可编程序控制器原理与设计

可编程序控制器原理与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:盖勒
出品人:
页数:278
译者:
出版时间:2006-3
价格:34.00元
装帧:
isbn号码:9787302122883
丛书系列:
图书标签:
  • 工控
  • 软件
  • 论说类
  • 电气
  • 教育学习
  • 教材
  • 实用性
  • PLC
  • 可编程控制器
  • 工业自动化
  • 单片机
  • 电路设计
  • 电子技术
  • 传感器
  • 控制系统
  • 编程
  • 电气工程
想要找书就要到 本本书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

可编程序控制器原理与设计,ISBN:9787302122883,作者:(美)盖勒(Geller, D.A.)著;于玲译

数字逻辑与计算机组成原理 本书导论: 在信息技术飞速发展的今天,理解数字系统和计算机的底层运作机制,是从事电子工程、计算机科学以及相关领域专业人员的基石。本书《数字逻辑与计算机组成原理》旨在为读者构建一个清晰、深入的知识框架,涵盖从最基础的逻辑门电路到复杂的多级存储体系和指令集架构的完整体系。我们聚焦于阐释电子信号如何被抽象为信息,以及这些信息如何在硬件层面进行高效的处理、存储和传输。 第一部分:数字逻辑基础——信息世界的构建单元 本部分是理解所有现代电子设备工作原理的起点。我们将从最基本的概念入手,系统地梳理布尔代数及其在电路设计中的应用。 第一章:二进制与布尔代数 本章详细介绍不同数制的转换(二进制、八进制、十六进制),强调其在数字系统中的核心地位。随后深入探讨布尔代数的基本公理和定理,如同代数之于数学,布尔代数是数字电路的语言。我们将分析如德摩根定理、分配律等关键定律,并展示如何利用它们对复杂的逻辑表达式进行化简。化简不仅是理论练习,更是优化硬件成本和提高运行速度的实用技能。 第二章:组合逻辑电路设计与分析 本章将理论转化为实践。读者将学习如何使用逻辑门(AND, OR, NOT, XOR等)构建基础电路。重点解析了半加器、全加器等算术运算单元的原理。我们将详细介绍卡诺图(Karnaugh Map)作为一种图形化、高效的逻辑化简方法,并扩展到更复杂的编码器、译码器、数据选择器(MUX)和数据分配器(DEMUX)的设计与应用。这些单元是数据路由和信息选择的关键组件。 第三章:时序逻辑电路——引入“记忆”的概念 与组合逻辑的即时响应不同,时序逻辑引入了“记忆”和“状态”的概念,是构建存储单元和序列发生器的基础。本章从基本触发器(如SR、D、JK触发器)的结构和工作特性入手,分析其约束条件(如竞争与冒险)。随后,重点介绍如何利用触发器构建寄存器(用于数据暂存)和计数器(用于时间测量和序列生成)。最后,我们将探讨状态图和状态表,这是设计复杂序列检测器和控制逻辑的规范化方法。 第二章与第三章的过渡: 我们将特别强调同步电路和异步电路的设计区别,并介绍时钟信号在保持系统一致性中的关键作用。 第二部分:计算机系统核心——结构与组织 在掌握了基础的逻辑构建模块后,本部分将这些模块整合起来,构建一个完整的、可执行程序的计算机模型。我们关注的是“如何设计一个高效的机器结构”。 第四章:数据表示与运算 计算机如何处理数字以外的信息?本章从数据表示开始,深入讲解定点数和浮点数的标准表示方法(如IEEE 754标准),这直接影响到科学计算的精度和范围。随后,我们转向算术运算单元(ALU)的核心:二进制加减乘法的硬件实现,包括补码运算在减法中的巧妙应用。本章还将介绍逻辑运算和移位操作在底层软件实现中的重要性。 第五章:存储器系统结构 存储器是计算机的“工作台”。本章从层次结构的角度剖析存储系统:寄存器、高速缓存(Cache)、主存(RAM/ROM)以及辅助存储器。重点阐述了存储器的访问时间、容量和成本之间的权衡。特别详细讨论了存储器层次结构中的缓存技术:工作原理、映射方式(直接映射、全关联、组关联),以及写策略(回写、直写)。理解缓存的命中率和性能影响,是优化程序性能的关键。 第六章:中央处理单元(CPU)——指令集的实现 CPU是计算机的“大脑”。本章是本书的核心之一。我们首先介绍指令系统的概念,包括指令的格式、寻址方式(立即数、直接、间接、寄存器等)。随后,深入解析数据通路的设计,展示指令从访存、译码到执行的完整流程。 第七章:控制单元的设计与指令执行 控制单元负责协调数据通路中所有组件的操作。本章对比分析了两种主要的控制实现方法:硬布线控制(Hardwired Control) 和微程序控制(Microprogrammed Control)。我们将详细分析一条典型指令(如ADD或LOAD)在不同控制方式下的具体执行时序和控制信号产生过程。 第八章:指令集架构(ISA)的比较分析 本章将理论模型提升到实际应用层面,比较了两种主流的指令集架构设计哲学:精简指令集计算机(RISC)和复杂指令集计算机(CISC)。我们将分析它们在指令格式、流水线设计和编译器优化等方面带来的设计权衡。通过对典型指令集的分析,帮助读者理解为什么现代高性能处理器倾向于RISC设计核心,并结合实际的指令集特征进行说明。 第三部分:系统性能与高级概念 本部分着眼于如何突破传统串行计算的限制,提高系统的整体吞吐量。 第九章:流水线技术 流水线是现代处理器实现高性能的关键技术。本章详细介绍指令流水线的基本概念、级数划分以及其带来的加速比计算。更重要的是,我们将深入分析流水线中固有的冒险问题(结构冒险、数据冒险、控制冒险),并阐述如何通过硬件机制(如数据前递/旁路、暂停气泡、分支预测)来解决这些冲突,以确保高效的指令流。 第十章:输入/输出(I/O)系统 计算机必须与外部世界交互。本章探讨了I/O的基本方式,包括程序控制I/O、中断驱动I/O。最后,重点分析了直接存储器存取(DMA) 技术,解释它如何通过绕开CPU,实现高效、大量数据块的传输,从而释放CPU资源用于其他计算任务。 总结: 《数字逻辑与计算机组成原理》不仅是一本教授电路实现的教科书,更是一部解构现代计算设备“骨架”的指南。它将逻辑的严谨性与系统的工程实践紧密结合,为读者打下坚实的基础,使其能够自信地面对更复杂的系统设计和性能优化挑战。本书的叙述逻辑清晰,图例丰富,旨在让复杂的底层技术变得直观易懂。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书的理论深度简直令人难以置信,它对现代工业控制系统的底层逻辑进行了庖丁解牛般的剖析。我尤其欣赏作者在阐述复杂算法时的那种细致入微,仿佛在引导读者亲自搭建一个逻辑回路。书中对于梯形图、指令表这些传统编程语言的讲解,不仅停留在“如何使用”的层面,更深入挖掘了它们在不同应用场景下的性能权衡与优化策略。举个例子,书中对中断服务的响应时间分析,简直是教科书级别的严谨,让我对实时性有了全新的认识。此外,作者还巧妙地将一些前沿的、例如基于模型预测控制(MPC)的思想融入到基础的PLC逻辑设计中,虽然只是点到为止,但足以为有志于深入研究的读者指明方向。阅读过程中,我多次停下来,对照自己正在维护的生产线设备,思考书中的原理如何映射到实际的故障排查和效率提升上。这本书的图示和流程图设计也堪称一绝,那些复杂的时序逻辑图,清晰到几乎可以替代实际的接线图,极大地降低了理解门槛,对于初入这个领域的人来说,这简直是一份无价的导航图,让人能迅速建立起对整个控制架构的宏观把握。

评分

这本书的视角非常开阔,它超越了单纯的“如何编程”和“如何接线”,而是聚焦于“如何构建一个面向未来的、可扩展的智能系统”。书中对物联网(IoT)与边缘计算在控制层面的潜在融合趋势进行了深入的展望,并且探讨了当前标准体系下如何为未来的数据采集和远程诊断打下坚实的基础。我尤其欣赏作者对于安全性的讨论,这在工业控制领域越来越重要,书中对网络隔离、访问控制和固件更新安全性的详尽分析,提醒了我作为设计者不可忽视的责任。阅读这本书就像是站在一个制高点俯瞰整个工业自动化领域,所有的技术点不再是零散的知识点,而是有机地串联成一个宏大的生态系统。对于那些不仅仅满足于完成当前任务,而是希望成为行业领军人物的读者来说,这本书提供的战略层面的思考是无价的。它不仅教会我如何解决今天的问题,更重要的是,它让我开始思考明天世界会是什么样子,以及我该如何准备。

评分

我必须承认,这本书在系统集成和软件工程规范方面的内容,给我带来了巨大的震撼。在我以往的认知里,PLC编程往往被视为一种相对孤立的、偏重底层的技能,但这本书彻底颠覆了我的看法。它将PLC系统视为一个大型软件工程的一部分,详细阐述了如何进行模块化编程、版本控制以及跨专业团队间的接口定义。书中关于命名规范和文档化的要求达到了企业级软件开发的标准,这对于我所在的中小型企业来说,简直是打开了一扇新大门。很多时候,我们因为缺乏这种系统化的管理思路,导致项目后期维护成本急剧上升,而这本书提供了一套成熟的解决方案。特别是对“状态机”在复杂控制流程中的应用剖析,其严谨性和完备性,比我在一些专门的软件设计书籍中看到的还要清晰。它教会我的不仅仅是“如何让机器动起来”,更是“如何让机器在未来十年都能高效、稳定地运行下去”,这种面向未来的设计思维,是任何快速入门指南都无法比拟的。

评分

这本书的实操性真是让人眼前一亮,完全不是那种光说不练的理论堆砌。我最喜欢的是它后半部分关于项目实施的章节,那简直就是一本浓缩版的工程手册。作者没有回避工业现场可能遇到的各种“坑”,比如电源干扰下的信号完整性处理,或者是在高负载环境下如何合理分配扫描周期,这些都是我在实际工作中吃了亏才领悟到的真理,而这本书却提前帮我把所有陷阱都标记出来了。其中关于通讯协议选型和网络拓扑构建的案例分析,简直太实用了,我马上就用书中介绍的冗余设计方案,优化了我车间里那条关键生产线的备用切换机制,效果立竿见影。更难得的是,作者在讲解每一步设计时,都附带着“为什么”——为什么选择这种接线方式而不是另一种,背后的经济性和可靠性考量是什么。这种注重工程思维的培养,而不是仅仅停留在机械地输入输出映射,让这本书的价值远远超过了一般的教材范畴,它更像是一位经验丰富的现场工程师在手把手地传授毕生绝学。

评分

这本书的叙事风格非常具有个人色彩,读起来一点也不枯燥,反而有一种和智者对话的愉悦感。作者的文字功底非常扎实,尤其是在解释一些抽象概念时,总能找到一个贴切而生动的比喻。比如,他描述PLC的扫描周期时,将其比作一个严格执行的每日例行巡检,这种形象化的表达,瞬间就把一个技术性很强的概念变得可以触摸、可以理解了。我发现,这本书在历史回顾与未来展望的穿插上也做得极好,它没有把我困在当下的技术点上,而是让我看到了整个自动化技术演进的脉络。作者对早期继电器控制系统的回顾,让我深切体会到从机械到电子、再到数字逻辑的跨越是多么不易。这种对技术发展历程的尊重和梳理,让读者在学习新技术的同时,也能对前人的智慧心怀敬意。而且,书中对于“设计哲学”的探讨,比如如何平衡系统的复杂性和可维护性,这些非技术性的思考,对于培养一个成熟的工程师至关重要,这才是这本书真正的高级之处。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有