數位電子乙級檢定學術科大全(5版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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數位邏輯與數位系統設計：從基礎理論到進階應用 適用對象： 專科、大學電子電機相關科系學生；欲深入了解數位電路原理與設計技術的工程師與技術人員；準備相關證照考試（如乙級、甲級技術士）的學習者。 書籍特色： 本書旨在提供一個全面且深入的數位邏輯與數位系統設計的學習路徑。內容涵蓋從最基礎的數制轉換、布林代數，逐步進展到複雜的組合邏輯與序向邏輯電路設計，並探討現代數位系統中不可或缺的記憶體單元、可程式化邏輯元件（PLD）以及微處理器介面基礎。我們強調理論與實務的結合，透過大量的範例解析與習題，幫助讀者建立紮實的理論基礎與實際操作能力。 --- 第一部：數位系統的基石 (Foundations of Digital Systems) 第一章：數制與編碼 (Number Systems and Codes) 本章首先建立數位世界的數學語言。深入探討二進制（Binary）、八進制（Octal）、十進制（Decimal）和十六進制（Hexadecimal）之間的相互轉換原理與技巧。重點解析如何進行帶符號數的表示法，包括補數（Complements）的計算方式，如一補數與二補數，這對於後續的算術運算至關重要。此外，本章詳細介紹多種編碼標準，如BCD碼（Binary Coded Decimal）、格雷碼（Gray Code）以及錯誤檢測與校正碼（如奇偶校驗碼）的應用，理解不同編碼在數據傳輸與儲存中的優勢與限制。 第二章：布林代數與邏輯閘 (Boolean Algebra and Logic Gates) 本章是數位電路設計的核心。介紹布林代數的公理、定理與基本運算規則，包括德摩根定律（De Morgan's Theorems）的實際應用。接著，詳細闡述所有基本的邏輯閘（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的真值表、電路符號與實現原理。透過對基本邏輯閘的深入理解，讀者將能掌握如何使用這些基本元件來構建任何所需的邏輯功能。 第三章：邏輯函數的最佳化 (Optimization of Logic Functions) 在實際電路設計中，追求元件數最少、速度最快、功耗最低是關鍵目標。本章專注於邏輯函數的簡化方法。首先，介紹使用代數法進行簡化的技巧；隨後，重點介紹卡諾圖（Karnaugh Map, K-Map）在兩變數至五變數函數簡化中的應用，強調如何識別質印式（Prime Implicants）和必需質印式（Essential Prime Implicants）。對於更複雜的六變數以上，則引入了更具系統性的標準方法——諸如Quine-McCluskey（Q-M）法，確保能夠找到全局最簡解。同時，討論標準和非標準邏輯閘（如NAND/NOR only）的實現，以及異或（XOR）邏輯在奇偶產生器中的特殊應用。 --- 第二部：組合邏輯電路 (Combinational Logic Circuits) 第四章：組合邏輯元件的設計與應用 (Design and Application of Combinational Circuits) 組合邏輯電路依賴當前的輸入來決定輸出，無記憶性。本章從實際應用出發，設計並分析各種標準組合元件。詳細講解半加器、全加器、多位加法器（如串聯進位加法器Ripple Carry Adder 和先行進位加法器 Carry Lookahead Adder）的結構與運算時序問題。隨後介紹多工器（Multiplexer, MUX）和解多工器（Demultiplexer, DEMUX）在數據選擇與路由中的功能，以及編碼器（Encoder）與解碼器（Decoder）在地址解碼與顯示驅動上的應用。 第五章：數據處理器與比較器 (Data Processors and Comparators) 本章深入探討數據處理單元的設計。重點分析比較器（Comparator）的不同規模（如一位與多位）的結構與工作原理，特別是在狀態監測中的應用。接著，探討算術邏輯單元（Arithmetic Logic Unit, ALU）的架構基礎，理解如何用單一電路實現多種算術（加、減）與邏輯（AND, OR, XOR）運算，為微處理器核心的理解打下基礎。 --- 第三部：序向邏輯電路 (Sequential Logic Circuits) 第六章：基本閂鎖與觸發器 (Basic Latches and Flip-Flops) 序向邏輯電路具有記憶能力，輸出不僅取決於當前輸入，還取決於先前的狀態。本章從最基本的儲存元件——閂鎖（Latches）開始，解析SR、D、JK和T型閂鎖的結構、時序特性（建立時間Setup Time與保持時間Hold Time）以及如何避免“禁止態”（Forbidden State）。接著，重點轉向更實用的同步觸發器（Synchronous Flip-Flops），特別是邊緣觸發（Edge-Triggered）技術，確保時序控制的穩定性。 第七章：時序邏輯的分析與設計 (Analysis and Design of Sequential Circuits) 本章教授如何分析給定的時序電路（通過狀態轉移圖 State Diagram 和時序表 State Table）並設計符合規格的時序系統。詳細介紹同步序向電路的設計流程，包括狀態縮減（State Minimization），以最小化電路複雜度。章節內容涵蓋計數器（Counters）的設計，包括同步計數器（Synchronous Counters）和異步計數器（Asynchronous/Ripple Counters）的區別與實現，以及移位暫存器（Shift Registers）在數據移動與序列生成中的用途。 第八章：有限狀態機理論 (Finite State Machine Theory) 本章將序向邏輯設計提升到理論高度。區分米里（Mealy）型與摩爾（Moore）型狀態機的異同點及其輸出生成方式。詳盡解析如何根據系統需求規格（如時序圖）繪製狀態圖，並將其轉換為邏輯閘級的電路圖。此章節是理解複雜控制器設計（如簡單的狀態控制器）的關鍵橋樑。 --- 第四部：進階數位元件與記憶體 (Advanced Digital Components and Memory) 第九章：記憶體單元與結構 (Memory Elements and Organization) 深入探討不同類型的半導體記憶體。詳盡介紹靜態隨機存取記憶體（SRAM）和動態隨機存取記憶體（DRAM）的基本單元結構、讀寫原理、存取時間與刷新機制。解釋記憶體晶片的地址解碼、數據輸入/輸出線路的連接方式，以及如何擴展記憶體容量（字長與字數的擴充）。此外，探討唯讀記憶體（ROM）的類型（PROM, EPROM, EEPROM）及其在固定功能電路中的應用。 第十張：可程式化邏輯元件概論 (Introduction to Programmable Logic Devices, PLD) 本章引導讀者進入可程式化邏輯領域。介紹可程式化唯讀記憶體（PROM）、可程式化陣列邏輯（PAL）和通用陣列邏輯（GAL）的基本結構，理解它們如何將布林函數映射到可程式化的AND/OR陣列上。隨後，介紹更為強大的現場可程式化閘陣列（FPGA）的基本概念，包括邏輯區塊（Look-Up Tables, LUTs）和可程式化連線資源，為使用硬體描述語言（HDL）進行設計打下概念基礎。 附錄 A：標準邏輯晶片（TTL/CMOS）家族簡介 附錄 B：基本電路儀表使用與故障排除指南

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說真的，現在坊間的電子學教材多如牛毛，每本都強調自己「最深入」、「最全面」，但往往內容編排得像一團亂麻，讀起來讓人昏昏欲睡。這本的編排邏輯，卻是讓我覺得非常「舒服」。它不是那種一開始就拋出艱澀數學推導的書。你會發現，它先用最直觀的圖解和實際生活中的例子來解釋像CMOS、TTL這類基本元件的特性，讓你有個宏觀的認識，建立起興趣。接著，才會慢慢深入到時序邏輯、組合邏輯的設計法則。最讚的是，它在每個章節結束後，都會附帶一些針對特定檢定題型的「速解技巧」。老實講，考試本來就有時間壓力，你不能在考場上花五分鐘去推導一個簡單的邏輯閘化簡結果，這種技巧性的東西，在實務操作上可能沒那麼重要，但在應付考試時卻是至關重要。這種為了解決特定「痛點」而設計的內容，看得出來作者群是真的很了解台灣的職訓體系和考試文化，而不是空泛地翻譯國外教材。

评分☆☆☆☆☆

每次看到厚重的教科書，都會擔心是不是又要面對一堆看不懂的符號和密密麻麻的文字，但這本的視覺設計處理得相當不錯。它大量使用了色彩標註和分層次的排版。舉例來說，在講解複雜的電路圖時，它會用不同的顏色來區分輸入端、輸出端、時脈信號線，這在閱讀複雜的微處理器架構圖或狀態機圖表時，極大地減輕了視覺負擔。而且，它沒有那種老派教科書的死板感，圖示的風格比較偏向現代的工程圖學標準，非常清晰易懂。我還特別注意到，書中對「錯誤示警」和「重要定義」的標註非常明確，不像有些書把所有資訊都塞在同一種字體裡，讓你分不清哪裡是重點、哪裡是背景知識。這種對閱讀體驗的重視，對於需要長時間盯著書本準備考試的考生來說，無疑是一種福音，也讓人更願意主動去翻閱和學習。

评分☆☆☆☆☆

這本《數位電子學》的教科書，坦白說，光是看書名就知道是針對檢定考試的聖經等級教材了。不過，撇開那些硬梆梆的學科內容不談，我個人最欣賞的是它對「實作」的重視。要知道，電子學光用眼睛看公式是學不會的，真的要動手做實驗、焊電路板，才會對那些邏輯閘的運作有「感覺」。書裡那種循序漸進的實驗引導，從最基礎的BCD碼解碼器到複雜的記憶體單元設計，它不會只是丟給你一個電路圖然後就希望你自己搞懂。它會很貼心地告訴你，為什麼要這樣接線、如果電流過大會發生什麼事，甚至連除錯（troubleshooting）的常見陷阱都幫你點出來。這對於像我這種，剛從類比電路的地獄爬出來，準備踏入數位邏輯世界的初學者來說，簡直是及時雨。尤其對於那些準備乙級學術科的考生，光是學科知識夠用，術科實作的流程和規範如果沒掌握好，分數一樣會掉。這本書的術科部分，我個人覺得處理得非常到位，根本就是把一位經驗豐富的老師傅的經驗濃縮進去，讓你少走很多冤枉路。

评分☆☆☆☆☆

我對技術類書籍的評價，往往會聚焦在它是否「經得起時間的考驗」和「對應時代的變遷」。數位電子學的基礎原理不變，但相關的元件和製程技術迭代非常快。這本第五版，很明顯地在更新一些與時俱進的內容。例如，它對低功耗設計的考量，以及對新型態介面（雖然檢定可能還沒考到那麼深，但這是趨勢）的基礎介紹，都讓我覺得這本書不只是在複習舊知識，更是在為未來的學習打下地基。很多舊版的書，你翻開來會發現裡面的元件規格都是十幾年前的，讀起來就很彆扭。但這本在選擇範例電路和元件參數時，顯然是參考了當前的主流規格。這讓我在學習的過程中，比較不會產生「學的東西已經過時了」的挫折感。一本好的參考書，就是要能「承先」也「啟後」，這點上，我認為它做得相當到位。

评分☆☆☆☆☆

在探討到像是PLD（可程式邏輯元件）或更進階的微控制器介面設計時，很多書就開始變得非常學術化，把重點放在底層的電氣特性分析，結果就是，讀完後學生還是不知道怎麼實際應用。然而，這本書在處理這些前沿內容時，卻很聰明地抓住了「應用導向」的平衡點。它會用簡化的方式介紹這些元件的架構，然後立刻接上一個「實例分析」，比如如何用FPGA來實現一個簡單的交通號誌控制器。這種「理論→實例→驗證」的教學迴路，讓讀者能馬上看到所學知識如何轉化為可運行的系統。對於我們這些非科班出身，但又必須掌握數位系統設計的技術人員來說，這種貼近產業需求的範例比純粹的理論推導更有價值。它讓我們相信，學完後真的有能力去接手一些初階的專案，而不只是停留在紙上談兵的階段。