具体描述
基本信息
书名:高频电子线路
：29.00元
售价：20.3元,便宜8.7元,折扣70
作者:杨霓清
出版社：机械工业出版社
出版日期：2007-02-01
ISBN：9787111207443
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：
商品重量：0.499kg
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内容提要
本教材为普通高等教育“十一五”*规划教材。
本教材以教育部教学指导委员会制定的新的教学基本要求为依据，主要内容包括：选频网络与阻抗变换、高频小信号放大器、正弦波振荡器、频谱搬移电路、角度调制与解调电路、反馈控制电路与频率合成技术、高频功率放大器、干扰与噪声等。在内容的编排上，尽量做到思路清晰、由简到繁，便于自学。同时注重理论与实践相结合，电路紧密围绕通信系统中的接收、发送设备，以接收、发送设备为背景，从信号传输与电路实现的角度，将各功能电路的分析以及它们之间的关系有机结合起来，使学生在学习理论的同时建立起整机的概念。
本教材可以作为通信工程、电子信息工程等专业的本科生教材，也可作为高职高专、电大、职大的教材和有关工程技术人员的参考书。
目录
作者介绍
文摘
序言
《数字逻辑设计原理与实践》 书籍简介 本书旨在为读者构建一套扎实且全面的数字逻辑设计知识体系。从最基本的逻辑门电路出发，循序渐进地深入到组合逻辑和时序逻辑电路的设计与分析，最终引导读者掌握大型数字系统设计的关键技术与方法。本书的编写力求理论与实践相结合，不仅提供深刻的理论阐述，更注重实际应用中的设计思路、分析技巧和工具使用，旨在培养读者独立解决复杂数字逻辑问题的能力。 第一部分：数字逻辑基础 本部分将带领读者进入数字逻辑的殿堂，打下坚实的基础。 绪论 数字系统与模拟系统的区别与联系：理解数字信号的离散性和表示方式，以及为何数字系统在现代电子技术中占据核心地位。 数字逻辑电路在现代电子设备中的作用：从微处理器到通信设备，数字逻辑电路无处不在，了解其广泛应用场景。 二进制数系统及其运算：深入讲解二进制、八进制、十六进制等数制，以及它们之间的相互转换。重点在于理解二进制的加法、减法、乘法和除法运算，为后续逻辑运算打下基础。 逻辑代数（布尔代数）基础：介绍布尔代数的基本定理、公理和常用公式，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。理解逻辑变量的取值（0和1）及其运算（AND, OR, NOT）。 逻辑门电路：详细介绍基本逻辑门电路（AND, OR, NOT）的工作原理、逻辑符号、真值表和电压特性。在此基础上，扩展讲解通用逻辑门（NAND, NOR, XOR, XNOR）的设计及其逻辑功能，并阐述NAND和NOR门作为通用门电路的重要性。 组合逻辑电路设计 组合逻辑电路的特点：理解组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入，无记忆功能。 逻辑函数的表示方法：掌握逻辑函数的不同表示形式，包括逻辑表达式（最小项、最大项）、真值表、逻辑图等，理解它们之间的相互转换。 卡诺图（Karnaugh Map）化简法：详细讲解如何使用卡诺图对逻辑函数进行化简，包括圈选相邻1，处理Don't care条件，以及找出最简和式和最简积和式。 Quine-McCluskey（QM）方法：介绍一种更为系统和适用于计算机实现的逻辑函数化简方法，包括求原包含项、素包含项和最小素包含项。 组合逻辑电路的实现：学习如何使用基本逻辑门、通用逻辑门等搭建出实际的组合逻辑电路。 常用组合逻辑电路模块： 编码器与译码器： 深入理解编码器（如优先级编码器）的功能，即将多个输入信号转换为一个唯一的二进制输出；以及译码器（如BCD转七段显示译码器）的功能，即将二进制代码转换为特定的输出信号。 数据选择器（Multiplexer, MUX）： 讲解数据选择器的原理，如何根据选择信号从多个输入中选择一个输出。详细介绍其在逻辑设计中的应用，如实现任意逻辑函数。 分频器（Demultiplexer, DEMUX）： 阐述分频器的功能，将一个输入信号通过控制信号路由到多个输出中的一个。 加法器与减法器： 讲解半加器、全加器、半减器、全减器的工作原理，以及如何构建多位二进制加法器（如行波进位加法器、超前进位加法器）和减法器。 比较器： 设计和分析能够比较两个二进制数大小的比较器电路。 掎位器（Parity Generator/Checker）： 理解掎位的作用，学习如何设计产生或检测掎位的电路。 组合逻辑电路的时序问题（亚稳态）：初步介绍在实际电路中，由于门延迟的存在可能导致的时序问题，为后续时序逻辑的学习铺垫。 第二部分：时序逻辑电路设计 本部分将深入探讨具有记忆功能的时序逻辑电路，这是构建复杂数字系统的关键。 时序逻辑电路基础 时序逻辑电路的特点：理解时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路过去的输入状态（即具有记忆功能）。 触发器（Flip-Flop）： 基本触发器： 介绍SR锁存器（Set-Reset Latch）和带使能端的SR锁存器，理解其基本的工作原理。 JK触发器： 学习JK触发器的逻辑功能、状态转换图和特性方程，理解其不同输入模式下的行为。 T触发器： 讲解T触发器（Toggle Flip-Flop）的功能，即在特定时钟条件下翻转输出。 D触发器： 重点介绍D触发器（Delay Flip-Flop），它是构建寄存器和计数器的基础，理解其数据延迟功能。 主从式触发器： 解释主从式JK和D触发器的构造，以及如何克服单触发边沿敏感触发器可能出现的竞争冒险问题。 边沿触发器： 介绍上升沿触发和下降沿触发的概念，以及如何构建边沿触发的触发器。 触发器的时序参数： 学习和理解触发器的建立时间（Setup Time, t_su）、保持时间（Hold Time, t_h）、延迟时间（Propagation Delay, t_pd）等重要参数，这些参数对电路的时序分析至关重要。 寄存器（Register）： 并行输入/并行输出（PIPO）寄存器： 讲解如何使用D触发器构建PIPO寄存器，用于存储并行数据。 移位寄存器： 深入介绍各种类型的移位寄存器，包括SISO（Serial-In, Serial-Out）、SIPO（Serial-In, Parallel-Out）、PISO（Parallel-In, Serial-Out）和PISO（Parallel-In, Parallel-Out）移位寄存器，以及双向移位寄存器。重点讲解其在数据串并转换、时序控制等方面的应用。 通用移位寄存器： 讲解如何设计具有并行加载、并行输出、左移、右移等功能的通用移位寄存器。 计数器（Counter） 异步计数器（Ripple Counter）： 讲解利用触发器链构建异步计数器，分析其时钟信号传播延迟带来的问题（“涟漪”效应）。 同步计数器： 同步二进制计数器： 设计和分析同步加法计数器和减法计数器，以及可预置的同步计数器。 设计任意模计数器： 学习如何设计模为N的计数器，包括模10（十进制）计数器。 环形计数器与扭环计数器（Johnson Counter）： 介绍这两种特殊的计数器及其应用。 状态机（State Machine）： 状态机的基本概念： 介绍有限状态机（Finite State Machine, FSM）模型，包括状态、输入、输出和状态转移。 米利型（Mealy）状态机： 讲解其输出取决于当前状态和当前输入。 摩尔型（Moore）状态机： 讲解其输出仅取决于当前状态。 状态机的设计流程： 详细阐述从系统需求出发，绘制状态转移图，编写状态表，选择触发器类型，推导逻辑方程，最终绘制逻辑电路图的完整设计过程。 状态机的简化与优化： 讨论如何通过合并等效状态来简化状态机，减少硬件资源。 第三部分：先进的数字系统设计 本部分将带领读者超越基础模块，理解如何构建更复杂的数字系统。 存储器（Memory） 随机存取存储器（RAM）： 静态随机存取存储器（SRAM）： 介绍SRAM的基本结构，了解其工作原理和读写操作。 动态随机存取存储器（DRAM）： 讲解DRAM的存储单元结构，以及其刷新机制。 只读存储器（ROM）： 掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）： 介绍不同类型ROM的特点、制作工艺和应用。 存储器的接口与应用： 了解如何将存储器集成到系统中，以及在数据存储、程序存储等方面的应用。 可编程逻辑器件（PLD）与现场可编程门阵列（FPGA） PLD概述： 介绍PLD的基本概念，以及与固定逻辑电路的区别。 可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）： 介绍这些不同类型的PLD，理解它们的结构和编程方式。 现场可编程门阵列（FPGA）： 详细介绍FPGA的结构（CLB, IOB, Routing Resources），理解其可编程性，以及其在原型设计、定制化逻辑实现中的强大能力。 硬件描述语言（HDL）： Verilog HDL： 学习Verilog HDL的基本语法，如何用HDL描述组合逻辑和时序逻辑，以及状态机。 VHDL： （可选，或简要介绍） FPGA设计流程： 介绍使用HDL进行FPGA设计的基本流程，包括代码编写、仿真、综合、布局布线和下载。 数字系统中的时序分析与优化 时序约束（Timing Constraints）： 学习如何为FPGA设计设定时序约束，以满足设计的功能和性能要求。 时序分析工具： 了解如何使用FPGA厂商提供的时序分析工具，找出潜在的时序违例（Timing Violations）。 时序优化技术： 探讨常用的时序优化方法，如流水线（Pipelining）、门控时钟（Gated Clock）、选择合适的HDL结构等，以提高电路的运行速度。 同步设计原则： 强调同步设计的重要性，如何避免亚稳态（Metastability）的产生及其影响。 异步时钟域交叉（Asynchronous Clock Domain Crossing）： 介绍在多时钟系统中，如何安全地处理不同时钟域之间的数据传输，避免数据丢失和状态错误。 第四部分：应用实例与进阶主题 本部分将通过具体的应用实例，巩固所学知识，并引入一些更深入的课题。 数字信号处理（DSP）基础模块： 数字滤波器（FIR, IIR）： （简要介绍）理解数字滤波器在信号处理中的作用，以及其基本的实现思路。 乘法器： 介绍二进制乘法器的设计，如阵列乘法器，理解其在DSP中的关键作用。 ALU（Arithmetic Logic Unit）： 设计一个简单的ALU，能够执行基本的算术和逻辑运算。 通信系统中的数字逻辑设计： 串行通信接口（UART）： 了解UART的工作原理，如何实现数据的串行传输。 并行接口： 介绍并行数据的传输方式。 其他进阶主题： 错误检测与纠正码（Error Detection and Correction Codes）： 简要介绍如海明码等，用于提高数据传输的可靠性。 硬件安全基础： （可选）简要提及数字逻辑设计在安全性方面的考量。 实践环节 贯穿全书的实践环节将是本书的亮点。读者将有机会： 使用数字逻辑仿真工具（如Logisim, ModelSim, Quartus Prime, Vivado等）对设计的电路进行功能仿真和时序仿真。 在实际的FPGA开发板上实现所设计的逻辑功能，从理论走向硬件。 完成一系列由浅入深的实验，包括逻辑门测试、组合逻辑模块实现、时序逻辑模块实现、状态机设计、简单的DSP模块和通信接口设计等。 通过实际操作，加深对数字逻辑设计原理的理解，培养调试和解决硬件问题的能力。 本书特色 循序渐进的体系结构： 从最基础的逻辑门到复杂的FPGA设计，知识体系清晰，易于读者掌握。 理论与实践深度融合： 每一章节的理论讲解都紧密结合实际应用和实验操作，帮助读者理解“如何做”和“为何这样做”。 丰富的实例分析： 大量精心设计的实例，覆盖了数字逻辑设计的各个方面，使抽象的理论概念具体化。 强调设计方法与技巧： 不仅仅教授“是什么”，更注重“怎么设计”、“如何分析”和“如何优化”，培养读者的工程实践能力。 面向现代电子工程： 重点介绍FPGA和硬件描述语言，使读者能够跟上当前数字设计技术的发展潮流。 清晰易懂的图表与代码： 大量逻辑图、波形图、状态图以及HDL代码示例，直观清晰，便于学习。 目标读者 本书适合于高等院校电子工程、自动化、计算机科学与技术等专业本科生、研究生，以及从事相关领域的研发工程师、技术爱好者。对于希望系统学习数字逻辑设计，掌握现代数字系统开发技术的读者，本书将是理想的选择。通过本书的学习，读者将能够自信地参与到各类数字电路和数字系统的设计、开发与实现工作中。
