一些关于元器件选择、电路调试技巧，甚至是如何优化电路性能的建议，那简直就是锦上添花了。我期待这本书能成为我在数字电路学习道路上不可或缺的伙伴，让我能够更自信、更深入地探索这个迷人的领域。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对电子技术抱有浓厚兴趣的业余爱好者，之前也涉猎过一些数字电路的基础知识，但总感觉学习过程有些孤单，缺乏系统性的指导和实践的乐趣。偶然间看到了《数字电路创意实验》（9787030339874），书名中的“创意”二字立刻吸引了我。我一直认为，学习任何技术，特别是像数字电路这样需要动手实践的学科，最重要的就是能否在学习过程中找到乐趣，并从中获得成就感。我渴望这本书能够提供一些跳脱常规的实验项目，而不是那种千篇一律、早已熟知的经典电路。我期待它能带领我探索一些更具挑战性、更能展现数字电路强大功能的实验，比如如何用数字逻辑实现一些简单的游戏，或者如何搭建一个能够完成某种特定任务的自动化装置。我对书中关于如何将理论与实践相结合的讲解方式非常感兴趣，希望它能教会我如何将抽象的逻辑门和时序电路，通过实际的元器件搭建出来，并观察其运行过程。如果书中还能包含一些关于电路设计的通用思路和方法，以及在实验中可能遇到的常见问题及其解决方案，那对我来说将是极其宝贵的财富，能够帮助我更好地理解和掌握数字电路这门技术。

评分☆☆☆☆☆

近来对数字电路产生了浓厚的兴趣，尤其是在了解到《数字电路创意实验》（ISBN：9787030339874）这本书后，更是燃起了学习的热情。我深知，数字电路的精髓在于其逻辑性和应用性，而“创意实验”这个词恰恰点明了我对学习方式的期望。我希望这本书能够提供一种不同于传统教学模式的学习体验，它应该不仅仅是罗列公式和原理，更重要的是引导读者通过动手实践，去理解这些抽象概念是如何转化为实际功能的。我尤其看重实验项目的“创意”之处，期待它能包含一些能够激发读者思考、鼓励创新设计的项目。例如，它是否能引导我们去设计一些与生活息息相关的电子小玩意？或者，它是否能教会我们如何利用数字电路实现一些有趣的互动效果？我希望这本书能够提供详细的实验步骤、清晰的电路图示，以及对实验结果的深入分析，让我在完成每一个实验的过程中，都能有所收获，并且能够触类旁通，将所学知识应用到更广泛的领域。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在校大学生，我接触数字电路的时间不算短，但总觉得在理论学习和实际操作之间存在着一道鸿沟。直到我看到《数字电路创意实验》，ISBN：9787030339874，我才仿佛看到了连接这道鸿沟的一座桥梁。我一直相信，学习数字电路的最佳途径是通过实践，而“创意实验”这个定位，让我对这本书充满了期待。我希望这本书能够提供一些既有深度又不失趣味的实验项目，它能够帮助我巩固课本上的知识，更重要的是，能够让我学会如何将这些知识融会贯通，并运用到实际的电路设计中。我特别希望书中能够包含一些能够激发我独立思考和解决问题能力的实验，比如，它是否能引导我设计一个能够实现某种特定功能的逻辑电路？或者，它是否能教会我如何利用简单的元器件，搭建出一个具有一定复杂度的数字系统？我对书中关于实验设计的独特性以及如何引导学生进行创新方面特别感兴趣，希望能借此机会，拓展我的视野，提升我的动手能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。