电子技术实验教程(高等学校十二五重点规划教材)/信息与自动化系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘大力，王立峰 编

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• 模拟电子
• 数字电子
• 实践教学

出版社： 哈尔滨工程大学出版社

ISBN：9787566107619

版次：1

商品编码：11544224

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-02-01

用纸：胶版纸

页数：313

内容简介

　　《电子技术实验教程》共 分为5章，内容包括实验基础知识、模拟电子技术实 验、数字电子技 术实验、设计及综合实验、电子电路仿真实验。全书 包含了12个电子技术基本 实验和7个设计及综合、仿真实验，由浅入深，循环 渐进地展开讲解。
　　本书可作为普通高校和专科学校以及高职高专院 校电子技术实验教材，也 可作为相关技术人员的参考书。

目录

第1章 电子实验基础知识
1.1 实验的基本知识
1.2 常用元器件简介
1.3 实验数据处理
第2章 模拟电子技术实验
2.1 常用电子仪器的使用
2.2 晶体管共射极单管放大电路
2.3 负反馈放大电路
2.4 差动放大器
2.5 集成运放的基本运算电路
2.6 RC正弦波振荡电路及电压比较器
第3章 数字电子技术实验
3.1 TTL／CMOS门电路逻辑功能及参数的测试
3.2 组合逻辑电路的设计与测试
3.3 译码器及其应用
3.4 触发器及其应用
3.5 计数器及其应用
3.6 移位寄存器及其应用
第4章 设计及综合性实验
4.1 晶体管放大电路设计实验
4.2 波形发生电路设计实验
4.3 汽车尾灯控制电路
4.4 数字钟
4.5 D／A、A／D转换器的设计实验
第5章 电子电路仿真
5.1 有源滤波电路设计
5.2 555时基电路及其应用
参考文献
附录

《数字系统设计与实践》 （以 FPGA 为核心的现代电子系统开发指南） 内容简介 本书旨在为读者提供一套全面、深入的数字系统设计与实践教程，重点聚焦于当前电子信息领域极具影响力的现场可编程门阵列（FPGA）技术。在快速发展的数字时代，FPGA 以其高度的灵活性、可重构性和强大的并行处理能力，成为实现复杂数字逻辑功能、加速原型验证以及部署高性能嵌入式系统的关键技术。本书紧密结合当前集成电路设计和嵌入式系统开发的前沿需求，理论与实践相结合，旨在培养读者掌握现代数字系统设计的核心理念、设计流程和工程实践技能。 本书内容涵盖了从数字逻辑基础到高级FPGA应用的全过程，力求让读者在理解理论知识的同时，也能熟练运用实际工具进行设计与验证。全书共分为十七章，结构清晰，逻辑严谨，循序渐进。 第一部分：数字系统设计基础（第1章 - 第4章） 第1章 绪论 本章将为读者勾勒出数字系统设计的宏观图景，介绍数字系统在现代科技中的重要地位和发展趋势。我们将探讨数字系统的基本概念、分类以及其在各个领域的广泛应用，例如通信、计算机、消费电子、工业控制、航空航天等。通过对集成电路发展历程的回顾，重点阐述FPGA作为一种先进的可编程逻辑器件，如何改变了数字系统设计的范式，以及其相对于ASIC和微处理器等技术的独特优势。本章还将介绍本书的学习目标、内容安排和推荐的学习方法，帮助读者建立学习信心，明确学习方向。 第2章 数字逻辑基础 本章是进行后续数字系统设计的前提。我们将系统地回顾和梳理数字逻辑的核心概念，包括二进制、逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）及其真值表和波形表示。在此基础上，我们将深入讲解布尔代数的基本定理和公式，以及如何利用卡诺图（Karnaugh Map）和Quine-McCluskey方法进行逻辑函数的化简，以优化电路的复杂度。此外，本章还将介绍组合逻辑电路的设计原则，如编码器、译码器、多路选择器、数据选择器、加法器、减法器等常用组合逻辑模块的原理和设计方法。 第3章 时序逻辑电路基础 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还与电路过去的状态有关。本章将重点介绍时序逻辑电路的基本构成单元，包括各种类型的触发器（SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）及其特性。我们将深入分析触发器的状态转换、时钟信号的作用以及时序参数（如建立时间、保持时间、传播延迟）的重要性。随后，本章将引入状态机的概念，详细讲解有限状态机（FSM）的两种主要模型：摩尔（Moore）模型和米利（Mealy）模型，并演示如何根据状态图和状态表设计同步和异步时序逻辑电路。 第4章 数据表示与运算 本章聚焦于计算机内部数据是如何被表示和处理的。我们将从最基础的二进制数系统出发，介绍各种数制（十进制、二进制、八进制、十六进制）之间的转换方法。在此基础上，我们将深入讲解有符号数和无符号数的表示方法，包括原码、反码、补码等。补码表示法因其在算术运算中的便捷性而尤为重要，我们将详细解析其原理及其在加减运算中的应用。此外，本章还将简要介绍其他数据表示方式，如BCD码（二进制编码的十进制数）等，并初步探讨数字逻辑在实现算术逻辑单元（ALU）中的作用。 第二部分：FPGA设计方法与流程（第5章 - 第9章） 第5章 可编程逻辑器件（PLD）与FPGA 本章将引出FPGA的核心地位。我们将首先介绍可编程逻辑器件（PLD）的发展历程，包括PLA、PAL等早期器件，并阐述其局限性。随后，我们将重点介绍FPGA的结构和工作原理。详细讲解FPGA内部的核心组件，如查找表（LUT）、触发器、可配置输入输出块（IOB）、全局时钟网络、DSP Slice（数字信号处理片）以及RAM块（Block RAM）等。我们将分析不同FPGA厂商（如Xilinx、Intel/Altera）的架构特点和主要产品系列，帮助读者建立对FPGA整体的认识。 第6章 硬件描述语言（HDL）基础：Verilog HDL 硬件描述语言（HDL）是进行FPGA设计的标准方法。本章将以Verilog HDL为例，系统地介绍其基本语法和结构。我们将讲解Verilog的基本数据类型、运算符、赋值语句、模块定义、端口声明等。重点介绍如何使用Verilog描述组合逻辑和时序逻辑电路，包括门级建模、数据流建模和行为级建模。通过丰富的示例，读者将学习如何将前面章节介绍的数字逻辑概念转化为Verilog代码，为后续的设计实践打下坚实基础。 第7章 硬件描述语言（HDL）进阶：Verilog HDL 在掌握了Verilog HDL的基础语法后，本章将深入探讨更高级的设计技巧和语言特性。我们将详细讲解Verilog中的参数化设计、生成语句、任务和函数的使用。重点介绍如何利用Verilog描述更复杂的逻辑单元，如状态机、移位寄存器、计数器、FIFO（先进先出）等。本章还将触及一些重要的设计约束和实践，例如如何避免产生锁存器（latch）和冗余逻辑，以及如何进行模块化设计和层次化设计，以提高代码的可读性和可维护性。 第8章 FPGA设计流程与开发工具 本章将带领读者走过一个完整的FPGA设计流程。我们将详细介绍从需求分析、逻辑设计（HDL编码）、综合（Synthesis）、布局布线（Place & Route）、时序仿真（Timing Simulation）、下载配置到硬件验证的各个关键环节。重点介绍业界主流的FPGA开发套件（如Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime）的基本操作和常用功能。读者将学习如何创建项目、添加源文件、进行综合、约束设置、生成比特流文件以及将程序下载到FPGA开发板上进行硬件调试。 第9章 仿真与验证技术 高质量的验证是保证FPGA设计正确性和可靠性的关键。本章将深入讲解数字系统仿真的原理和方法。我们将介绍不同类型的仿真，包括行为级仿真、门级仿真和时序仿真。重点讲解如何编写测试平台（Testbench）来驱动被测设计（DUT）并检查其输出。本章还将介绍一些验证的常用技巧，如激励生成、覆盖率分析、断言（Assertion）等，帮助读者掌握有效地验证FPGA设计的方法，从而大幅降低芯片流片后的返工风险。 第三部分：FPGA核心应用与实践（第10章 - 第15章） 第10章 基础IP核的使用与开发 IP核（Intellectual Property Core）是FPGA设计中的重要概念，它代表了可复用的、预先设计好的硬件模块。本章将介绍FPGA开发套件中提供的各种基础IP核，例如常用的存储器IP核（如Block RAM、Distributed RAM）、定时器IP核、中断控制器IP核等。我们将演示如何实例化和配置这些IP核，以及如何将它们集成到用户自定义的设计中。此外，本章还将介绍如何通过IP Catalog等工具创建简单的自定义IP核，为读者打开IP复用和模块化设计的思路。 第11章 存储器接口设计 存储器是现代数字系统中不可或缺的组成部分。本章将深入探讨FPGA与外部存储器（如DDR SDRAM、SRAM、Flash等）的接口设计。我们将分析不同存储器的电气特性和时序要求，学习如何设计高效的存储器控制器，实现数据的读写操作。通过实例，读者将掌握如何配置FPGA的IO引脚，如何处理存储器访问的时序，以及如何优化存储器带宽以满足系统性能需求。 第12章 通信接口设计（I2C、SPI、UART） 在本章中，我们将重点关注FPGA在各种常用片上/片外通信接口中的应用。我们将详细讲解I2C（Inter-Integrated Circuit）、SPI（Serial Peripheral Interface）和UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）协议的工作原理，以及如何在FPGA上实现这些接口的控制器。通过实际设计案例，读者将学习如何配置FPGA的GPIO，如何处理串行数据传输，以及如何与传感器、外围芯片等进行通信。 第13章 高速串行通信接口（SerDes） 随着通信速率的不断提升，高速串行通信接口（如PCIe、Gigabit Ethernet、SGMII等）在现代电子系统中扮演着越来越重要的角色。本章将介绍SerDes（Serializer/Deserializer）技术的基本原理，以及FPGA中内置SerDes模块的功能和使用方法。我们将重点讲解如何配置和使用FPGA内部的GTX/GTH/GTY等高速收发器，实现高速数据传输。通过实例，读者将了解如何进行高速接口的链路训练、误码率测试等。 第14章 数字信号处理（DSP）在FPGA上的实现 FPGA强大的并行计算能力使其成为实现高性能数字信号处理（DSP）应用的理想平台。本章将介绍FPGA中DSP Slice（数字信号处理单元）的架构和功能，包括乘法器、累加器、MAC单元等。我们将讲解如何利用DSP Slice实现常见的DSP算法，如滤波器（FIR、IIR）、FFT（快速傅里叶变换）、FFT（快速傅里叶变换）等。通过实际设计案例，读者将学习如何优化DSP算法的FPGA实现，以达到更高的性能和更低的资源消耗。 第15章 AXI总线与SoC设计入门 在一个复杂的片上系统（SoC）设计中，总线是连接各个处理单元、存储器和外设的关键。本章将重点介绍AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）协议族的AXI（Advanced eXtensible Interface）总线，这是目前业界广泛应用的SoC互连标准。我们将详细讲解AXI协议的读写通道、握手机制、事务模型等，并介绍如何使用AXI IP核构建复杂的SoC系统。本章还将简要介绍FPGA SoC开发的基本概念，为读者进一步深入研究SoC设计奠定基础。 第四部分：高级主题与项目实践（第16章 - 第17章） 第16章 FPGA嵌入式系统开发 本章将重点介绍如何利用FPGA构建完整的嵌入式系统。我们将以硬核处理器（如ARM Cortex-A系列）和软核处理器（如MicroBlaze、Nios II）在FPGA上的应用为例，讲解如何配置和集成处理器、存储器、外设接口以及自定义逻辑，构建一个完整的嵌入式系统。读者将学习如何使用片上调试工具（如JTAG）、软件开发环境（如SDK、Eclipse）以及操作系统（如Linux）来开发和调试FPGA嵌入式系统。 第17章 FPGA创新应用与未来展望 本章将拓展读者的视野，介绍FPGA在人工智能、机器学习、大数据处理、物联网、图像处理、通信基带等前沿领域的创新应用。我们将分析当前FPGA技术的最新发展趋势，如面向特定应用的FPGA（APSoC）、异构计算、功耗优化技术等。最后，本章将鼓励读者结合本书所学知识，尝试进行具有创新性的FPGA项目设计，并对FPGA技术的未来发展进行展望，激发读者的学习热情和探索精神。 本书特色 1. 紧密结合实际： 本书的内容设计紧扣当前电子信息工程领域的发展热点，特别是FPGA在现代数字系统设计中的核心地位，注重工程实践。 2. 理论与实践并重： 既有严谨的理论讲解，又辅以大量的代码示例、操作步骤和设计实例，帮助读者将理论知识转化为实践技能。 3. 以FPGA为核心： 采用基于FPGA的现代设计方法，使读者能够掌握最前沿的数字系统开发技术。 4. 由浅入深，循序渐进： 从数字逻辑基础开始，逐步深入到FPGA设计流程、IP核应用、通信接口、DSP实现以及嵌入式系统开发等高级主题。 5. 丰富的案例分析： 包含多种典型设计实例，涵盖了通信、嵌入式、DSP等多个应用领域，使读者能够触类旁通。 6. 贴近教学需求： 本书内容经过精心组织和筛选，适合作为高等学校电子信息类专业本科生和研究生的教材或参考书，同时也适合相关领域的工程师自学和进修。 通过学习本书，读者将能够扎实掌握数字系统设计的理论基础，熟练运用Verilog HDL等硬件描述语言进行FPGA开发，并能够独立设计和实现各类复杂的数字系统和嵌入式应用，为在数字集成电路设计、嵌入式系统开发、通信工程等领域的研究与工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚踏入电子工程领域的学生，我对知识的渴求如同海绵吸水一般。市面上充斥着各种电子技术书籍，但往往内容更新换代太快，或者深度不够，难以真正满足学习需求。我选择这本《电子技术实验教程》很大程度上是看中了它“高等学校十二五重点规划教材”的头衔，这意味着它经过了学界的认可，内容应该相对权威且具有一定的深度和广度。我对其中“信息与自动化系列”的定位也非常感兴趣，因为这两个领域在现代科技发展中息息相关，相互促进。我尤其希望这本书的实验部分能够设计得既经典又具有代表性，能够涵盖电子技术中最核心、最基础的实验项目，例如晶体管放大电路、运算放大器应用、数电基础逻辑门电路、简单的传感器接口等。更重要的是，我期待实验报告的要求能够清晰明确，并且提供一些分析和讨论的方向，引导我深入思考实验现象背后的原理，以及如何优化实验电路，解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露着一股严谨的气息，纸张的触感也很棒，拿在手里沉甸甸的，给人一种“有料”的感觉。翻开扉页，作者的署名和出版信息一目了然，排版清晰，字体大小适中，长时间阅读也不会觉得吃力。目录更是直观地展示了全书的脉络，从基础概念到进阶应用，层层递进，结构严谨。我特别喜欢那种能够系统性地介绍一个领域的书籍，这本书似乎就满足了我的期待。我之前在学习某个电子技术相关的课程时，遇到的教材总是要么过于理论化，要么过于碎片化，始终找不到一本能够衔接理论和实践的理想教材。这本书的出现，让我看到了希望。我希望它能真正做到理论与实践并重，通过精心设计的实验，帮助我巩固课堂上学到的知识，并且能够真正理解其背后的原理。不仅仅是跟着步骤操作，更重要的是能够启发思考，让我明白为什么这样做，以及这样做能达到什么样的效果。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我被这本书的标题吸引了，尤其是“实验教程”这四个字。我是一个动手能力比较强的人，学习新知识的时候，总觉得光看不练是学不会的。我希望这本书能够提供一些非常实用、而且是当前电子技术领域中比较热门的实验项目。比如，我最近对物联网和嵌入式系统非常感兴趣，如果这本书能够提供一些与微控制器（如Arduino、STM32）相关的基础实验，或者一些简单的传感器数据采集和处理的实验，那就太棒了。我也不希望实验内容过于陈旧，要能够体现出一定的时代感。同时，我非常注重实验的安全性，希望在实验指导中能够有详细的安全提示，以及一些注意事项，避免在实验过程中出现不必要的危险。当然，如果实验还可以延伸到一些简单的故障排除和调试技巧，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

我是一个习惯于通过实践来巩固学习的人，因此一本好的实验教程对我来说至关重要。我被这本书的“高等学校十二五重点规划教材”和“信息与自动化系列”这两个标签所吸引，这预示着其内容质量应该有一定的保证，并且能够与时俱进。我特别希望这本书的实验设计能够充分体现现代电子技术的发展趋势，例如在数字信号处理、通信原理、控制系统等方面能够有一些基础性的、具有启发性的实验项目。我非常看重实验的完整性和系统性，希望每一章节的实验都能紧密围绕该章节的理论知识展开，并且能够帮助读者建立起从理论到实践的完整认知。我期待作者能够在实验指导中提供详细的电路图、元器件清单，以及实验结果的预期分析，同时在实验完成后，能够引导读者进行更深入的思考，比如如何改进电路，如何扩展功能，以及如何将所学知识应用于实际问题中。

评分☆☆☆☆☆

我是在网上看到这本书的推荐，然后顺手点进来看看。这本书的排版风格感觉比较传统，字体和行距都比较舒服。虽然我不是专门学电子专业的，但平时对一些电子设备的工作原理很感兴趣，也喜欢自己动手捣鼓一些小玩意儿。我希望这本书能够用比较通俗易懂的语言来解释一些复杂的电子概念，避免使用过多的专业术语，或者在首次出现时有清晰的解释。我尤其希望它的实验部分能够从最简单的电路入手，逐步增加难度，让我能够循序渐进地掌握相关的知识。比如，从基础的电阻、电容、二极管、三极管的特性测试开始，到构建简单的放大器、滤波器，再到一些更复杂的数字逻辑电路。我希望通过这些实验，能够让我对电子元件的功能和相互作用有一个更直观的认识，并且能够自己动手设计和搭建一些简单的电路。