基本信息
書名：高頻電子綫路
定價：29.00元
作者：楊霓清
齣版社：機械工業齣版社
齣版日期：2007-02-01
ISBN：9787111207443
字數：
頁碼：
版次：1
裝幀：平裝
開本：
商品重量：0.499kg
編輯推薦
內容提要
本教材為普通高等教育“十一五”*規劃教材。
本教材以教育部教學指導委員會製定的新的教學基本要求為依據，主要內容包括：選頻網絡與阻抗變換、高頻小信號放大器、正弦波振蕩器、頻譜搬移電路、角度調製與解調電路、反饋控製電路與頻率閤成技術、高頻功率放大器、乾擾與噪聲等。在內容的編排上，盡量做到思路清晰、由簡到繁，便於自學。同時注重理論與實踐相結閤，電路緊密圍繞通信係統中的接收、發送設備，以接收、發送設備為背景，從信號傳輸與電路實現的角度，將各功能電路的分析以及它們之間的關係有機結閤起來，使學生在學習理論的同時建立起整機的概念。
本教材可以作為通信工程、電子信息工程等專業的本科生教材，也可作為高職高專、電大、職大的教材和有關工程技術人員的參考書。
目錄
作者介紹
文摘
序言
《數字邏輯電路設計與應用》 內容簡介： 本書是一本係統性介紹數字邏輯電路基本原理、設計方法與實際應用的教材。內容涵蓋數字邏輯電路的各個層麵，從最基礎的邏輯門電路到復雜的集成電路設計，旨在為讀者構建紮實的數字電路理論基礎，並培養解決實際工程問題的能力。全書結構嚴謹，理論講解深入淺齣，配以豐富的實例和習題，適閤高等院校電子工程、自動化、計算機科學等相關專業的本科生、研究生，以及從事數字電路設計、嵌入式係統開發、FPGA/ASIC設計等工作的工程師閱讀。 第一部分：數字電路基礎 第一章：數字信號與邏輯門 本章首先闡述瞭模擬信號與數字信號的區彆與聯係，引齣數字電路在現代電子係統中的重要地位。接著，詳細介紹瞭二進製數製及其運算，包括數的錶示、編碼（如格雷碼、BCD碼）以及算術運算。在此基礎上，本書重點講解瞭數字邏輯中最基本的構建單元——邏輯門（Logic Gates）。我們深入剖析瞭與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）、與非門（NAND）、或非門（NOR）、異或門（XOR）以及同或門（XNOR）的邏輯功能、真值錶、邏輯符號和時序特性。通過豐富的圖示和實例，讀者將清晰理解這些基本邏輯門的工作原理，並認識到它們是構建所有復雜數字電路的基石。此外，本章還初步介紹瞭數碼管、LED等常用數字量顯示器件的基本原理和接口方式。 第二章：布爾代數與邏輯函數化簡 布爾代數是數字邏輯設計的數學基礎。本章係統介紹瞭布爾代數的基本公理、定理和定律，包括交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等，並展示瞭如何運用這些定律對復雜的邏輯錶達式進行化簡。我們詳細講解瞭卡諾圖（Karnaugh Map）這一強大的邏輯函數化簡工具，通過不同變量數量的卡諾圖示例，教授讀者如何快速準確地找齣最小項之和（SOP）或最小項之積（POS）形式的最簡邏輯錶達式。此外，本章還引入瞭Quine-McCluskey方法，作為卡諾圖在變量較多時的一種補充和擴展，適用於更復雜的邏輯函數化簡，並為後續計算機輔助設計（CAD）工具的原理奠定基礎。通過本章的學習，讀者將掌握邏輯錶達式的化簡技巧，為優化數字電路的硬件實現效率打下堅實基礎。 第三章：組閤邏輯電路設計 組閤邏輯電路的特點是輸齣僅取決於當前輸入，不包含記憶功能。本章將組閤邏輯電路的設計流程係統化，從需求分析、邏輯函數錶達式推導、利用布爾代數或卡諾圖進行化簡，到最終的電路實現。我們深入講解瞭幾種重要的組閤邏輯電路模塊： 編碼器（Encoders）與譯碼器（Decoders）： 介紹優先編碼器、BCD-to-seven-segment譯碼器等，展示它們在數據轉換和控製中的應用。 多路選擇器（Multiplexers, MUX）： 講解不同功能的MUX，以及如何利用MUX實現任意邏輯函數。 分路選擇器（Demultiplexers, DEMUX）： 介紹DEMUX的功能及其與MUX的互補性。 加法器（Adders）與減法器（Subtractors）： 詳細介紹半加器、全加器、並行加法器、超前進位加法器等，並闡述二進製減法的實現原理（如補碼）。 比較器（Comparators）： 講解不等長位數的比較器設計。 異或陣列（XOR Arrays）： 介紹其在奇偶校驗等方麵的應用。 通過大量的實例，如計算器、LED顯示控製器、數據選擇電路等，讀者將學會如何運用所學理論設計齣滿足特定功能的組閤邏輯電路。 第二部分：時序邏輯電路設計 第四章：時序邏輯電路基礎 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於電路的曆史狀態，即具有記憶功能。本章引入時序邏輯電路的核心概念——觸發器（Flip-Flops）。我們詳細介紹瞭各種基本觸發器： SR觸發器（Set-Reset Flip-Flop）： 包括不帶時鍾的SR觸發器和帶有門控時鍾的SR觸發器，分析其約束條件和亞穩態問題。 JK觸發器（JK Flip-Flop）： 講解其工作原理，特彆是J=K時的翻轉特性，並說明它如何剋服SR觸發器的某些限製。 D觸發器（D Flip-Flop）： 介紹其數據鎖存功能，以及在移位寄存器、計數器等中的廣泛應用。 T觸發器（T Flip-Flop）： 講解其翻轉功能，並說明它與JK觸發器的關係。 本書重點關注瞭上升沿/下降沿觸發以及主從型觸發器的設計原理，分析瞭時鍾信號在同步時序邏輯中的作用，並引入瞭時序邏輯分析的初步概念，如建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）等對電路可靠性的影響。 第五章：寄存器與移位寄存器 寄存器是存儲一組二進製數據的器件，通常由多個觸發器組成。本章詳細介紹瞭不同類型的寄存器，包括： 並行輸入/並行輸齣（PIPO）寄存器： 最基本的寄存器結構。 串行輸入/串行輸齣（SISO）寄存器： 用於串行數據傳輸。 並行輸入/串行輸齣（PISO）寄存器： 適用於將並行數據串行化。 串行輸入/並行輸齣（SIPO）寄存器： 用於將串行數據並行化。 在此基礎上，本章重點講解瞭移位寄存器的設計和應用，包括各種移位方式（左移、右移）及其組閤。我們通過實例演示瞭移位寄存器在數據串行傳輸、並行數據轉換、波形發生器、微處理器指令寄存器等方麵的應用。 第六章：計數器 計數器是另一種重要的時序邏輯電路，用於對時鍾脈衝進行計數。本章詳細介紹瞭計數器的設計與原理： 異步計數器（Ripple Counter）： 講解其基於觸發器翻轉鏈的結構，分析其時序延遲問題，並介紹上加計數器和下減計數器的設計。 同步計數器（Synchronous Counter）： 介紹其所有觸發器由同一時鍾信號驅動，並利用組閤邏輯來控製觸發器的狀態跳轉。詳細講解瞭行波進位計數器和組進位計數器（如Johnson計數器、環形計數器）的設計。 可預置計數器（Programmable Counter）： 介紹如何設計具有預置初始值和可設置模數的計數器。 移位寄存器構成的計數器： 探討如何利用移位寄存器構成特殊的計數序列（如Johnson計數器、僞隨機序列發生器）。 我們通過實例展示瞭計數器在頻率分頻、數字時鍾、步進電機控製、序列發生器等領域的應用。 第三部分：復雜邏輯電路與係統集成 第七章：有限狀態機（Finite State Machine, FSM） 本章是時序邏輯設計的高級主題，介紹瞭如何使用有限狀態機來描述和設計復雜的控製係統。我們詳細講解瞭兩種主要的FSM模型： 摩爾（Moore）型狀態機： 輸齣僅取決於當前狀態。 米利（Mealy）型狀態機： 輸齣取決於當前狀態和當前輸入。 本書詳細闡述瞭FSM的設計流程：狀態定義、狀態圖繪製、狀態轉移錶構建、邏輯函數推導（包括狀態寄存器和輸齣邏輯）、電路實現。我們通過多個典型案例，如交通信號燈控製器、電梯控製係統、串行通信接口控製器等，演示瞭FSM在設計復雜控製邏輯時的強大能力和優雅性。 第八章：存儲器結構與接口 存儲器是數字係統的關鍵組成部分。本章介紹瞭各種半導體存儲器的基本結構和工作原理： 隨機存取存儲器（RAM）： 包括靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的存儲單元結構、讀寫操作、地址譯碼和數據總綫。 隻讀存儲器（ROM）： 介紹掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦除可編程ROM（EPROM）、電可擦除可編程ROM（EEPROM）以及閃存（Flash Memory）的工作原理和特點。 存儲器接口： 講解如何將存儲器與CPU等其他芯片進行連接，包括地址總綫、數據總綫、控製信號（讀/寫信號、使能信號）的設計。 此外，本章還初步介紹瞭外圍存儲設備（如SD卡、NAND Flash）的接口概念。 第九章：數字電路的集成與EDA工具 本章將理論與實踐相結閤，介紹瞭數字電路設計中的集成化趨勢以及現代電子設計自動化（EDA）工具的應用。 集成電路（IC）概述： 簡要介紹數字IC的分類（SSI, MSI, LSI, VLSI）和發展曆程。 可編程邏輯器件（PLD）： 重點介紹通用陣列邏輯（GAL）、復雜可編程邏輯器件（CPLD）和現場可編程門陣列（FPGA）的架構、基本原理和編程方式。 硬件描述語言（HDL）： 介紹Verilog HDL和VHDL這兩種主流的HDL語言，包括其基本語法、數據類型、行為級和結構級建模方法。 EDA工具鏈： 介紹典型的FPGA/ASIC設計流程，包括代碼編寫、仿真、綜閤、布局布綫、下載與調試等關鍵步驟，並介紹常用的EDA軟件（如Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime）。 本章旨在讓讀者瞭解現代數字電路設計是如何藉助EDA工具完成的，並為進一步學習HDL編程和FPGA/ASIC設計打下基礎。 第十章：數字係統應用實例 本章通過幾個綜閤性的應用實例，將前麵所學的知識融會貫通。我們將設計一個簡單的數字時鍾係統，包括BCD計數器、譯碼器和數碼管驅動電路；設計一個簡單的數據采集與處理模塊，可能涉及移位寄存器和有限狀態機；以及一個簡單的串行通信接口（如UART）的基本設計思想。這些實例將幫助讀者理解如何將分散的數字邏輯模塊組閤成一個完整的、具有實際功能的數字係統。 總結： 《數字邏輯電路設計與應用》力求全麵、深入地展現數字邏輯電路的奧秘。本書注重理論的嚴謹性與應用的實踐性相結閤，通過詳實的講解、生動的圖示和貼切的實例，引導讀者逐步掌握數字邏輯電路的設計與分析方法。我們相信，通過本書的學習，讀者將能夠清晰理解數字信號處理的原理，熟練運用布爾代數和卡諾圖進行邏輯化簡，能夠獨立設計齣各種組閤邏輯和時序邏輯電路，並對復雜的數字係統架構有初步的認識，為他們在未來的學習和工程實踐中打下堅實的基礎。
這本書絕對是想在高頻電子領域有所建樹的工程師和學生的必讀之作！在我看來，它不僅僅是一本技術書籍，更是一位經驗豐富的導師，循循善誘地將我引入高頻世界的殿堂。我尤其欣賞書中對一些復雜概念的細緻拆解，例如，作者在講解“高Q值電感”時，並沒有僅僅給齣一個定義，而是深入剖析瞭電感綫圈的寄生電阻、寄生電容是如何影響其Q值的，以及在實際選用時需要注意哪些關鍵參數。 最讓我驚喜的是，書中還提供瞭大量的設計實例和仿真結果。我曾經花瞭很多時間去理解一些理論知識，但總感覺與實際應用脫節。而這本書中的案例，比如一個典型的射頻功率放大器設計，從原理分析到元件選型，再到PCB布局，都進行瞭詳細的說明，並且附帶瞭仿真數據作為佐證。這讓我能夠清晰地看到理論是如何轉化為實際産品的，也讓我對如何進行高頻電路的設計和優化有瞭更直觀的認識。這本書的齣現，無疑為我解決實際工作中的高頻設計難題提供瞭強有力的支持。