轻松学同步用数字电子技术（双色） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈永甫 著

图书标签:

• 数字电子技术
• 同步电路
• 电子技术
• 教材
• 双色
• 学习
• 基础
• 电路分析
• 模拟电子
• 高等教育

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121233494

版次：01

商品编码：11489741

包装：平装

丛书名： 即学即用电工电子技术丛书

开本：其他

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：196

正文语种：中文

编辑推荐

作者以毕生心血，写成了本书，集结了教学和设计经验的精华。本书双色印刷，以不同颜色提示重点知识，并结合多个设计和应用实例讲解，配有同步自测题，方便读者阅读和自学。

内容简介

本书从数字信号特征和数字逻辑知识入手，分章介绍了数字技术基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲信号产生与应用等。全书内容理论紧密联系实际，每节配有同步自测练习题，即学即用，有助于读者掌握知识重点和应用要点。本书编写以着重物理概念、突出应用性为出发点，选材讲究，内容精练，融知识性、趣味性和实用性为一体，适合电工、电子等相关行业的从业人员阅读。

作者简介

陈永甫，河北大学电子工程系教授，燕山大学客座教授，出版过《555集成电路应用800例》、《防盗报警装置全书》、《通信与信息系统》、《新编555集成电路应用800例》等多部畅销书，在业内受到了广泛欢迎。

内页插图

目录

目录
第1章数字电子技术基础1
1?1数字信号及逻辑赋值3
1?2数制、码制及数制间的转换5
1?2?1数制5
1?2?2码制6
1?2?3不同数制间的相互转换7
1?3逻辑函数基础10
1?3?1逻辑函数中的基本运算10
1?3?2逻辑函数的基本定律、基本公式及运算规则13
1?3?3逻辑函数的表示方法15
1?3?4逻辑函数表达式的相互转换17
1?3?5逻辑函数的公式化简法18
同步自测练习题20
第1章同步自测练习题答案21
第2章逻辑门电路27
2?1基本逻辑门电路29
2?1?1三种基本门电路29
2?1?2常用复合门电路31
2?2TTL集成门电路33
2?1?1TTL集成与非门电路34
2?2?2集电极开路与非门(OC门)36
2?2?3三态输出门(TSL门)37
2?2?4常用TTL逻辑门电路的图形符号及其功能38
2?2?5TTL集成门电路的使用规则39
2?3CMOS集成门电路42
2?3?1CMOS集成电路的由来和优点42
2?3?2CMOS反相器(非门)42
2?3?3CMOS型2输入与非门45
2?3?4CMOS型或非门45
2?3?5常用的CMOS逻辑门及其图形符号和运算诀窍46
2?3?6CMOS集成门电路的使用注意事项49
同步自测练习题51
第2章同步自测练习题答案53第3章组合逻辑电路55
3?1组合逻辑的分析与设计57
3?1?1组合逻辑电路的特点及其分析方法57
3?1?2组合逻辑电路的设计方法59
3?2编码器62
3?2?1二进制编码器62
3?2?2优先编码器63
3?2?3常用集成优先编码器65
3?3译码器65
3?3?1二进制译码器66
3?3?2数字显示译码器68
3?3?3七段数字译码/驱动器74LS4870
3?3?4常用集成译码器/ 驱动器73
3?4加法器74
3?4?1半加器74
3?4?2全加器75
3?4?3多位数加法和超前进位加法器76
3?4?4常用集成加法器78
3?4?5用加法器设计组合逻辑电路79
同步自测练习题81
第3章同步自测练习题答案82
第4章触发器
4?1触发器的特点和分类89
4?2RS触发器89
4?2?1基本RS触发器90
4?2?2同步RS触发器91
4?3JK触发器92
4?3?1同步JK触发器93
4?3?2边沿型JK触发器94
4?4维持阻塞D触发器96
4?5T触发器和T′触发器97
4?5?1T触发器98
4?5?2T′触发器98
4?5?3D触发器也可构成T触发器和T′触发器99
4?6常用集成触发器99
4?7不同类型触发器间的转换100
4?7?1不同类型触发器的功能转换及转换方法100
4?7?2JK触发器转换成D、T（T′）和RS触发器101
4?7?3D触发器转换成JK、T、T′和RS触发器102
同步自测练习题106
第4章同步自测练习题答案108
第5章时序逻辑电路113
5?1时序逻辑电路的组成、特点和分类115
5?2时序逻辑电路的分析方法116
5?2?1同步时序逻辑电路的分析方法117
5?2?2异步时序逻辑电路的分析方法119
5?3寄存器121
5?3?1数码寄存器121
5?3?2移位寄存器122
5?3?3集成双向4位移位寄存器74LS194124
5?3?4移位寄存器的应用126
5?3?5常用集成移位寄存器127
5?4计数器128
5?4?1异步二进制加法计数器128
5?4?2异步二进制减法计数器130
5?4?3同步二进制加法计数器131
5?4?4同步二进制减法计数器133
5?4?5集成二进制同步加法计数器74LS161134
5?4?6二-五-十进制异步计数器74LS290136
5?4?7N进制计数器138
5?4?8常用TTL型、CMOS型集成计数器142
同步自测练习题143
第5章同步自测练习题答案145
第6章脉冲信号的产生及应用153
6?1脉冲信号及其产生155
6?1?1脉冲信号及其参数155
6?1?2矩形脉冲的产生156
6?2多谐振荡器156
6?2?1对称多谐振荡器156
6?2?2不对称多谐振荡器157
6?2?3RC环形多谐振荡器158
6?3单稳态触发器158
6?3?1微分型单稳态触发器158
6?3?2积分型单稳态触发器159
6?3?3集成单稳态触发器161
6?3?4单稳态触发器的应用165
6?3?5常用TTL型和CMOS型集成单稳态触发器167
6?4石英晶体振荡器167
6?4?1石英晶体谐振器的外形和等效电路167
6?4?2石英晶体谐振器的频率特性168
6?4?3石英晶体谐振器的常见种类及性能参数169
6?4?4晶振电路170
6?4?55MHz串联谐振型晶振电路173
6?4?65MHz并联谐振型晶振电路173
6?4?7石英晶体谐振器的检测175
6?4?8石英晶体使用注意事项176
同步自测练习题178
第6章同步自测练习题答案180
参考文献185

前言/序言

电路世界的奥秘：数字电子技术基础与实践 您是否曾对电子设备中那些闪烁的指示灯、飞速处理的信息以及背后精密的逻辑运算感到好奇？您是否渴望了解构成我们现代生活基石的数字电子技术是如何运作的？那么，这本《电路世界的奥秘：数字电子技术基础与实践》将是您探索数字电子领域最坚实的起点。本书旨在以清晰、易懂的方式，揭示数字电子技术的核心原理，并通过丰富的实践案例，引导您一步步掌握这项充满魅力的技术。 第一章：数字世界的大门——二进制与逻辑门 一切数字技术的根基，都离不开“0”和“1”。本章将带您走进迷人的二进制世界，理解二进制数是如何表示信息，以及它与我们熟悉的十进制数之间的转换。您将学习到如何进行二进制的加、减、乘、除运算，为后续的学习打下坚实的数学基础。 随后，我们将进入数字逻辑的核心——逻辑门。您将认识到，如同电路中的开关一样，逻辑门是实现各种逻辑功能的基本单元。本书将系统地介绍最基础的逻辑门：AND门、OR门、NOT门，并深入讲解它们的逻辑功能、真值表和电路符号。您将理解，这些看似简单的门电路，是如何组合起来实现复杂的逻辑判断的。 更进一步，我们将探讨由基本逻辑门组合而成的通用逻辑门，如NAND门（与非门）和NOR门（或非门）。您将学习到如何利用这两种通用的逻辑门，构建出所有其他逻辑门电路，体会到设计和实现数字逻辑的灵活性和高效性。通过本章的学习，您将对数字信号的本质以及逻辑运算的基本规则有一个透彻的理解。 第二章：构建数字电路的积木——组合逻辑电路 在掌握了逻辑门的基本原理后，我们就可以开始构建更复杂的数字电路了。本章将聚焦于组合逻辑电路，这类电路的输出仅取决于当前的输入，与电路的历史状态无关。 我们将从最简单的组合逻辑电路入手，例如编码器和译码器。您将理解编码器是如何将输入的信号转换为特定格式的代码，而译码器则是其逆过程。我们将通过实际的例子，例如键盘输入编码和LED显示译码，来展示它们的应用。 接着，我们将学习多路选择器（MUX）和分路选择器（DEMUX）。多路选择器如同一个电子开关，能够根据控制信号从多个输入通道中选择一个传递到输出端。分路选择器则相反，将一个输入信号按照控制信号路由到多个输出通道中的一个。您将看到它们在数据选择和路由中的重要作用。 然后，我们将深入讲解加法器，这是数字电路中最基础也是最重要的运算单元之一。从半加器到全加器，您将理解它们是如何实现二进制数的加法运算的，并了解到进位和借位是如何在多位加法中传递的。我们将进一步介绍减法器，以及如何利用加法器实现减法。 最后，本章将介绍组合逻辑电路设计的基本步骤和方法，包括卡诺图（Karnaugh Map）等化简技术。您将学习如何将逻辑函数进行简化，从而用更少的逻辑门实现相同的功能，这对于降低成本和提高电路效率至关重要。通过本章的学习，您将能够设计和分析各种基本的组合逻辑电路。 第三章：记忆的艺术——时序逻辑电路 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。这使得它们能够“记忆”信息，成为构建更复杂数字系统的关键。本章将带您深入时序逻辑的世界。 我们将从最基本的时序逻辑单元——触发器开始。您将学习到SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等不同类型的触发器，理解它们是如何在时钟信号的控制下，实现状态的翻转和保持的。您将认识到触发器是构成存储器和各种时序电路的基本构件。 在此基础上，我们将学习寄存器。寄存器是由多个触发器组成的单元，用于存储一组二进制数。您将了解并行加载、串行加载等不同的数据输入和输出方式，并理解寄存器在数据缓冲和传输中的作用。 接着，我们将探索计数器。计数器能够按照特定的序列累加或累减输入信号的脉冲。您将学习到同步计数器和异步计数器，以及各种常见的计数模式，如二进制计数器、十进制计数器、环形计数器等。您将看到计数器在频率分频、时间测量等方面的广泛应用。 最后，本章将介绍状态机（State Machine）。状态机是一种抽象的数学模型，用于描述一个系统在不同状态之间如何根据输入进行转换。您将学习到有限状态机（FSM）的设计方法，包括状态图、状态表等，并理解如何利用组合逻辑和时序逻辑来实现一个完整的状态机。这为您理解和设计复杂的数字系统打下基础。 第四章：数字系统设计与应用 在掌握了组合逻辑和时序逻辑的基本原理后，本章将引导您将这些知识融会贯通，开始设计和理解更复杂的数字系统，并探索其在现实世界中的广泛应用。 我们将从微处理器（CPU）的基本结构和工作原理入手。您将了解CPU是如何由控制器、运算器和寄存器等核心部件组成的，以及它是如何执行指令、处理数据的。虽然不深入到具体的指令集架构，但您将对CPU的工作流程有一个宏观的认识。 接着，我们将学习存储器的分类和原理，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。您将理解RAM是如何用于临时存储数据，而ROM是如何存储固化程序的。我们将探讨不同类型的RAM和ROM，以及它们在计算机系统中的作用。 本章还将介绍数字信号处理器（DSP）的基本概念。您将了解到DSP是如何专注于高速的数字信号处理任务，如音频、视频的编解码，以及在通信、雷达等领域的应用。 此外，我们还将探讨一些典型的数字电子系统应用，例如： 数字逻辑控制器： 如何设计简单的工业自动化控制系统，利用逻辑门和触发器实现对生产过程的监控和控制。 简单的数字仪表： 如何利用计数器和显示电路设计一个数字电压表或频率计。 通信接口设计： 了解串行通信和并行通信的基本原理，以及它们在数据传输中的应用。 微控制器（MCU）基础： 简要介绍微控制器是如何集成了CPU、存储器和输入/输出接口，成为嵌入式系统的核心，并展示简单的控制程序设计思路。 通过学习本章，您将能够将之前学到的理论知识应用到实际的系统设计中，理解不同数字电子模块是如何协同工作，构成复杂的数字系统。 第五章：动手实践与电路仿真 理论学习固然重要，但亲手实践才是掌握数字电子技术的王道。本章将为您提供大量的实践指导和资源，帮助您将所学知识转化为实际技能。 我们将介绍常用的电子元器件，如集成电路（IC）的型号命名规则、封装类型以及如何阅读元器件的数据手册（Datasheet）。您将学会如何选择合适的元器件来构建您的电路。 本书将详细介绍电路仿真软件的使用。您将学习如何使用Protues、Multisim等主流的仿真软件，在虚拟环境中搭建您的数字电路，进行功能验证和参数调试。仿真能够帮助您在不损坏实际元器件的情况下，快速测试和优化您的设计。 此外，我们将提供一系列的实践项目，从简单的逻辑门组合到复杂的时序电路设计，引导您一步步完成实际的电路搭建。这些项目将涵盖： LED流水灯控制 数字密码锁 简单的交通信号灯控制器 电子骰子 基于数码管的显示电路 您将学习到如何在面包板上进行电路连接，以及如何使用万用表等基本测量工具进行电路调试。 本章还将提供一些进阶学习的建议，包括推荐更多的专业书籍、在线学习资源以及相关社区和论坛，帮助您在完成本书的学习后，能够继续深入探索数字电子技术的广阔天地。 总结 《电路世界的奥秘：数字电子技术基础与实践》是一本集理论深度与实践广度于一体的数字电子技术入门读物。本书从最基础的二进制和逻辑门出发，循序渐进地讲解了组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计与原理，并最终将这些知识融会贯通，应用于实际的数字系统设计和应用。通过丰富的图示、清晰的讲解和大量的实践指导，本书旨在为您打开通往数字电子世界的大门，让您掌握构建和理解现代电子设备的核心技术。无论您是学生、工程师，还是对电子技术充满好奇的爱好者，本书都将是您开启数字电子之旅的理想选择。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这本书最大的亮点在于它对“同步”和“异步”概念的清晰界定和深入剖析。我之前在学习数字电路时，经常在这两个概念上犯迷糊，搞不清什么时候该用同步，什么时候该用异步。但这本书，它花了相当大的篇幅来讲解这两个概念的区别、联系以及它们在实际电路中的应用。它不仅从理论上解释了同步时钟的作用，还通过大量的实例，比如流水线设计、中断处理等，展示了同步设计在提高系统性能和稳定性方面的优势。同时，它也没有回避异步设计的场景，并且详细解释了如何在异步电路中处理亚稳态等问题。我尤其喜欢它在讲解时钟域交叉（CDC）问题时，给出的那些非常有针对性的解决方案。这对于我们这些在实际项目中会遇到这类问题的工程师来说，简直是雪中送炭。这本书的讲解方式非常全面，它不仅仅是教你如何搭建电路，更重要的是让你理解电路背后的设计思想和工程考量。我个人认为，对于想要深入理解数字电子系统设计，或者在实际工作中会遇到时序和同步问题的读者来说，这本书绝对是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子爱好者，平时喜欢自己捣鼓一些小玩意儿，也算是半路出家，对数字电子这块一直都有点心痒痒，但总觉得入门门槛有点高。之前也看过一些相关的书籍，但很多要么过于理论化，要么就是技术性太强，看了半天也理解不了。直到我偶然发现了这本《轻松学同步用数字电子技术（双色）》，才觉得找到了“对的”书。它的内容设计非常实用，完全符合我们这种“动手党”的需求。它没有一开始就讲那些抽象的逻辑代数，而是从最基础的数字信号、二进制计数这些开始，用非常形象的比喻来解释。我最喜欢它里面大量的实际电路设计实例，比如如何设计一个简单的电子时钟，如何用74系列集成电路实现一个计数器等等。书里的电路图清晰明了，元器件的选择和连接都有详细的说明， even for someone like me who isn't a professional engineer, I can follow along and try to build it myself. It's like having a patient mentor guiding you step-by-step. I remember I successfully built a simple LED counter using the instructions from this book, and it was incredibly rewarding. The book doesn't just tell you what to do, but it also helps you understand why you're doing it. This is crucial for developing a deeper understanding of the subject.

评分☆☆☆☆☆

作为一名曾经的电子工程系学生，我不得不说，这本书在理解数字电子核心概念方面，真是做得太到位了。我记得我刚接触数字电路的时候，最头疼的就是各种逻辑符号和电路图，总是混在一起，感觉像在看天书。但这本书，它的双色设计简直是救星！它巧妙地利用颜色来区分不同的信号线、控制线和时钟信号，让原本复杂交织的电路图变得一目了然。我特别欣赏它在讲解组合逻辑和时序逻辑时，所采用的“分解”策略。它会先把一个复杂的系统拆分成几个小的功能模块，然后分别讲解每个模块的原理和实现，最后再把它们组合起来。这样一来，学习的压力就大大减轻了，也更容易把握整体的逻辑流程。我印象最深刻的是它关于状态机设计的讲解，它没有直接给出一大堆状态转移表，而是通过一个实际的例子，比如一个自动售货机的控制逻辑，来引导我们一步一步地构建状态机。这种“应用驱动”的学习方式，让抽象的概念变得生动具体，也更容易理解。而且，书中的一些小贴士和注意事项，也都是过来人总结出来的经验，非常宝贵，能够帮助我们避免一些常见的错误。

评分☆☆☆☆☆

这本书，说实话，我当初买它的时候，就是抱着一种“试试看”的心态。毕竟，数字电子技术这个东西，听起来就挺硬核的，我本身对这方面也不是特别科班出身。但拿到手后，我感觉挺惊喜的。它的排版设计，那叫一个舒服，双色印刷，文字和图示的搭配恰到好处，不会让人眼花缭乱。我最喜欢的一点是，它没有上来就灌输那些晦涩难懂的理论，而是循序渐进，从最基本的一些概念讲起，比如逻辑门、真值表这些，然后慢慢过渡到更复杂的组合逻辑和时序逻辑。而且，它里面穿插的例题和习题，都非常贴合实际，很多都是我们在日常生活中或者一些简单的电子设备上能见到的原理，这样一来，学习起来就感觉很有目标性，不像之前看的那些书，讲了半天都不知道能干嘛。我记得有一次，我看到一个关于数码管显示的例子，书里讲得特别清楚，从译码器到驱动电路，一步一步都有图示和代码说明，我照着书上的内容，自己动手在面包板上搭了一个，成功亮起来的时候，那种成就感真的无法言喻。这本书在基础知识的讲解上，真的做到了“融会贯通”，不会让人觉得枯燥乏味，反而会激发你对数字电子世界的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书的时候，其实有点被它的名字“轻松学”给迷惑了。我以为它就是那种随便翻翻就能懂的书，结果发现，虽然它确实把复杂的概念讲得易于理解，但它依然保留了数字电子技术的严谨性。我是一名在校的大学生，专业课上有数字电路的部分，之前的教材总是让我头大，公式一大堆，概念又绕。后来在学长推荐下看到了这本书，才真正打开了我的思路。它最让我印象深刻的是，它不仅仅是文字和图示的堆砌，而是真正地在“教”你怎么去思考。比如，在讲到时序逻辑时，它没有直接给出一堆状态转移图，而是先通过生活中的一些类比，比如红绿灯的控制，来帮助我们理解状态和触发器的概念，然后再深入到具体的电路实现。这种由浅入深的讲解方式，让我能够真正理解背后的逻辑，而不是死记硬背。而且，它在每章的末尾都会有一些“思考题”或者“拓展阅读”，这些内容非常有用，能够帮助我们巩固知识，甚至引导我们去思考更深层次的问题。我记得有一次，我遇到一个关于模数转换的问题，书里提供的拓展阅读，让我对ADC和DAC有了更全面的认识，这在我的课程设计中起到了很大的作用。总的来说，这本书在教学方法上，绝对是花了心思的，它不是那种“填鸭式”的教学，而是真正地在培养学生的学习能力和解决问题的能力。