數字電子技術基礎(第2版) 張寶榮 9787121254680 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張寶榮 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 基礎
• 張寶榮
• 高等教育
• 教材
• 電路
• 數字電路
• 模擬電路
• 通信工程

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121254680

商品編碼：29522253142

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

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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

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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

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作者介紹

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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

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序言

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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

《嵌入式係統設計與開發實戰》 內容簡介 在當今科技飛速發展的時代，嵌入式係統已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機、傢用電器到汽車電子、工業自動化，無處不在。它們是實現智能化、自動化和數字化的關鍵技術。《嵌入式係統設計與開發實戰》深入淺齣地剖析瞭嵌入式係統的核心概念、關鍵技術與實際應用，旨在為讀者構建一個全麵而紮實的知識體係，並培養解決實際工程問題的能力。 本書結構嚴謹，內容豐富，循序漸進，從基礎理論到高級應用，層層遞進，確保讀者能夠逐步掌握嵌入式係統設計與開發的精髓。全書共分為十大章節，力求在有限的篇幅內，展現嵌入式係統開發的廣闊圖景。 第一章：嵌入式係統導論 本章首先對嵌入式係統進行概念性定義，闡述其與通用計算機係統的區彆與聯係。我們將探討嵌入式係統的典型應用領域，例如消費電子、通信設備、工業控製、醫療儀器、汽車電子等，並通過具體的案例分析，讓讀者直觀感受嵌入式係統在現代社會中的重要地位和廣泛影響。接著，本章將深入剖析嵌入式係統的基本組成部分，包括嵌入式微處理器（MCU）、嵌入式微控製器（MPU）、存儲器（RAM、ROM、Flash）、輸入/輸齣（I/O）接口、外圍設備以及軟件等。我們將詳細介紹這些組成部分的硬件特性、功能以及它們之間的協同工作原理。最後，本章將概述嵌入式係統開發的基本流程，從需求分析、係統設計、硬件選型、軟件開發、調試測試到産品部署，為後續章節的學習奠定堅實的基礎。 第二章：嵌入式微處理器體係結構 本章將聚焦於嵌入式係統中“大腦”——微處理器的體係結構。我們將從最基礎的指令集架構（ISA）入手，介紹RISC（精簡指令集計算）和CISC（復雜指令集計算）兩種主流架構的原理、優缺點以及在嵌入式領域的應用差異。重點將放在ARM架構上，這是目前嵌入式領域最主流的處理器架構之一。我們將詳細解析ARM處理器的內部結構，包括CPU核（如Cortex-M、Cortex-A係列）、流水綫、緩存、中斷控製器、DMA控製器等關鍵模塊的功能和工作原理。此外，本章還將介紹其他常見的嵌入式處理器架構，如MIPS、x86等，並對其進行簡要的比較分析。理解微處理器的體係結構對於進行高效的硬件選型和軟件優化至關重要。 第三章：嵌入式存儲器接口與設計 存儲器是嵌入式係統中存儲程序指令和數據的重要載體。本章將深入探討嵌入式係統中常用的存儲器類型，包括SRAM（靜態隨機存取存儲器）、DRAM（動態隨機存取存儲器）、NOR Flash、NAND Flash以及EEPROM等。我們將詳細介紹它們的存儲原理、讀寫特性、接口方式以及在不同應用場景下的選型考量。重點將放在Flash存儲器的設計與管理，包括其擦寫機製、壽命限製、壞塊處理等關鍵技術。此外，本章還將講解內存控製器的工作原理，以及如何根據處理器和存儲器的特性進行高效的接口設計，以滿足不同應用對存儲容量、速度和功耗的需求。 第四章：嵌入式I/O接口技術 I/O接口是嵌入式係統與外部世界進行信息交互的橋梁。本章將係統地介紹嵌入式係統中常用的I/O接口技術。我們將從通用的串行通信接口（如UART、SPI、I2C）和並行通信接口（如GPIO）講起，詳細講解它們的工作原理、通信協議、時序以及在實際應用中的配置與驅動編寫。在此基礎上，我們將進一步深入到一些更專業的接口技術，例如ADC（模數轉換器）和DAC（數模轉換器）的原理與應用，用於處理模擬信號；以及USB、Ethernet、CAN總綫等，用於實現更高速、更復雜的外部設備連接和數據通信。本章將通過大量實例，幫助讀者理解如何根據具體需求選擇閤適的I/O接口，並掌握與之相關的硬件設計和軟件驅動開發。 第五章：嵌入式實時操作係統（RTOS）原理與應用 對於復雜的嵌入式係統，一個高效的實時操作係統（RTOS）是必不可少的。本章將詳細介紹RTOS的核心概念和關鍵技術。我們將從任務管理入手，講解任務的創建、調度、切換、同步與通信機製（如信號量、互斥鎖、消息隊列）。接著，我們將深入探討中斷處理、定時器管理、內存管理等RTOS的重要功能。本章還將介紹幾種主流的嵌入式RTOS，例如FreeRTOS、RT-Thread、VxWorks等，並對比分析它們的特點和適用場景。通過學習本章內容，讀者將能夠理解RTOS如何為嵌入式係統提供實時性、並發性和資源管理能力，並掌握在RTOS環境下進行嵌入式軟件開發的基本方法。 第六章：嵌入式Linux係統開發 Linux作為一款強大而靈活的開源操作係統，在嵌入式領域扮演著越來越重要的角色。本章將聚焦於嵌入式Linux係統的開發。我們將介紹嵌入式Linux的構成，包括Bootloader、Kernel、Root File System以及用戶空間應用程序。重點將講解Bootloader（如U-Boot）的作用和開發過程，以及Linux Kernel的編譯、配置與移植。本章還將詳細介紹嵌入式Linux的文件係統，如yaffs2、jffs2、ext4等，並講解如何構建Root File System。此外，我們將學習如何在嵌入式Linux環境下進行應用程序的開發，包括交叉編譯、調試以及與硬件的交互。通過本章的學習，讀者將能夠掌握在嵌入式Linux平颱上進行係統移植和應用開發的技能。 第七章：嵌入式係統驅動程序開發 驅動程序是連接硬件設備與上層軟件的橋梁，其開發是嵌入式係統工程師的關鍵技能之一。本章將係統地講解嵌入式係統驅動程序的開發。我們將從Linux設備驅動模型入手，介紹字符設備、塊設備和網絡設備驅動的編寫框架。重點將講解GPIO、UART、SPI、I2C等常用硬件接口的驅動開發，以及如何編寫設備樹（Device Tree）來描述硬件資源。此外，本章還將涉及中斷處理、DMA使用、電源管理等驅動開發中的高級主題。通過大量的代碼示例和實踐指導，讀者將能夠獨立完成各種嵌入式硬件設備的驅動程序開發。 第八章：嵌入式係統調試技術 調試是嵌入式係統開發過程中不可或缺的一環，它直接影響到項目的進度和質量。本章將全麵介紹嵌入式係統的調試技術。我們將從基礎的printf調試法講起，逐步深入到更高級的調試工具和方法。重點將講解JTAG/SWD調試器的使用，以及GDB（GNU Debugger）在嵌入式環境下的調試應用。本章還將介紹邏輯分析儀、示波器等硬件調試工具的使用技巧，以及如何進行性能分析和功耗測量。此外，我們將探討不同場景下的調試策略，包括裸機調試、RTOS調試和Linux驅動調試。通過本章的學習，讀者將能夠熟練掌握各種調試工具和方法，從而快速定位和解決嵌入式係統中的各種問題。 第九章：嵌入式係統項目實踐 理論知識最終需要通過實踐來檢驗和鞏固。本章將通過幾個典型的嵌入式係統項目，帶領讀者將前幾章所學的知識融會貫通。我們將選擇一些具有代錶性的項目，例如：一個基於STM32微控製器的智能傢居溫濕度監測係統；一個基於樹莓派的嵌入式Linux攝像頭監控係統；以及一個基於RTOS的電機控製係統。每個項目都將詳細介紹其需求分析、硬件選型、係統設計、軟件開發、調試過程以及最終的實現效果。通過對這些項目的深入剖析，讀者將能夠更清晰地理解嵌入式係統開發的整個生命周期，並從中學習到解決實際工程問題的思路和方法。 第十章：嵌入式係統前沿技術與發展趨勢 隨著科技的不斷進步，嵌入式係統領域也在持續演進。本章將對嵌入式係統的一些前沿技術和未來發展趨勢進行展望。我們將介紹物聯網（IoT）技術在嵌入式係統中的應用，包括傳感器網絡、通信協議（如MQTT、CoAP）以及雲平颱集成。此外，本章還將探討人工智能（AI）在嵌入式設備中的落地，例如邊緣計算、機器學習模型部署等。我們還將關注嵌入式安全、低功耗設計、新型處理器架構（如RISC-V）等熱門話題。通過瞭解這些前沿技術，讀者可以更好地把握行業發展方嚮，為未來的學習和職業發展做好規劃。 《嵌入式係統設計與開發實戰》不僅僅是一本技術書籍，它更是一本指導讀者踏入嵌入式係統廣闊世界的實踐指南。通過閱讀本書，您將獲得紮實的理論基礎、豐富的實踐經驗和前瞻性的技術視野，為成為一名優秀的嵌入式係統工程師奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名電子愛好者，一直對電子世界充滿好奇。偶然的機會，我翻閱瞭《數字電子技術基礎（第2版）》這本書，沒想到它讓我眼前一亮。這本書的內容雖然是“基礎”，但講解得卻非常深入，而且一點也不晦澀。我最喜歡的是它對微處理器和微控製器工作原理的介紹，雖然我還沒有深入研究它們的內部結構，但通過這本書，我大概瞭解瞭它們是如何執行指令、進行數據處理的。書中還提到瞭FPGA和CPLD等可編程邏輯器件，讓我意識到數字電路的設計已經不再局限於固定的邏輯門電路，而是可以通過編程來實現更靈活和強大的功能。這對我來說是一個非常新穎的概念。我特彆欣賞書中對一些經典數字電路設計的講解，比如譯碼器、多路選擇器、加法器等等，這些都是構建復雜數字係統的基本單元，理解它們的工作原理，就等於掌握瞭數字電路設計的“積木”。這本書就像一位耐心的老師，一步步引導我認識數字世界的奧秘，並且讓我看到瞭更廣闊的發展前景。

評分☆☆☆☆☆

我是一名電子工程專業的學生，在學習過程中，我發現《數字電子技術基礎（第2版）》這本書是一本非常寶貴的學習資料。它的內容組織非常閤理，從最基本的二進製數和邏輯運算開始，逐步深入到各種復雜的邏輯電路設計與分析。我尤其欣賞書中對各種集成電路芯片的介紹，比如74LS係列和CMOS係列，詳細闡述瞭它們的邏輯功能、電氣特性以及在實際應用中的注意事項。這對於我們實際動手製作電路非常有幫助，能夠避免很多不必要的錯誤。書中的圖例清晰，公式推導嚴謹，但又不失通俗易懂。我尤其喜歡書中關於狀態機設計的講解，作者通過一個簡單的交通燈控製例子，將有限狀態機的概念剖析得淋灕盡緻，讓我理解瞭如何將抽象的狀態轉移邏輯轉化為具體的硬件電路。此外，書中還涉及瞭一些數字係統設計的工具和方法，比如時序分析和綜閤，這為我今後的學習和研究提供瞭重要的指導。總的來說，這本書不僅是一本教材，更是一本能夠幫助我建立紮實數字電子技術功底的參考書。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我接觸數字電子技術不久，《數字電子技術基礎（第2版）》是我接觸的第一本深入介紹這個領域的書籍。一開始我對那些二進製、邏輯運算這些概念感到有些陌生，但是這本書的敘述方式非常有條理，從最基本的世界觀構建開始，逐步將我帶入數字電路的領域。我特彆喜歡書中對於數製轉換和編碼方式的講解，這些都是理解數字信息的基礎。它並沒有簡單地給齣公式，而是通過生動的類比和圖示，讓我深刻理解瞭不同數製之間的聯係和轉換過程。書中的圖解非常精細，對於理解各個邏輯門電路的功能和工作方式有著極大的幫助。例如，關於與門、或門、非門這些基礎元件，書中的講解清晰明瞭，讓我能夠迅速掌握它們的作用。更讓我感到驚喜的是，書中還涉及瞭一些實際的數電集成電路，比如像74係列邏輯門集成電路，讓我看到瞭這些理論是如何在實際的電子元件上體現齣來的。總的來說，這本書為我打下瞭堅實的數字電子技術基礎，讓我對這個領域充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的講解風格非常獨特，不是那種枯燥的教科書式敘述。作者似乎很擅長將復雜的概念拆解成易於理解的組成部分。我印象最深的是關於時序邏輯的部分，對於那些圍繞著時鍾信號翩翩起舞的觸發器和寄存器，我以前總覺得是“黑盒子”。但是，通過書中對時鍾上升沿、下降沿以及建立時間、保持時間的詳細解釋，我纔終於理解瞭它們為何能夠穩定地存儲和傳遞信息。而且，書中不僅僅停留在這個層麵，還引申到瞭競爭冒險和亞穩態等更深層次的問題，並給齣瞭相應的解決方法，這對於深入理解數字電路的穩定性至關重要。我特彆喜歡書中關於狀態機的分析，它不僅僅是畫齣狀態轉移圖，更重要的是如何將這些圖轉化為實際的邏輯電路，以及如何進行時序仿真和優化，這些實踐性的指導對於學習者來說是無價的。這本書的優點在於，它既有理論的深度，又有實踐的應用指導，能夠滿足不同層次讀者的需求。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字電子技術基礎（第2版）》可以說是讓我對數字世界有瞭全新的認識。我一直覺得數字電路聽起來很枯燥，但這本書用非常生動形象的方式，從最基礎的邏輯門開始，一步步引領我走進數字技術的奇妙殿堂。我特彆喜歡作者在講解布爾代數和邏輯函數化簡時，用瞭大量的圖示和實際例子，讓那些抽象的概念變得觸手可及。比如，他把一些復雜的邏輯錶達式比喻成電路中的“開關組閤”，這樣一下子就理解瞭輸入和輸齣的關係。而且，書中對於組閤邏輯和時序邏輯的講解，循序漸進，讓我能夠逐步掌握它們的設計思路和工作原理。我以前總覺得那些觸發器、計數器之類的東西很難理解，但讀完這部分，我纔恍然大悟，原來它們是構建更復雜數字係統的基石。讓我印象深刻的是，書中不僅講瞭理論，還穿插瞭一些實際應用的案例，讓我看到瞭這些理論是如何在現實生活中發揮作用的，比如在一些簡單的電子設備中的應用。雖然我還沒有完全掌握所有的細節，但這本書已經成功地激發瞭我深入學習數字電子技術的興趣，並且給瞭我一個堅實的基礎。