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唐治德 编

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• 高等教育

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030232625

版次：1

商品编码：10663365

包装：平装

开本：5开

出版时间：2009-01-01

用纸：胶版纸

页数：295

正文语种：中文

内容简介

　　《数字电子技术基础》是重庆大学国家电工电子基础课程教学基地建设的成果之一，具有课程体系科学、教学内容先进和教学适应性强的特点。《数字电子技术基础》系统地介绍了数字电路的基本理论、设计方法和典型应用。全书内容包括：数字电路基础，逻辑门电路，逻辑代数，组合逻辑电路的分析方法和设计方法，典型组合逻辑电路，触发器和定时器，时序逻辑电路的分析方法和设计方法，典型时序逻辑电路，半导体存储器，可编逻辑器件和硬件描述语言，数模与模数转换。点击链接进入旧版：
　　数字电子技术基础

目录

前言
第1章 数字电路基础
1.1 数字电路的特点
1.1.1 模拟信号和数字信号
1.1.2 数字电路的特点
1.2 数制及其相互转换
1.2.1 数制
1.2.2 数制间的转换
1.3 二进制算术运算
1.4 码制
1.5 二值逻辑运算
1.5.1 三种基本逻辑运算
1.5.2 复合逻辑运算
1.5.3 逻辑函数
习题

第2章 逻辑门电路
2.1 二极管和晶体管的开关特性
2.1.1 二极管的开关特性
2.1.2 晶体管的开关作用特性
2.2 TTL门电路
2.2.1 TTL非门的工作原理
2.2.2 TTL非门的特性
2.2.3 TTL与非门／或非门／与或非门
2.2.4 TTL集电极开路门和三态门
2.2.5 TTL门电路的产品系列
2.3 CMOS门电路
2.3.1 MOS管的开关特性
2.3.2 CMOS反相器的工作原理
2.3.3 CMOS反相器的特性
2.3.4 CMOS与非门／或非门
2.3.5 CMOS传输门／三态门／异或门
2.3.6 BiCMOS门电路
习题

第3章 逻辑代数
3.1 逻辑代数的基本定律
3.1.1 逻辑代数定理
3.1.2 常用恒等式
3.2 逻辑运算的基本规则
3.2.1 代入规则
3.2.2 反演规则
3.2.3 对偶规则
3.3 逻辑函数的代数法化简
3.3.1 最简的标准
3.3.2 代数法化简
3.4 逻辑函数的卡诺图化简
3.4.1 逻辑函数标准表达式
3.4.2 逻辑函数的卡诺图
3.4.3 逻辑函数的卡诺图化简
3.5 具有无关项的逻辑函数化简
3.5.1 无关项概念
3.5.2 应用无关项化简函数
习题

第4章 组合逻辑电路的分析方法和设计方法
4.1 组合逻辑电路的结构和特点
4.2 组合逻辑电路的分析方法
4.3 组合逻辑电路的稳态波形图
4.4 组合逻辑电路的设计方法
4.5 组合逻辑电路的竞争冒险
4.5.1 竞争冒险
4.5.2 竞争冒险的判断
4.5.3 竞争冒险的消除
习题

第5章 组合逻辑电路应用
5.1 编码器
5.1.1 普通编码器
5.1.2 优先编码器
5.2 译码器
5.2.1 二进制译码器
5.2.2 二一十进制译码器
5.2.3 显示译码器
5.3 数据分配器与数据选择器
5.3.1 数据分配器
5.3.2 数据选择器
5.4 数值比较器
5.4.1 1位数值比较器
5.4.2 4位数值比较器
5.4.3 比较器的位数扩展
5.5 加法器
5.5.1 1位全加器
5.5.2 多位加法器
5.5.3 加法器的应用
习题

第6章 触发器和定时器
6.1 基本RS触发器
6.1.1 与非门基本RS触发器
6.1.2 或非门基本RS触发器
6.2 同步RS触发器
6.3 边沿触发器
6.3.1 主从型RS触发器
6.3.2 传输延时型JK触发器
6.3.3 维持阻塞型D触发器
6.4 触发器逻辑功能的转换
6.4.1 维持阻塞型D触发器转换为T和T’触发器
6.4.2 触发器的逻辑功能转换方法
6.5 触发器的动态特性
6.6 555定时器
6.6.1 555定时器的功能
6.6.2 555定时器组成施密特触发器
6.6.3 555定时器组成单稳态触发器
6.6.4 555定时器组成多谐振荡器
习题

第7章 时序逻辑电路的分析方法和设计方法
7.1 时序逻辑电路的特点和分类
7.1.1 时序逻辑电路的结构和特点
7.1.2 时序逻辑电路的分类
7.2 时序电路的分析方法
7.3 时序电路的设计方法
习题

第8章 典型时序逻辑电路
8.1 计数器
8.1.1 计数器的概念和分类
8.1.2 二进制计数器
8.1.3 二-十进制计数器
8.1.4 用集成计数器设计N进制计数器
8.2 顺序脉冲发生器
8.3 寄存器
8.3.1 并行输入寄存器
8.3.2 移位寄存器
习题

第9章 半导体存储器
9.1 半导体存储器基础
9.1.1 半导体存储器的结构框图
9.1.2 半导体存储器的分类
9.2 随机存取存储器（RAM）
9.2.1 静态随机存取存储器（SRAM）
9.2.2 动态随机存取存储器（DRAM）
9.3 只读存储器
9.3.1 掩模只读存储器
9.3.2 可编程只读存储器
9.4 闪存
9.4.1 闪存的存储单元
9.4.2 闪存的特点、和应用
9.5 存储器容量的扩展
9.5.1 存储器的位扩展
9.5.2 存储器的字扩展
9.5.3 存储器的字位扩展
习题

第10章 可编程逻辑器件和硬件描述语言
10.1 与或阵列型PLD
10.1.1 与或阵列型PLD的原理
10.1.2 通用阵列逻辑
10.1.3 复杂可编程逻辑器件
10.2 查找表型PLD
10.2.1 查找表型PLD的原理
10.2.2 分段互连FPGA
10.2.3 快速互连FPGA
10.3 PLD的设计流程
10.4 硬件描述语言
10.4.1 VHDL的基本结构
10.4.2 VHDL的数据对象类型及运算操作符
10.4.3 VHDL语言的功能描述方式
10.4.4 VHDL语言的主要描述语句
10.4.5 VHDL设计举例
习题

第11章 数模与模数转换器
11.1 数模和模数转换的作用
11.2 数模转换器
11.2 倒T形电阻网络DAC
11.2.2 权电流型DAC
11.2.3 DAC的双极性输出
11.2.4 DAC的主要技术指标
11.3 模数转换器
11.3.1 模数转换基础
11.3.2 并行比较ADC
11.3.3 逐次比较ADC
11.3.4 双积分ADC
11.3.5 ADC的主要技术指标
习题
附录A 美国标准信息交换码（ASCII）
附录B 常用逻辑符号对照表
附录C 中国半导体集成电路型号命名法
附录D TTL和CMOS门的主要技术参数表
参考文献

前言/序言

《电路的奥秘：从直流到数字的演进》 引言： 我们生活在一个由电驱动的时代。从照亮房间的灯泡，到驱动我们日常生活所需设备的复杂芯片，电的无处不在深刻地改变了人类文明的进程。然而，电并非仅仅是“开灯即亮”的神秘力量，它的背后蕴藏着一套严谨而精妙的科学原理。本书《电路的奥秘：从直流到数字的演进》将带领您一同踏上一段令人着迷的探索之旅，深入了解电的本质，追溯其最基础的构成单元——电路——的发展脉络，并最终抵达现代信息技术赖以生存的数字世界。 本书并非旨在详述某些特定领域的应用，例如高频通信、功率电子学或半导体器件的制造工艺。相反，它致力于勾勒出一幅宏大的科学图景，揭示支撑着这一切技术进步的底层逻辑和基本规律。我们将从最朴素的电荷概念出发，逐步解析电流、电压、电阻等基本物理量，并深入理解它们之间的相互作用，这构成了我们所称的“电路”。 第一部分：直流世界的基石——电学的入门 在本部分，我们将专注于直流电路，这是电学最基本的研究对象，也是一切复杂电路的基础。 电荷的本质与库仑定律： 我们将首先探究电荷的起源，认识到电荷是物质的基本属性之一。正负电荷的存在以及它们之间的相互吸引和排斥是理解电学现象的起点。库仑定律将为我们提供量化描述这些相互作用力的数学工具，让我们能够精确计算电荷之间的作用力。 电场与电势： 理解了电荷之间的相互作用，我们自然会引入“电场”的概念。电场是电荷周围空间的一种物理状态，它能够对其他电荷施加作用力。我们将深入研究电场的性质，并在此基础上定义“电势”和“电势差”（电压）。电压是驱动电荷定向移动形成电流的“推力”，它的概念对于理解电路的工作原理至关重要。 电流的形成与欧姆定律： 当导体内存在电压差时，自由电子就会在电场的作用下定向移动，形成电流。我们将详细探讨电流的微观本质（电子的定向运动）以及宏观的度量方式（安培）。欧姆定律，作为电路分析中最 fundamental 的法则之一，将在此被深入剖析。它揭示了电压、电流和电阻之间的比例关系，为我们量化分析电路提供了基础。我们将研究不同材料的电阻特性，理解导体、绝缘体和半导体的区别。 电阻的串联与并联： 在实际电路中，电阻往往不是孤立存在的。我们将学习如何分析由多个电阻串联和并联组成的电路。通过简单的推导，我们将发现串联电阻的总电阻等于各电阻之和，而并联电阻的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。这些规则是简化复杂电路分析的关键。 功率与能量： 电流做功，消耗能量。我们将引入电功率的概念，它是单位时间内电场对电荷做的功。电功率的计算公式（P=VI）以及它与电阻的关系（P=I²R, P=V²/R）将帮助我们理解电路的能量损耗和能量转换。理解电功率对于设计节能电路和评估电路的性能至关重要。 基尔霍夫定律： 对于更复杂的直流电路，欧姆定律和串并联电阻的规则可能不足以完全分析。基尔霍夫定律，包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL），提供了分析任意复杂直流电路的通用方法。KCL 基于电荷守恒，指出任何一个节点上的流入电流之和等于流出电流之和。KVL 基于能量守恒，指出沿任意闭合回路一周的电势差之和为零。我们将通过实例演示如何运用这两个定律来求解电路中的未知电流和电压。 直流电源与电路的建立： 我们将简要介绍不同类型的直流电源，如电池和直流发电机，以及它们在电路中的作用。理解电源的内阻以及它如何影响外电路的特性也是一个重要的讨论点。 第二部分：从容地跨越到交流世界——动态电路的初步认知 虽然本书主要聚焦于基础原理，但对交流电的初步认知是理解现代电子技术不可或缺的。本部分将为读者搭建一座通往交流世界的桥梁。 交流电的产生与特性： 我们将简要介绍交流电的产生方式，特别是正弦交流电。理解交流电的周期、频率、幅值和相位等基本参数，以及它们与直流电的根本区别。 电容与电感： 引入两个全新的基本电路元件：电容和电感。电容能够储存电荷，其特性与电压的变化率有关。电感能够储存磁场能量，其特性与电流的变化率有关。我们将解析它们的基本工作原理，并初步了解它们在电路中表现出的“容抗”和“感抗”，这些是交流电路中与电阻相对应的概念。 RLC串联电路的初步分析： 简单介绍电阻、电感和电容串联组成的RLC电路。我们将初步感知当这三种元件组合在一起时，电路的响应会变得更加复杂，并为后续更深入的分析奠定基础。 第三部分：逻辑的基石——数字世界的入门 在本部分，我们将从宏观的电路分析视角，转向微观的逻辑运算，为理解数字电子技术的核心做好准备。 模拟信号与数字信号： 明确区分模拟信号和数字信号。模拟信号是连续变化的，能够精确反映物理量的真实状态。而数字信号则是离散的，通常用0和1两个状态来表示。理解这种转变是数字技术兴起的根本原因。 二进制数制： 数字世界的语言是二进制。我们将深入介绍二进制数制的原理，以及它如何与我们熟悉的十进制数制进行转换。理解二进制数的表示方式是理解数字逻辑运算的基础。 逻辑门（AND, OR, NOT）： 介绍最基本的逻辑门电路，包括与门（AND）、或门（OR）和非门（NOT）。我们将使用真值表来清晰地描述它们的逻辑功能，并理解它们如何实现基本的逻辑运算。 组合逻辑电路： 在基本逻辑门的基础上，我们可以构建更复杂的组合逻辑电路，例如由多个逻辑门组合而成的加法器、解码器等。我们将探讨这些电路的构建原理，以及它们如何根据输入信号产生相应的输出信号。 时序逻辑电路（触发器）： 引入存储信息的基本单元——触发器。我们将介绍不同类型的触发器（如SR触发器、D触发器、JK触发器），并理解它们如何利用时钟信号来存储和改变状态，从而实现记忆功能。这是构成数字系统“记忆”能力的关键。 时序逻辑电路（寄存器与计数器）： 在触发器的基础上，我们将进一步探讨更复杂的时序逻辑电路，如寄存器（用于存储多个触发器组成的数据）和计数器（用于对脉冲信号进行计数）。这些电路是构成计算机等数字系统的基本模块。 结论： 《电路的奥秘：从直流到数字的演进》旨在为读者提供一个关于电学和数字世界演进的清晰且逻辑严谨的框架。我们从最基础的电荷和电压入手，逐步建立了对直流电路的深刻理解，并以此为基础，简要触及了交流电路和数字信号的引入。最终，我们揭示了数字世界的核心——逻辑门和时序逻辑电路，它们构成了我们今天所依赖的计算和信息处理能力的基础。 本书并非一本操作指南，它更侧重于建立概念，理解原理。通过对这些 fundamental 知识的掌握，读者将能够更好地理解身边无处不在的电子设备的工作原理，并为进一步深入学习其他更专业的电子技术领域打下坚实的基础。电学的奥秘无穷无尽，而数字世界的进步更是日新月异，希望本书能成为您探索这些精彩领域的一盏明灯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值不仅仅在于传授知识，更在于激发一种探索的欲望。我常常在阅读的过程中，会联想到自己生活中的一些现象，尝试着去用书中的原理去解释。比如，看到家里的智能电器，我就会想，它内部是不是也运用了类似书中提到的逻辑电路来完成指令？或者，在玩一些电子游戏时，也会思考，游戏中的角色动作和反馈，背后又是如何通过数字信号来控制的？这种联系现实的思考，让学习过程变得更加有趣和有意义。而且，书中时不时出现的一些小贴士和历史趣闻，也为枯燥的技术讲解增添了不少人情味，让这本书读起来一点也不像是一本“硬核”的教材。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程，就像是进行一场思维的探险，它不只是枯燥的理论堆砌，更像是在构建一个精巧的数字世界。我印象最深刻的是书中对各种逻辑功能的讲解，那些AND、OR、NOT门，看似简单，但串联起来却能实现如此复杂的运算，简直是思维的魔术。我尤其喜欢书中通过大量插图和实例来解释概念的方式，让抽象的原理变得生动形象。有时候，我会停下来，尝试着在脑海里模拟电路的运行，想象信号在其中穿梭的样子，感觉自己就像一个微观世界的工程师，在设计和操控着一切。这本书的语言也很讲究，既有严谨的学术性，又不失易读性，即使是初学者，也能在其中找到乐趣，感受到学习的成就感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排结构非常清晰，每个章节都层层递进，环环相扣，很容易跟上思路。我最欣赏的一点是，它并没有回避那些相对复杂的概念，而是通过循序渐进的方式，让读者逐步掌握。例如，在讲解组合逻辑时，作者非常细致地分析了卡诺图等化简方法，并且提供了大量的练习题，让我能够通过实践来巩固所学。我记得有一次，我花了整个下午的时间去演算一道关于七段数码管驱动的题目，虽然过程有些曲折，但最终解出来的那一刻，那种满足感是无与伦比的。这本书让我明白，学习电子技术，不仅仅是记忆公式，更重要的是理解其背后的逻辑推理过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我一种全新的视角去看待周围的世界。以前只知道手机、电脑能用，但具体是怎么工作的，我一无所知。读了这本书，我开始对那些小小的芯片、电容、电阻产生好奇。原来，我们每天都在接触和使用的电子设备，背后都有一套精密的逻辑和规则在支撑着。书中的一些章节，特别是关于时序逻辑的部分，让我对“状态”和“记忆”有了更深刻的理解，这对于理解计算机的存储和处理能力至关重要。我甚至开始尝试着去分析一些简单的电子产品说明书，虽然很多地方还是一知半解，但感觉自己离那个“懂行”的人又近了一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真的很有意思，一种复古又现代的结合感，让我第一眼就觉得它与众不同。翻开来，那种熟悉的纸张触感，油墨的清香，瞬间把我拉回了大学时代，想起那时候为了搞懂那些逻辑门电路，熬了多少个通宵。我一直对电子技术有着浓厚的兴趣，虽然不是科班出身，但总觉得了解一些基础的原理，能让自己对这个科技飞速发展的世界有更深的理解。我特别喜欢封面上的那些线条和符号，仿佛在诉说着一种无声的语言，一种关于信号、关于计算、关于智能的奥秘。它让我期待着，在书页中能够找到那些隐藏在现代电子产品背后的基本法则，去窥探那些微小元件如何组合成庞大的系统，又是如何驱动着我们生活的方方面面。