数字电路与系统教学实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

基本信息

书名：数字电路与系统教学实验教程

定价：28.00元

作者：周祖成,程晓军,马卓钊

出版社：科学出版社

出版日期：2010-08-01

ISBN：9787030286376

字数：373000

页码：251

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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本书介绍了EDA和FPGA的相关基础知识，重点介绍了在宽带无线多媒体教学平台上如何用Altera的工具做电路与系统的设计。全书提供了近20个教学实验的例子，读者一步一步、由浅入深地使用FPGA实现电路与系统的设计。为了方便教学，随教学平台提供配套光盘。
本书可以作为通信、信息、计算机、人工智能、光机电一体化、图像和工业自动化类专业专、本科生及研究生数字电路与系统、信号处理、计算机接口和编程设计语言、多媒体、通信及IC设计等课程的教学实验用书，还可以作为电子技能大赛的指导用书。

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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电子技术基础：从原理到实践 本书旨在为读者构建坚实的电子技术基础，全面阐述从最基础的模拟电路到复杂的数字系统设计，再到实际的系统集成与应用。全书结构清晰，逻辑严谨，力求让读者在掌握核心理论知识的同时，也能获得丰富的实践经验。 第一部分：模拟电路基础 本部分将带领读者深入探索电子世界最基础的组成单元——模拟电路。我们从最基本的概念入手，逐级深入，逐步揭示模拟电路的奥秘。 第一章：电路的基本概念与定律 电荷、电压、电流与电阻： 深入理解这些基本物理量的定义、性质以及它们之间的关系。我们将通过生动的类比和直观的图示，帮助读者建立对这些抽象概念的感性认识。 欧姆定律与基尔霍夫定律： 这是分析和设计任何电路的基石。我们将详细讲解欧姆定律在不同元件上的应用，并重点阐述基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL）的应用方法，包括节点法和网孔法的推导与实践。 电路元件： 详细介绍电阻、电容、电感等线性元件的特性、模型以及在电路中的作用。我们将讨论理想元件与实际元件的区别，以及如何利用这些元件构建基本的电路。 串联与并联电路： 分析串联和并联电路的特点、计算方法以及它们在实际应用中的组合方式。 电源： 讲解理想电压源和电流源的特性，以及它们在电路分析中的作用。同时，我们将介绍实际电源模型及其等效变换。 第二章：电路分析方法 节点电压分析法与网孔电流分析法： 系统讲解这两种强大的电路分析工具，包括详细的步骤、注意事项以及在复杂电路中的应用。我们将通过大量典型例题，演示如何运用这些方法求解电路中的未知电压和电流。 叠加定理与戴维南/诺顿定理： 介绍这些简化复杂电路分析的定理，讲解它们的原理、适用条件以及如何利用它们求解特定支路的电压或电流。 最大功率传输定理： 阐述该定理的原理和应用，帮助读者理解在什么条件下可以实现从电源向负载的最大功率传输。 第三章：电容与电感元件 电容的特性与应用： 深入理解电容的充放电过程、瞬态响应和稳态特性。介绍不同类型的电容器及其选用原则。讲解电容在滤波、耦合、旁路等电路中的作用。 电感的特性与应用： 讲解电感的基本原理，包括自感和互感。分析电感在储能、滤波、隔离等方面的作用。介绍不同类型的电感器及其特性。 RLC串联谐振电路： 详细分析RLC串联电路的谐振现象，包括谐振频率、品质因数、带宽等重要参数的计算与意义。讲解谐振电路在选频电路中的应用。 RLC并联谐振电路： 对RLC并联谐振电路进行分析，对比串联谐振电路的特点，并探讨其在实际应用中的优势。 第四章：信号与响应 瞬态响应： 讲解一阶和二阶电路在直流阶跃、指数函数等激励下的瞬态响应，分析时间常数、阻尼系数等参数的影响。 正弦稳态分析： 引入相量法，实现正弦稳态电路的简化分析。讲解复阻抗、复导纳的概念，并应用相量法求解正弦稳态下的电压和电流。 频率响应： 分析电路对不同频率信号的响应特性，理解幅频特性和相频特性的概念。重点介绍滤波器的基本原理和类型（低通、高通、带通、带阻）。 第五章：有源器件基础 半导体二极管： 详细介绍PN结的形成、特性以及正向导通和反向击穿机制。讲解二极管的各种应用，如整流、稳压、限幅、钳位等。 双极结型晶体管（BJT）： 深入理解BJT的工作原理（放大、开关），讲解其三种工作区域（截止、放大、饱和）。详细介绍BJT的几种基本放大电路（共射、共集、共基）及其特点。 场效应晶体管（FET）： 介绍JFET和MOSFET的工作原理及其与BJT的区别。讲解FET的放大和开关特性，以及其在数字电路和模拟电路中的应用。 第二部分：数字电路基础 本部分将带领读者跨入数字电路的奇妙世界，理解二进制的逻辑、组合逻辑和时序逻辑的设计与实现。 第六章：数制与编码 二进制、十进制、十六进制： 深入理解不同数制之间的转换方法，以及它们在计算机和数字系统中的重要性。 编码： 介绍各种常用的编码方式，如BCD码、ASCII码、格雷码等，理解它们的特点和应用场合。 逻辑代数基础： 引入布尔代数的基本概念，包括变量、逻辑运算（与、或、非）、逻辑函数等。 第七章：逻辑门电路 基本逻辑门： 详细讲解AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR等基本逻辑门的逻辑功能、真值表和电路符号。 通用逻辑门（NAND/NOR）： 强调NAND和NOR门的通用性，演示如何用它们实现所有的基本逻辑功能。 逻辑门的物理实现： 简要介绍TTL和CMOS等集成电路工艺，以及它们如何实现逻辑门电路。 第八章：组合逻辑电路设计 布尔代数化简： 学习利用布尔代数的基本定律和定理化简逻辑表达式，从而设计出最简的逻辑电路。 卡诺图（Karnaugh Map）： 掌握利用卡诺图进行逻辑函数化简的方法，这是求解复杂组合逻辑电路的有力工具。 组合逻辑电路设计流程： 遵循从需求分析、真值表建立、逻辑表达式推导、化简到电路实现的全过程。 常用组合逻辑电路： 介绍译码器、编码器、多路选择器、数据分配器、加法器、减法器等常用组合逻辑电路的功能和设计。 第九章：时序逻辑电路基础 触发器： 详细讲解SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器的工作原理、状态转移图和特性表。理解它们的建立时间和保持时间要求。 基本时序电路： 介绍基本触发器的集成和构成，以及它们作为时序电路基本单元的作用。 第十章：时序逻辑电路设计 寄存器： 讲解移位寄存器和并行寄存器的功能和结构，理解它们在数据存储和传输中的应用。 计数器： 介绍同步计数器和异步计数器的设计与工作原理。重点讲解加法计数器、减法计数器、可预置计数器以及任意进制计数器的设计。 状态机设计（有限状态机）： 引入有限状态机的概念，包括米利型（Mealy）和摩尔型（Moore）状态机。讲解状态图、状态表和状态方程的建立，以及如何将状态机转化为实际的时序逻辑电路。 时序逻辑电路的应用： 探讨时序逻辑电路在数据处理、控制系统、时序信号生成等领域的广泛应用。 第三部分：微处理器与系统集成 本部分将带领读者将模拟与数字电路的知识融会贯通，初步了解微处理器的基本原理，并学习如何将各个模块集成起来，构建一个完整的电子系统。 第十一章：微处理器基础 微处理器的基本结构： 介绍CPU（中央处理器）的核心组成部分，如算术逻辑单元（ALU）、控制器、寄存器组等。 指令系统： 讲解指令的类型、格式以及它们如何控制CPU的操作。 存储器： 介绍RAM（随机存储器）和ROM（只读存储器）的工作原理和基本区别，以及它们在存储数据和程序中的作用。 总线： 理解地址总线、数据总线和控制总线的作用，以及它们如何实现CPU与其他部件之间的通信。 第十二章：接口技术与数据采集 输入/输出（I/O）接口： 介绍I/O接口的类型和功能，以及如何实现CPU与外部设备的数据交换。 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）： 讲解ADC和DAC的工作原理，理解它们在模拟信号与数字信号之间的转换过程。 数据采集系统： 结合前面的知识，介绍如何构建一个简单的数据采集系统，包括传感器、信号调理、ADC、微处理器和存储器等组成部分。 第十三章：系统集成与应用 嵌入式系统概述： 介绍嵌入式系统的概念、特点以及其在现代生活中的广泛应用，如智能家电、汽车电子、医疗设备等。 总线接口与外设连接： 讲解不同类型的总线（如SPI、I2C、UART）的工作原理，以及如何将各种外设（如显示器、按键、通信模块）连接到微处理器。 简单的系统设计案例： 通过具体的案例，演示如何将前面学到的模拟电路、数字电路和微处理器知识结合起来，设计和实现一个功能性的电子系统。例如，一个简单的温度监测与显示系统，或者一个基础的电机控制系统。 附录： 常用电子元器件手册与选型指南 基础电子实验常用仪器仪表的使用简介 参考资料与拓展阅读 本书的编写始终贯穿“理论与实践相结合”的理念，力求用最清晰易懂的语言阐述复杂的概念，并通过丰富的图示和实例来加深读者的理解。无论您是初次接触电子技术，还是希望深化自身知识体系的在读学生，抑或是从事相关工作的技术人员，本书都将是您学习和进步的理想伙伴。通过本书的学习，您将能够从原理上理解各种电子器件和系统的运作方式，并具备独立进行基本电子电路设计和分析的能力。