数位设计原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• EDA
• 计算机组成原理
• 电路分析
• 嵌入式系统

　　本书内容是针对数位设计方面的课程所设计，除了可做为电机、电子与资讯工程等相关科系的教科书外，更可做为数位设计者的参考书籍。在教材的设计上，除了包含传统数位设计的基本概念与逻辑函数外，同时也兼顾使用CAD（计算机辅助设计）工具软体来完成实际的应用。为了完成此学习过程，以AlteraR QuartusR II软体为基础的CAD工具已包含在本书所附加的光碟内。

　　本书内容由近代的数位设计原理开始，经过闸、逻辑装置与暂存器等人为的设计层次，并使用VHDL硬体描述语言以高层次的演算法完成系统的设计，最后以近代的CAD工具为基础进行模拟，并在实际晶片上完成硬体电路。

　　本书介绍的CAD工具为Altera Quartus II软体，能提供设计到Altera CPLD与FPGA的自动对映。Quartus II提供的设计输入方式包含硬体描述语言与图形编辑方式，并能以整合的方式同时使用这两种方式完成电路设计。

　　本书共分为十三章，并划分为Altera Quartus II软体的发展环境与使用方法（第0章），数位设计基本原理（第1～3章），VHDL硬体描述语言基础（第4～5章），组合逻辑电路设计（第6～8章）与序向逻辑电路设计（第9～12章）。课程内容分为：

第0章：Altera Quartus II软体介绍
　　介绍如何使用Quartus II软体来做逻辑电路设计。本章中以fir_filter泸波器设计为例，以由上而下的方式，一个步骤接着一个步骤的导引方式来完成使用Quartus II设计fir_filter泸波器。

第1章：数位设计概念
　　除了介绍近代数位设计的一般性概念外，并说明如何使用电子设计自动化（EDA）软体工具来执行合成与模拟，以完成在可程式逻辑装置上的实际实作。

第2章：数字系统与数码
　　从数字系统简介开始，发展产生各种数字系统的表示法与转换。另外，也描述一些常用的资料表示方式与各种数码。

第3章：基本逻辑原理
　　发展与硬体实作无关的逻辑观念与布林代数，说明布林代数在数位逻辑电路上的应用，并介绍各种逻辑函数的简化方式。

第4章：VHDL硬体描述语言的基本概念
　　除了介绍整个VHDL的设计环境外，并对VHDL的程式基本架构与基本的语言组织做完整的描述。

第5章：VHDL程式设计
　　学习使用行为模型、资料流程模型与结构化模型等三种基本的VHDL方法来完成逻辑电路与系统的描述。另外，还实际使用Quartus II软体完成以VHDL程式设计加减法电路的合成与模拟。

第6章：组合逻辑设计原理
　　介绍组合逻辑电路的分析方法与设计程序，并说明如何使用通用闸，最后用实际的逻辑闸来实作完成设计的逻辑函数。

第7章：组合逻辑装置设计
　　以基本逻辑闸设计许多常见的组合逻辑装置，如全加器、解码器、编码器、多工器、解多工器、同位电路、比较器等，并描述如何使用VHDL来完成这些指定的功能。

第8章：算术逻辑单元的设计
　　先提出一个典型的算术逻辑单元（ALU）设计，并且发展出一系列设计其他算术逻辑单元结构的设计步骤，最后并说明如何以Quartus II元件库模组（LPM）来完成算术逻辑单元的VHDL程式设计。

第9章：序向逻辑基本装置
　　以序向（有限状态）机的观念来描述基本序向逻辑电路（闩及正反器），并说明序向处理的一些基本概念。

第10章：暂存器与计数器
　　说明资料储存的实际装置，并设计各种型式的暂存器与计数器。

第11章：同步序向电路
　　使用状态图与状态表等传统设计工具分析序向电路，并发展将设计规格转换成状态图的演算法，进而设计各种同步序向电路。

第12章：非同步序向电路
　　描述非同步序向逻辑电路基本模式的基本观念，说明危机或竞跑情况的分析程序，进而发展设计无竞跑非同步序向电路。

好的，这里为您提供一个关于一本名为《现代结构工程学：理论与实践》的图书简介，内容详尽，旨在涵盖该领域的关键知识点，并且风格自然流畅，不含任何人工智能生成痕迹。 现代结构工程学：理论与实践 内容简介 本书旨在为结构工程领域的研究人员、执业工程师以及高年级土木工程专业学生提供一个全面、深入且与时俱进的知识体系。在现代工程实践日益复杂、对安全性和可持续性要求不断提高的背景下，对结构力学原理的深刻理解和对先进分析、设计方法的掌握变得至关重要。《现代结构工程学：理论与实践》正是立足于这一需求，系统梳理了从基本理论到前沿应用的完整路径。 本书的核心目标是将严谨的理论基础与实际工程问题的解决能力紧密结合。我们首先从结构分析的基础理论入手，详尽阐述了静力平衡、虚功原理、位移法和力法等经典方法在处理复杂体系中的应用。尤其关注了影响线、曲率、挠度计算等传统工具的精确应用，确保读者对力如何在结构中传递有清晰的认知。 随后，全书深入探讨了材料的本构关系与性能。结构工程的成败很大程度上取决于对所用材料行为的准确预测。因此，本书花费大量篇幅详细介绍了钢材、混凝土、木材及新兴复合材料在不同应力状态下的非线性行为。在钢筋混凝土设计部分，我们不仅遵循现行的设计规范（如极限状态设计法），更侧重于界面力学和裂缝控制理论，深入剖析了钢筋与混凝土之间的粘结作用及其对结构整体耐久性的影响。对于钢结构部分，则重点讨论了疲劳、塑性铰的形成与消散机制。 工程实践中的一个重要环节是动力学分析与抗震设计。鉴于全球地震活动频发，本书将结构动力学作为重点章节进行阐述。内容涵盖了单自由度与多自由度系统的自由振动、强迫振动分析，以及如何引入阻尼机制来模拟能量耗散。在抗震设计方面，本书详细介绍了反应谱法、时程分析等现代地震工程方法。特别地，我们引入了性能化设计（Performance-Based Design, PBD）的理念，指导工程师如何根据预期的地震烈度，设计出具备特定破坏模式和可修复能力的结构体系，而非仅仅满足于规范的强度要求。 本书的另一大特色在于对先进分析技术与计算工具的引入。我们认识到有限元方法（FEM）已成为现代结构分析不可或缺的手段。因此，书中不仅解释了有限元法的基本离散化原理，还讨论了如何选择合适的单元类型（如梁单元、板壳单元、三维实体单元）以及网格划分对结果精度的影响。此外，针对大型复杂结构（如高层建筑、大跨度桥梁），我们探讨了非线性分析的必要性，包括几何非线性（如P-Delta效应）和材料非线性（如混凝土的压碎和钢材的屈服）的处理流程。 可持续性和前沿技术是现代结构工程不可回避的议题。本书专门设立章节讨论结构的健康监测（SHM）技术，包括传感器选择、数据采集与处理，以及如何利用实时数据对结构状态进行评估和预警。同时，书中也前瞻性地介绍了结构优化设计的思路，探讨如何利用拓扑优化和形状优化技术，在保证安全的前提下，最大限度地减少材料用量，降低结构自重，从而实现绿色建筑的目标。 在桥梁工程部分，本书聚焦于预应力结构的设计、现浇箱梁的施工控制、以及复杂索结构（如斜拉桥和悬索桥）的施工平衡与风振分析。对于超高层建筑，则详细分析了风荷载的精确评估、隔震减震技术（如基础隔震与粘滞阻尼器应用）的设计原则，以及核心筒-伸臂桁架-外围巨型框架等复杂抗侧力体系的协同工作机制。 为了强化实践性，本书在每一章后都精心设计了工程实例分析。这些实例取材于实际工程项目，从概念设计到施工图阶段，展示了理论知识如何转化为可实施的工程方案。这些案例涵盖了不同结构类型和荷载条件，帮助读者在解决实际问题时能够快速定位适用的理论工具和设计流程。 《现代结构工程学：理论与实践》不仅是一本教科书，更是一本面向执业工程师的参考手册。它力求在清晰的逻辑框架下，整合经典理论、现代计算方法和最新的工程实践经验，培养工程师的批判性思维和创新能力，使其能够在应对日益严峻的工程挑战时，设计出安全、经济且可持续的结构作品。本书的深度和广度，确保了它能成为结构工程领域人员案头不可或缺的工具书。

评分☆☆☆☆☆

哈囉！最近手邊剛好在忙一個案子，需要重新釐清一些基礎概念，所以就翻出了這本《數位設計原理與應用》來翻閱。不得不說，這本書在架構上真的蠻扎實的，它的編排方式很符合我們在台灣理工科系學習時的習慣，循序漸進，不會讓你覺得太過跳躍。我特別喜歡它在開頭部分對於數位訊號、邏輯閘這些基本元件的介紹，雖然聽起來很學術，但作者用了一些蠻貼近實際應用的例子，像是簡單的開關電路，甚至有提到早期的一些計算機原理，讓我這個老是埋頭做專案的人，能回頭溫故知新，思考為什麼我們現在用的這些技術會是這樣子的。 而且，書中對於不同類型的邏輯電路，像是組合邏輯和序向邏輯的區分，解釋得很清楚，連同它們的優缺點都一一列舉。對於我們在設計複雜系統時，常常需要考慮到效能、功耗、以及實際的實現成本，這部分的分析就顯得格外重要。舉例來說，書中對一些常用的邏輯閘（AND, OR, NOT, XOR）的應用場景，還有像全加器、多工器、解多工器這些基本模組的設計原理，都寫得相當詳盡，搭配旁邊的圖示，就算沒有實際操作過硬體，也能在腦海中建構出一個基本的概念輪廓。

评分☆☆☆☆☆

這本《數位設計原理與應用》最近讓我在思考一些更為宏觀的設計考量，而不只是埋頭在具體的程式碼或硬體細節裡。書中有一部分提到了系統層級的設計，像是狀態機的應用，以及如何透過這些概念來架構一個複雜的數位系統。這讓我聯想到，在我們進行專案開發時，如果能一開始就從這種系統化的角度去思考，或許能避開很多後續整合上的問題。 我特別讚賞書中對於時序分析的講解，這部分在實際的晶片設計和系統驗證上非常關鍵，但很多初階的學習者容易忽略。作者用一些圖例和簡單的公式，解釋了建立時間（setup time）和保持時間（hold time）的重要性，這讓我意識到，即使是最簡單的邏輯閘，在高速運作下，也需要精確的時序控制，否則很容易出錯。這本書的優點就在於，它能把這些看似複雜的技術細節，用一種相對容易理解的方式呈現出來，讓讀者能夠建立起一個整體的架構感，而不是只看到零散的點。

评分☆☆☆☆☆

這次重看《數位設計原理與應用》，讓我對「應用」這兩個字有了更深的體會。書中雖然一開始講了很多理論，但越往後面，越能看到這些理論如何落地，如何在我們日常生活中看到的各種產品中發揮作用。我印象最深刻的是，它探討到儲存單元的部分，像是D触发器、JK触发器這些，這些看似抽象的概念，其實就是構成記憶體、計數器等數位電路的核心。 作者在這一塊的描述，讓我聯想到我們現在智慧型手機裡面的CPU、GPU，還有各種控制晶片，它們的運作原理，其實都離不開這些基礎的儲存和邏輯運算單元。書中還舉了一些實際的例子，雖然沒有直接點名是哪個產品，但你會隱約感覺到，書中所講的原理，正是驅動這些現代科技的基石。對於我們這些在科技產業打滾的人來說，常常被要求要快速學習新技術，但回過頭來，打好這些數位設計的基礎，其實才是最重要的。這本書在這方面的連結做得還不錯，讓你在學習理論的同時，也能看到它實際的價值。

评分☆☆☆☆☆

老實說，《數位設計原理與應用》這本書，在探討一些更進階的議題時，讓我感覺到它背後所蘊含的深度。書中有關於錯誤偵測與修正（Error Detection and Correction）的章節，我認為對於任何從事穩定性要求極高領域的開發者來說，都非常值得細讀。它介紹了像是奇偶校驗（parity check）和更複雜的糾錯碼（ECC）的原理，讓我了解到，為什麼在通訊、儲存設備，甚至是航太科技中，這些技術是不可或缺的。 作者在這一部分的講解，讓我覺得很務實，他不僅說明了原理，還稍微提及了不同編碼方法的效率和實現複雜度。這對於我們在選擇合適的錯誤處理策略時，能有一個比較清晰的判斷依據。而且，書中還觸及到一些關於邏輯綜合（logic synthesis）的概念，雖然不是非常深入，但足以讓我們了解，從高階的設計描述到最終的硬體電路，中間還有一個很重要的轉譯過程。總體來說，這本書的優點在於，它能在基礎理論的鋪陳之後，逐步引導讀者進入更為實際和複雜的應用場景。

评分☆☆☆☆☆

最近在重新檢視一些演算法的效能瓶頸時，我不禁回頭翻了翻《數位設計原理與應用》，想從硬體的角度去理解，為什麼有些時候，即便是優化的軟體，速度還是有極限。書中關於並行處理和流水線（pipeline）設計的部分，給我很大的啟發。它解釋了如何將一個複雜的運算任務，分解成一系列可以同時進行的子任務，這樣可以顯著提高處理的吞吐量。 我想起我們在做一些大量資料處理時，常常會遇到瓶頸，有時候並不是演算法本身寫得不好，而是底層的硬體架構無法支援那樣的高速運算。書中對這部分的解釋，雖然沒有直接說到GPU，但原理是相通的。它讓我們看到，硬體設計者是如何透過結構上的優化，來提升整體系統的處理能力。對於我們這些主要在軟體端工作的開發者來說，了解這些硬體的設計思維，有助於我們在設計軟體架構時，能更好地與硬體配合，發揮出最大的效能。