數字電子技術基礎(第2版) 9787121254680 電子工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張寶榮 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 基礎
• 電路
• 數字電路
• 電子工業齣版社
• 教材
• 9787121254680
• 第2版
• 高等教育

店鋪： 晚鞦畫月圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121254680

商品編碼：29493983086

包裝：平裝

齣版時間：2015-02-01

基本信息

書名：數字電子技術基礎(第2版)

定價：45.0元

作者：張寶榮

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-02-01

ISBN：9787121254680

字數：595000

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

傳統技術課程融閤EDA新技術的新編教材。
第2版，經多年實際教學檢驗的精品課程教材。

內容提要

---

本書為高等學校“十二五”電氣自動化類規劃教材之一，也是燕山大學的“數字電子技術基礎”河北省精品課程配套教材，是根據近年來數字電子技術的新發展和課程組多年的教學實踐積纍，針對數字電子技術課程教學基本要求和學習特點而編寫的。
全書包括數字邏輯基礎、邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器與可編程邏輯器件、脈衝波形的産生與整形、數模和模數轉換，共8章。考慮到EDA技術已成為數字電路設計的首要手段，本書加入瞭目前比較流行的EDA設計軟件MAX+PLUSⅡ的內容，並結閤具體章節給齣瞭軟件的應用方法。本教材可滿足學時較少情況下的教學，適宜48～60學時的教學。為瞭方便教學和自學，配備有實用的電子課件和習題簡解。

目錄

---

作者介紹

---

張寶榮博士，燕山大學副教授，河北省首批精品課“數字電子技術基礎”負責人，從事數字電子技術教學工作多年，經驗豐富，注重傳統教學與新技術的融閤。

文摘

---

序言

---

版前言
為適應新形勢下電子技術的高速發展和社會需求，高等教育對電氣信息類人纔的培養提齣瞭更高要求，教材內容更新和定位麵臨新的挑戰。“數字電子技術基礎”是電氣信息類學生的專業基礎課程，也是實踐性很強的技術基礎課程。隨著數字化和信息化技術的飛速發展，數字課程對學生知識和能力的提升凸顯齣更重要的作用。
遵照教育部對“電子技術基礎課程教學的基本要求”，要把學生培養成為有理論基礎，有較強的實戰能力，有足夠的創新意識的應用型人纔。我們從事數字電子技術基礎教學工作多年，並堅持教學改革實踐，積纍瞭豐富的經驗，燕山大學“數字電子技術基礎”課程於2002年獲得河北省首批精品課程稱號，並於2003年全麵展開EDA實踐教學，2004年的“數字電子技術基礎課程設計”項目獲河北省教學成果二等奬。
教學的實踐和體會使我們感到，器件的更新、技術的發展使教學內容不斷增加，而課內教學時數又在減少的形勢下，編寫一本適宜理論學時數較少，但密切聯係實踐，突齣工程應用的教材是非常必要的。
本書具有以下幾個特點：
1．適宜較少學時教學
本著“保基礎，重實踐，少而精”的原則，整閤瞭教學內容。加強瞭絕緣柵場效應管的原理知識，可方便CMOS門教學並為先“數字”後“模擬”的教學模式創造條件；適當精簡瞭CMOS門特性麯綫講解，以加大器件産品的比對和參數列錶為補充；將555定時器及其脈衝電路作為“脈衝波形的産生與整形”一章的開篇主體部分，具有知識的完整性和獨立性，不受章內後續內容的影響，便於教學內容的裁剪。本教材建議學時數為48～60學時。
2．增加教材的可讀性
本書和傳統教材相比，適度增大瞭圖、錶比例，強化知識對比和總結，並注重對“難點”內容進行細緻的推理解析和附圖說明。每章設有“內容提要”和“本章小結”，並給齣“教學基本要求”和“重點內容”。教材附帶習題和思考題簡解、邏輯符號對照錶及常用數字集成芯片列錶，利於學生閱讀和自學。
3．突齣瞭集成電路內容
除門電路和觸發器較多涉及內部電路外，全書加大瞭集成芯片及係列産品的介紹和應用舉例，把側重點放在對集成電路的認知和使用方麵，以利於學生實戰能力培養和工程意識加強。
4．融閤EDA課程設計內容
可編程邏輯器件PLD近年來發展迅速，大容量、高速率的器件不斷齣現，在科技領域廣泛應用。本書除在第6章介紹PLD的工作原理和電路結構外，還在其他章節介紹瞭可編程邏輯器件的編程軟件的使用方法，在相關章節結閤教學內容配備相應的EDA實用例題。這些例題來自我們多年的EDA課程設計教學實踐，學生能夠學以緻用，為創新能力的培養打下必要的基礎。
5．采用國際上常用的圖形邏輯符號
為便於學生較快地適應實際工作，中、大規模集成電路的圖形符號采用國外教材、技術資料和EDA軟件中普遍使用的習慣畫法，即示意性框圖畫法。本書基本運算和復閤運算的邏輯符號均采用國際上常用的圖形邏輯符號。
6．適宜多樣化教學
教材配套提供電子課件、電子習題簡解及EDA課程設計教學軟件。
另外，教材中把EDA的相關知識和MAX+PLUSⅡ的設計舉例、集成邏輯門電路的實際應用問題及組閤和時序電路的綜閤設計等內容暫定為選學部分。因為這些內容應用性較強且占用學時較多，這樣會方便教材使用院校根據學校EDA硬件環境是否具備，或EDA是否再單獨設課，做靈活的教學安排，同時也方便學時較少的學校做必要的內容取捨而不影響本課程知識的整體性。
本書由燕山大學數字電子技術教研組全體老師共同完成。其中劉雪強編寫章，李江昊編寫第4、5章，黃震編寫第6章及教材中EDA相關內容，郭璿編寫第8章，常丹華編寫瞭第2章並負責全書的組織和統稿工作，張寶榮編寫第3、7章並負責全書的核查和修改工作。
對本書選用的參考文獻的著作者，我們緻以真誠的感謝。限於編者水平，書中難免有錯誤和不妥之處，敬請業界同仁和讀者批評指正。


編 者
2011年1月


第2版前言
本書是在《數字電子技術基礎》（版）的基礎上修訂而成，其知識體係結構與版一緻。修訂目的是為進一步方便教學，提高教學效率。
修訂工作除瞭修正版的不足之外，主要針對以下幾個方麵進行：
章數字邏輯基礎，主要是新增瞭關於任意項的內容和例題，補充瞭真值錶到錶達式轉換更為通用的方法。第2章邏輯門電路，主要是充實瞭TTL反相器電路工作原理的分析方法，新增瞭驅動與負載關係部分，以加強數電和模電在內容上的聯係。第3章組閤邏輯電路，主要增加瞭對組閤邏輯電路和時序邏輯電路的區彆的深入討論。第4章觸發器，主要是補充瞭觸發器的存儲核心電路，對觸發器的動作特點與電路結構的對應關係進行瞭深入說明。第5章時序邏輯電路，主要是在時序邏輯電路設計部分新增瞭求驅動方程更為通用的方法；增加瞭計數器進位信號的構成原理，細化瞭構成任意進製計數器的過程，增加瞭在定時場閤經常用到的“單次/觸發計數器”內容。第6章半導體存儲器與可編程邏輯器件，在VHDL部分增加瞭加法器程序，替換瞭計數器程序，新增瞭Signal和Variable內容的說明和習題。第7章脈衝波形的産生與整形和第8章數模和模數轉換也進行瞭相應內容的調整。附錄部分新增瞭附錄C，主要內容為EDA軟件元件庫說明和部分常用邏輯符號及對應名稱列錶，以方便EDA實踐教學。
本書由燕山大學數字電子技術教研組全體老師共同完成。其中劉雪強修訂章，李江昊和付廣偉修訂第4、5章，郭璿修訂第8章，張寶榮和高美靜修訂第3、7章。由於常丹華老師已經退休，第2章修訂工作由劉燕燕負責。黃震和張保軍修訂第6章和教材中EDA相關內容，以及全書的組織和統稿工作。
感謝常丹華老師在本書版編寫和第2版修訂過程中做的大量工作。藉此機會，祝常丹華老師退休生活快樂！
對本書選用的參考文獻的著作者，我們緻以真誠的感謝。限於編者水平，書中若有錯誤和不妥之處，敬請業界同仁和讀者批評指正。



編 者
2015年1月

《集成電路設計與應用》 引言 在信息技術飛速發展的今天，集成電路（Integrated Circuit，IC）作為現代電子係統的“心髒”和“大腦”，其重要性不言而喻。從智能手機、電腦到汽車電子、工業自動化，再到航空航天、醫療設備，集成電路無處不在，是推動科技進步和社會發展的關鍵核心技術。本書《集成電路設計與應用》旨在為讀者構建一個全麵、深入的集成電路知識體係，涵蓋從基本原理到前沿技術的廣泛內容，培養讀者在集成電路領域的設計、分析和應用能力。本書特彆適閤於電子工程、微電子學、計算機科學等相關專業的本科生、研究生，以及從事集成電路設計、研發、測試和應用工程師的專業人士。 第一章：集成電路基礎理論與工藝 本章將從集成電路的起源和發展曆程齣發，闡述集成電路的基本概念、分類（模擬集成電路、數字集成電路、混閤信號集成電路）及其在現代社會中的重要地位。我們將深入探討構成集成電路的半導體材料（如矽、鍺、砷化鎵等）的物理特性，以及PN結、MOSFET、BJT等基本半導體器件的工作原理。 在半導體工藝方麵，本章將詳細介紹集成電路製造流程中的關鍵步驟，包括光刻（Photolithography）、刻蝕（Etching）、薄膜沉積（Thin Film Deposition）、離子注入（Ion Implantation）和金屬化（Metallization）等。我們將解釋這些工藝如何將數百萬甚至數十億個晶體管和其他電子元件集成到一塊微小的芯片上，以及不同工藝技術（如CMOS、BiCMOS）的特點和適用範圍。此外，本章還會觸及集成電路的可靠性、封裝技術以及測試方法，為後續章節的學習打下堅實的基礎。 第二章：數字集成電路設計方法學 數字集成電路是當前集成電路技術的主流，本章將係統地介紹數字集成電路的設計方法和流程。我們將從邏輯門（Logic Gates）的基本原理開始，逐步引入組閤邏輯電路（Combinational Logic Circuits）的設計，包括譯碼器、編碼器、多路選擇器、加法器等。 接著，我們將轉嚮時序邏輯電路（Sequential Logic Circuits）的設計，重點講解觸發器（Flip-flops）的類型（SR, JK, D, T觸發器）和應用，以及寄存器（Registers）、計數器（Counters）的設計。我們還將介紹有限狀態機（Finite State Machines, FSM）的設計方法，包括Mealy型和Moore型狀態機的原理、狀態圖的繪製和狀態錶的轉換。 在本章的後半部分，我們將引入硬件描述語言（Hardware Description Languages, HDLs），如Verilog或VHDL，作為描述和設計數字電路的標準工具。我們將學習HDL的基本語法、數據類型、運算符，以及如何利用HDL描述組閤邏輯和時序邏輯電路，並進行仿真驗證。此外，本章還將概述自頂嚮下（Top-down）和自底嚮上（Bottom-up）的設計方法，以及層次化設計（Hierarchical Design）的概念，這對設計大型復雜集成電路至關重要。 第三章：復雜數字係統設計與驗證 隨著集成電路規模的不斷增大，復雜數字係統的設計變得尤為重要。本章將深入探討復雜數字係統的設計方法，包括處理器架構、存儲器係統、片上通信（On-Chip Communication）等。我們將介紹RISC和CISC指令集架構的基本概念，以及流水綫（Pipelining）和多核（Multi-core）技術如何提高處理器性能。 在存儲器係統方麵，我們將詳細講解SRAM、DRAM等不同類型存儲器的結構和工作原理，以及存儲器控製器的設計。片上通信是現代SoC（System on Chip）設計的關鍵，本章將介紹常用的片上總綫協議，如AXI、AHB，以及網絡交換（Network-on-Chip, NoC）的概念。 設計驗證是集成電路設計過程中不可或缺的關鍵環節。本章將重點介紹數字係統驗證的策略和技術，包括仿真（Simulation）、形式驗證（Formal Verification）、靜態時序分析（Static Timing Analysis, STA）等。我們將討論測試平颱的構建，以及覆蓋率（Coverage）的概念，並強調早發現、早解決設計缺陷的重要性。 第四章：高性能計算與嵌入式係統中的集成電路 本章將聚焦於集成電路在高性能計算（High-Performance Computing, HPC）和嵌入式係統（Embedded Systems）中的應用。我們將探討用於HPC的特種集成電路，如GPU（Graphics Processing Unit）、FPGA（Field-Programmable Gate Array）和ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）在並行計算、科學計算和大數據處理中的作用。 對於嵌入式係統，我們將深入分析嵌入式處理器（如ARM、MIPS架構）、DSP（Digital Signal Processor）以及各種專用接口控製器（如UART、SPI、I2C）的設計與應用。我們將討論嵌入式係統的功耗優化、實時性保證以及低功耗設計技術，並介紹嵌入式係統開發中常用的調試工具和方法。 第五章：模擬與混閤信號集成電路設計 盡管數字集成電路占據主流，但模擬電路和混閤信號電路在許多應用中仍然至關重要。本章將介紹模擬集成電路的基本設計技術，包括放大器（Amplifiers）的設計（如跨導放大器、跨阻放大器）、濾波器（Filters）的設計（如Butterworth、Chebyshev濾波器）、振蕩器（Oscillators）和穩壓器（Voltage Regulators）的設計。我們將深入研究各種晶體管的非綫性特性以及如何利用反饋（Feedback）來提高電路的性能和穩定性。 混閤信號集成電路是將模擬和數字電路集成到同一芯片上的技術。本章將詳細介紹模數轉換器（Analog-to-Digital Converters, ADCs）和數模轉換器（Digital-to-Analog Converters, DACs）的設計原理、性能指標（如分辨率、采樣率、精度）和不同架構（如逐次逼近型、Delta-Sigma型ADC）。我們將討論在混閤信號電路設計中如何處理信號完整性、電源噪聲以及襯底耦閤等問題。 第六章：射頻（RF）集成電路設計 射頻集成電路是無綫通信係統的核心，負責信號的産生、接收和處理。本章將介紹射頻集成電路設計的特殊性，包括寄生效應、阻抗匹配、噪聲和綫性度等關鍵問題。我們將講解各種射頻電路模塊的設計，如低噪聲放大器（Low Noise Amplifier, LNA）、功率放大器（Power Amplifier, PA）、混頻器（Mixer）、壓控振蕩器（Voltage-Controlled Oscillator, VCO）和頻率閤成器（Frequency Synthesizer）。 我們將探討不同射頻通信標準（如Wi-Fi、Bluetooth、5G）對射頻集成電路設計的要求，以及CMOS RF、BiCMOS RF等不同工藝在射頻設計中的應用。本章還將介紹射頻電路的測試和測量方法，以及新興的射頻技術趨勢。 第七章：先進集成電路技術與未來趨勢 本章將展望集成電路領域的未來發展方嚮和前沿技術。我們將討論摩爾定律（Moore's Law）的挑戰與延續，以及下一代半導體材料（如GaN、SiC）和器件（如FinFET、GAAFET）在高性能和高功耗應用中的潛力。 我們將深入探討異構集成（Heterogeneous Integration）和3D集成（3D IC）等先進封裝技術，以及它們如何剋服傳統平麵集成電路的限製。此外，本章還將關注新興的應用領域，如人工智能（AI）和機器學習（ML）對專用集成電路（如AI芯片、TPU）的需求，以及物聯網（IoT）和邊緣計算（Edge Computing）對低功耗、高集成度芯片的要求。量子計算、神經形態計算等顛覆性技術的進展也將有所提及，為讀者勾勒齣集成電路未來的發展藍圖。 結論 《集成電路設計與應用》力求為讀者提供一個紮實、全麵、與時俱進的集成電路知識體係。通過對本書的學習，讀者將能夠深刻理解集成電路的設計原理、工藝流程，掌握數字、模擬、混閤信號及射頻集成電路的設計方法，並瞭解集成電路在現代科技和未來發展中的關鍵作用。本書期望能夠激發讀者對集成電路領域的濃厚興趣，為其在相關領域的學習、研究和職業發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

在翻閱這本《數字電子技術基礎（第2版）》的過程中，我最深刻的感受是它的“人性化”設計。我特彆贊賞它在講解過程中，那種耐心細緻的態度。它不會因為我們是初學者而忽略一些看似微不足道的細節。例如，在引入一些新的概念時，它會提前鋪墊，介紹相關的背景知識，並且在講解過程中，反復強調一些關鍵點，並用不同的方式來解釋。我尤其喜歡它在一些章節中，會設置“常見問題解答”或者“易混淆概念辨析”這樣的闆塊。這些小小的闆塊，卻能解決我很多閱讀時産生的疑惑，避免我陷入思維的誤區。它就像一個經驗豐富的老師，知道我們可能會在哪裏跌倒，並且提前為我們鋪好瞭路。此外，它在內容組織上，也體現瞭“由易到難，由淺入深”的原則。剛開始的時候，都是一些非常基礎的邏輯運算和門電路，然後逐漸過渡到組閤邏輯、時序邏輯，再到更復雜的邏輯係統。這種循序漸進的學習路徑，讓我在學習過程中能夠感受到明顯的進步，從而更有信心繼續深入學習。這本書給我帶來的不僅僅是知識，更是一種學習的樂趣和有效的學習方法。

評分☆☆☆☆☆

收到這本《數字電子技術基礎（第2版）》的時候，我本來是抱著一種“來者不拒”的心態，想著至少能從裏麵撿點有用的東西。畢竟，電子技術這個領域，很多時候細節決定成敗，一個不經意的概念講解，說不定就能點亮我之前一直卡殼的地方。翻開第一部分，首先吸引我的是它在基礎概念引入上的那種循序漸進。不像有些書上來就拋一堆公式和術語，它似乎更傾嚮於先讓你理解“為什麼”，然後再告訴你“怎麼做”。比如，在講到邏輯門電路的時候，作者並沒有直接給齣真值錶和符號，而是先用一些生活中的類比，比如開關和燈泡，來解釋AND、OR、NOT這些基本邏輯運算的含義。這讓我覺得很親切，一下子就把距離拉近瞭。而且，它在介紹每個概念的時候，都會配上一些清晰的圖示，這些圖示不是那種雜亂無章的示意圖，而是經過精心設計的，能夠直觀地展示電路結構或者信號變化。這對於我這種視覺型學習者來說，簡直是福音。我尤其喜歡它在講解組閤邏輯和時序邏輯電路時，那種邏輯清晰的思路。它不會讓你覺得這兩個概念是孤立的，而是能看到它們之間的聯係和發展。即使是一些相對復雜的概念，比如觸發器和寄存器，它也能通過分解步驟，一步步地引導你理解其工作原理。總的來說，這本書的基礎部分做得相當紮實，為後續深入學習打下瞭堅實的基礎，讓我對整個數字電子技術領域有瞭更宏觀和微觀的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和內容組織方式，確實讓我在閱讀過程中産生瞭一種“沉浸式”的體驗。我特彆欣賞它在每一章節的結尾，都會設置一些“思考題”或者“習題”。這些習題的難度適中，既能夠幫助我鞏固剛剛學到的知識，又不會讓我感到過於沮喪。更重要的是，有些習題的設置非常巧妙，它不是簡單地重復課本上的概念，而是會引導我去思考一些更深層次的問題，或者將不同的知識點聯係起來。例如，在講完某個復雜的邏輯電路後，它可能會提齣一個變體問題，要求我分析在某些參數變化後，電路的輸齣會發生什麼變化。這種開放式的思考題，極大地激發瞭我的求知欲和解決問題的能力。我感覺自己不隻是在被動地接受知識，而是在主動地探索和學習。而且，這本書在一些關鍵概念的講解上，用瞭多種方式來呈現。有時候是文字描述，有時候是圖示，有時候甚至是僞代碼的描述。這種多角度的講解方式，能夠讓不同學習風格的讀者都能找到適閤自己的理解方式。我個人尤其喜歡它在講解一些算法或者流程時，會附帶流程圖。這就像給我提供瞭一個清晰的地圖，讓我能夠更好地把握整個流程的脈絡。

評分☆☆☆☆☆

說實話，在接觸這本書之前，我對數字電子技術這門課的印象一直停留在“抽象”、“難懂”的層麵，感覺很多公式和理論都離我現實中的應用有點遙遠。但是，這本《數字電子技術基礎（第2版）》卻給瞭我一些意想不到的驚喜。我尤其對其中關於實際電路設計和應用的章節印象深刻。它不僅僅停留在理論層麵，而是花費瞭相當大的篇幅來講解如何將理論知識轉化為實際可用的電路。例如，在講述瞭各種邏輯芯片的內部結構和功能後，它會給齣一些實際的電路設計案例，比如如何用組閤邏輯電路實現一個簡單的譯碼器，或者如何用時序邏輯電路構建一個計數器。這些案例非常具體，不僅包含瞭電路原理圖，還附帶瞭詳細的步驟說明和一些需要注意的細節。讓我覺得最實用的是，它還提到瞭在實際焊接和調試過程中可能會遇到的一些問題，以及相應的解決方法。這對於我們這些初學者來說，無疑是非常寶貴的經驗。它讓我意識到，學習數字電子技術不僅僅是記住公式和原理，更重要的是能夠動手實踐，並將理論知識應用於解決實際問題。這本書在這一點上做得非常齣色，它成功地將枯燥的理論知識與生動的實踐經驗相結閤，讓我在學習的過程中充滿瞭成就感。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在知識的深度和廣度上都給我留下瞭深刻的印象。它不僅僅是停留在最基礎的數字邏輯概念，而是能夠觸及到一些更前沿的數字係統設計和實現方法。我尤其關注它在章節中提到的關於硬件描述語言（HDL）的應用。雖然書中可能沒有深入講解HDL的語法細節，但它通過一些簡化的例子，讓我對HDL在現代數字電路設計中的重要性有瞭初步的認識。它讓我明白，僅僅掌握基本的邏輯門電路已經不足以應對復雜的數字係統設計，而HDL等工具的使用，是必不可少的。此外，它在一些章節中，還涉及到瞭FPGA和ASIC等一些集成電路設計和實現的基本概念。這些內容雖然可能對於初學者來說有些挑戰，但作者的處理方式卻相當得當，他隻是提供瞭一個宏觀的視角，讓我瞭解到數字電子技術的發展方嚮和應用領域。這對於培養我的全局觀和對未來學習的規劃非常有幫助。總而言之，這本書在我心中不僅僅是一本入門教材，更像是一個引路者，它在打好基礎的同時，也為我打開瞭一扇通往更廣闊數字技術世界的大門。