电子线路综合设计与实践 9787111403623 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘鸣，陈世利著 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111403623

商品编码：29657727878

包装：平装

出版时间：2014-08-01

基本信息

书名：电子线路综合设计与实践

定价：35.00元

作者：刘鸣,陈世利著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2014-08-01

ISBN：9787111403623

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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教材除模拟电路、数字电路外，还涉及传感、控制及光电信息技术，单片机技术、PLC、CPLD/FPGA和LabVIEW等。伴随当今科学技术发展，教材反映较新的电路设计。
　　教材结构适应开放实验和课外实验模式，以综合性、设计性、使用性为主。另外，在学生电子类科技比赛中作为实用的参考用书。
　　与同类书比较，该教材内容全面、实用性强，传感与控制结合，学生能够掌握电子线路系统设计及应用。

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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《精通数字逻辑设计：从理论到实战的蜕变》 内容简介： 本书旨在为广大电子工程领域的学生、研究人员及工程师提供一本全面、深入且极具实践指导意义的数字逻辑设计参考书。我们聚焦于数字电路的核心原理，并通过大量详实的案例分析和实操指导，带领读者从零开始，循序渐进地掌握现代数字系统设计所需的关键知识和技能。本书不仅涵盖了最基础的逻辑门电路、组合逻辑和时序逻辑的设计方法，更深入探讨了可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）以及专用集成电路（ASIC）的先进设计理念与流程。 核心内容一：数字逻辑基础与构建模块 在本书的第一部分，我们将为读者打下坚实的数字逻辑基础。我们从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）出发，详细阐述它们的逻辑功能、真值表、布尔表达式以及在物理电路中的实现方式。在此基础上，我们将深入讲解布尔代数的基本定理和定律，以及如何利用这些工具进行逻辑函数的化简，这是优化电路设计、降低功耗和提高性能的关键步骤。 组合逻辑电路的设计是数字电路设计的基石。本书将系统性地介绍组合逻辑电路的设计流程，包括需求分析、逻辑函数抽象、真值表建立、逻辑表达式推导、逻辑化简（如卡诺图法、奎-马方法）以及最终的电路图实现。我们将覆盖各种重要的组合逻辑模块，例如译码器、编码器、多路选择器（MUX）、解多路选择器（DEMUX）、加法器（半加器、全加器、超前进位加法器）、减法器、比较器以及并行乘法器等。每一个模块的设计都将配以详细的原理讲解、步骤分解和具体的电路实例，帮助读者理解其工作机制和设计要点。 时序逻辑电路是实现存储和状态转移功能的关键。本书将详细讲解触发器（D触发器、JK触发器、SR触发器、T触发器）的基本原理、特性曲线、激励表和状态表，以及如何利用它们构建各种时序状态机。我们将重点介绍同步时序逻辑和异步时序逻辑的设计方法，以及相关的时序分析和时序约束，这对于保证数字系统的稳定运行至关重要。此外，我们还将深入讲解寄存器、移位寄存器、计数器（行波计数器、同步计数器、减法计数器、可编程计数器）、移位寄存器序列发生器等典型的时序逻辑电路模块，并通过实际设计案例展示它们的应用。 核心内容二：现代数字系统设计方法论 随着集成电路工艺的飞速发展，现代数字系统变得越来越复杂，传统的门级电路设计已无法满足需求。本书的第二部分将带领读者进入现代数字系统设计的新领域。 可编程逻辑器件（PLD）与现场可编程门阵列（FPGA）： PLD作为一种高度灵活的集成电路，能够通过编程配置其内部逻辑功能，极大地简化了数字系统的开发流程。本书将详细介绍PLD的种类，如PLA、PAL、CPLD，并重点聚焦于当前主流的FPGA技术。我们将深入讲解FPGA的内部架构，包括逻辑块（CLB）、可编程互连线、输入/输出块（IOB）等组成部分，以及FPGA的设计流程，包括硬件描述语言（HDL）的使用（VHDL和Verilog）、综合、布局布线、时序仿真和下载配置。本书将提供大量基于FPGA的实际设计案例，涵盖从简单的LED闪烁到复杂的数字信号处理模块，让读者亲身体验FPGA设计的强大能力和灵活性。 硬件描述语言（HDL）： HDL是现代数字系统设计的核心工具。本书将深入讲解VHDL和Verilog这两种主流的硬件描述语言。我们将从基本的语法结构、数据类型、运算符、语句类型入手，逐步深入到模块实例化、进程、信号、变量、端口映射、并发语句等概念。通过大量的实例，我们将展示如何利用HDL描述组合逻辑和时序逻辑电路，如何进行功能仿真以验证设计的正确性，以及如何将HDL代码综合成门级网表或FPGA配置文件。 集成电路（IC）设计流程概览： 对于更高级的应用，如ASIC设计，本书也将提供一个全面的流程概览。我们将介绍从需求定义、架构设计、RTL设计、逻辑综合、物理设计（布局、布线）、时序收敛、物理验证到流片（Tape-out）的完整流程。虽然ASIC设计是一个极其复杂的领域，但本书的介绍将帮助读者建立起对整个流程的宏观认识，理解其中关键的技术挑战和方法。 核心内容三：实际应用与进阶主题 本书的第三部分将进一步拓展读者的视野，聚焦于数字逻辑设计在实际工程中的应用，并介绍一些进阶主题。 存储器设计与应用： 存储器是数字系统的基本组成部分。我们将深入讲解各种类型的存储器，包括静态随机访问存储器（SRAM）、动态随机访问存储器（DRAM）和只读存储器（ROM），并介绍它们的读写时序、接口规范以及在数字系统中的典型应用，如作为缓存、主存储器和数据缓冲区。 状态机的优化与设计模式： 复杂的状态机是构建高性能数字系统的关键。本书将探讨各种状态机优化技术，例如状态编码优化、并行处理技术，以及如何应用有限状态机（FSM）的设计模式来解决实际问题，如串行通信接口、数据通路控制等。 异步电路设计基础： 虽然同步电路是主流，但异步电路在某些特定领域具有优势，如低功耗和抗时钟偏移。本书将介绍异步电路的基本原理，如握手协议、无时钟设计方法，以及异步设计中的挑战与机遇。 低功耗数字设计技术： 随着移动设备和物联网的普及，低功耗设计变得日益重要。本书将介绍各种低功耗设计技术，如时钟门控、动态电压频率调整（DVFS）、门控时钟（Clock Gating）和电源门控（Power Gating）等。 信号完整性与电磁兼容性（EMC）入门： 在高频数字设计中，信号完整性和电磁兼容性是不可忽视的问题。本书将提供一个入门级的介绍，阐述串扰、反射、地弹、电源噪声等信号完整性问题，以及它们对数字系统性能的影响。同时，我们将简要介绍EMC的基本概念和设计考量，帮助读者在设计中规避潜在的电磁干扰问题。 设计自动化工具（EDA）的使用： 本书将贯穿提及各种EDA工具在数字逻辑设计流程中的应用，包括逻辑综合工具、时序分析工具、仿真工具、布局布线工具等，并指导读者如何有效地利用这些工具来完成设计任务。 学习方法与实践建议： 为了帮助读者更好地掌握本书内容，我们提倡“理论与实践相结合”的学习方法。建议读者在阅读理论部分的同时，积极动手实践。本书提供了大量示例代码和设计思路，鼓励读者在仿真环境中进行验证，甚至在FPGA开发板上实现和测试。我们还推荐读者关注行业最新的技术动态和工具发展，不断更新自己的知识体系。 本书的价值： 《精通数字逻辑设计：从理论到实践的蜕变》不仅仅是一本技术手册，更是一本通往数字设计工程师之路的指南。通过系统性的学习和大量的实践，读者将能够： 深刻理解数字逻辑电路的内在原理。 熟练掌握组合逻辑和时序逻辑的设计方法。 精通使用硬件描述语言（VHDL/Verilog）进行高效设计。 掌握FPGA和PLD的设计流程与应用。 初步了解ASIC设计的复杂流程。 具备解决实际数字系统设计问题的能力。 为进一步深入学习计算机体系结构、嵌入式系统、数字信号处理等相关领域奠定坚实基础。 无论您是初学者还是有一定经验的工程师，本书都将成为您在数字逻辑设计领域探索和进阶的得力助手。我们相信，通过本书的学习，您将能够自信地驾驭现代数字电路设计，创造出更智能、更高效的电子系统。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一个对传统教科书有些“审美疲劳”的人，很多书读起来就像在啃干巴巴的理论，让人昏昏欲睡。但这本书在“实践”二字上的着墨，确实让我眼前一亮。它不满足于仅仅告诉你“应该怎么做”，而是深入探讨了“为什么这么做才是最优解”。举个例子，在讲到数字电路与模拟电路的隔离时，书里花了相当大的篇幅去讨论PCB层叠结构对串扰的影响，并配上了不同布局方式下的电磁场分布图示，这种可视化教学方式，极大地增强了理解的深度。我个人最喜欢的是其中关于“可制造性设计”（DFM）的章节，这在很多同类书籍中是常常被忽略的环节。作者明确指出了哪些设计规范在小批量试产时很容易出问题，以及如何提前规避这些“坑”，比如对阻焊层、丝印层的要求，以及对过孔处理的建议。这些经验之谈，显然是长期浸淫于工程实践的一线专家才能总结出来的宝贵财富。读完这些，我感觉自己不仅仅是学到了电路知识，更像是在跟随一位经验丰富的工程师进行“学徒制”训练，学到的都是真金白银换来的教训，非常实用，可以立刻应用到日常工作中去，提升设计质量和效率。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次跨部门合作项目中，需要快速掌握一个特定领域的设计规范时，被同事推荐了这本书。当时时间紧迫，我需要立刻理解项目中的核心挑战点。这本书的目录组织方式，非常适合这种“目标驱动型”的快速检索和学习。它不是按基础元件的A到Z顺序排列，而是按照典型的系统功能模块来组织内容的。比如，专门有一个大章节讨论“高精度数据采集系统设计”，里面囊括了从前端放大、抗混叠滤波、ADC驱动到后端数据处理的完整流程和注意事项。这种面向应用的结构，让我能够非常高效地定位到我最需要的知识点，并快速吸收解决当前问题的关键技术点。阅读体验上，它的语言风格非常专业但又不失流畅，没有那种生硬的翻译腔或者过时的术语堆砌。它始终保持着一种“面向工程实际”的讨论基调，即便是介绍较为前沿的技术，也会清晰地指出其成熟度和潜在的应用局限性。对于希望快速提升自己在某一特定电子设计领域实战能力，并希望了解行业内主流设计思路的专业人士来说，这本书无疑是一份极其高效和可靠的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

我是在备考一个高级认证考试的时候接触到这套资料的，当时需求是快速且全面地回顾和巩固多年来积累的零散知识点，并需要大量与实际工程紧密结合的案例来加深记忆。这本书的章节划分非常清晰，每一章都聚焦于一个核心模块，比如“低噪声放大器设计”、“高速数据接口匹配”等等。它的优点在于，它提供的不仅仅是基础知识的罗列，而是将复杂的电路功能分解成一系列可管理的、模块化的设计单元，然后系统地展示如何将这些单元组装成一个完整的系统。我特别欣赏它在处理复杂课题时的那种“庖丁解牛”式的拆解能力。例如，在讨论电源管理单元（PMU）的设计时，它会先从线性稳压器（LDO）的瞬态响应讲起，然后过渡到开关模式电源（Buck/Boost）的环路补偿，最后整合到整个系统功耗预算的制定中。这种层层递进、相互关联的结构，帮助我构建了一个更加严密和系统化的知识网络。对于那些希望从“会搭电路”进阶到“会设计系统”的人来说，这本书提供了一个极佳的路线图，它强调的不是记住某个公式，而是理解背后的设计哲学和权衡取舍的艺术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量，简直是业界良心级别的。作为一名对视觉信息有较高要求的读者，我深知清晰的示意图和高质量的波形图对于理解复杂概念的重要性。这本书在这方面做得非常出色，所有的电路原理图都标注得一丝不苟，元件符号规范，连接清晰可见。更难能可贵的是，它在介绍那些抽象的传输线效应或阻抗匹配问题时，没有采用过于简化的示意图，而是使用了专业的电磁场仿真截图作为辅助说明。这让那些原本难以想象的物理现象变得具象化，极大地降低了理解的门槛。比如，在讲解TDR（时域反射仪）的测试原理时，书中的图例清晰地展示了信号在不同阻抗变化点上的反射波形，这比单纯用文字描述要有效得多。此外，书中的代码示例（如果有的话）也都是经过精心调试和验证的，注释详尽，易于读者进行二次开发和修改。总的来说，这本书在提升读者的“视觉学习体验”上，超越了许多同类教材，它让学习过程本身也成了一种享受，而非负担。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的教材，翻开扉页就给人一种严谨扎实的感觉，内容编排上，着实下了不少功夫。我记得当时拿到书的时候，正是为学校的电子设计大赛做准备，手头急需一本能将理论知识与实际操作无缝衔接的参考书。这本书在讲解基本元器件特性和电路原理时，并没有停留在枯燥的公式推导层面，而是非常巧妙地结合了实际应用场景，比如如何选取合适的运放来搭建一个高精度滤波电路，或者在电源设计中如何权衡效率与成本。它给出的案例分析非常详尽，从电路框图到具体的元器件选型，再到仿真验证和最终的PCB布局建议，几乎涵盖了一个完整电子产品开发的全流程。尤其是关于信号完整性和EMC的基础知识，讲得非常透彻，这对新手来说简直是福音，避免了许多走弯路。我尤其欣赏其中对于一些经典电路结构——比如各种反馈放大器的分析，作者不仅展示了如何用经典方法计算，还引入了现代EDA工具的视角，让读者能直观地看到参数变化对电路性能的动态影响。读完相关章节，再去看那些复杂的系统级设计图，感觉豁然开朗，不再是雾里看花。这本书绝对是工科学生和初入职场的工程师案头必备的宝典，它构建了一个从微观到宏观、从理论到实践的完整知识体系框架，让人有信心去迎接更具挑战性的设计任务。