9787302344421 数字电子技术(高等学校计算机应用规划教材) 清华大学出版社 范 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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范立南 著

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• 数字电子技术
• 电子技术
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• 清华大学出版社
• 9787302344421
• 高等教育
• 计算机科学
• 电子工程
• 基础课程

店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302344421

商品编码：29528963605

包装：平装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：数字电子技术(高等学校计算机应用规划教材)

定价：39.00元

作者：范立南

出版社：清华大学出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787302344421

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《数字电子技术/高等学校计算机应用规划教材》可作为高等学校电工类、电子类、电气类、自动化类、计算机类、通信类、机电一体化等相关专业的教材和教学参考书，也可作为相关专业工程技术人员的技术参考书。
　　《数字电子技术/高等学校计算机应用规划教材》特色
　　《数字电子技术/高等学校计算机应用规划教材》既注重基础知识，介绍了今后相当长的时期仍然行之有效的基本理论和方法，同时又力求反映近年来数字技术的新发展和新应用，介绍了新器件和新技术。为了使学生学以致用，书中还附有大量有价值的实例，创建了一种生动的教学模式。

内容提要

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《数字电子技术/高等学校计算机应用规划教材》是依据国家教指委对高等学校数字电子技术基础课程教学的基本要求而编写的。《数字电子技术/高等学校计算机应用规划教材》内容全面，实例丰富，始终贯彻“教、学、练、思”相结合的原则。主要包括数字逻辑概论、逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数／模（D/A）和模／数（A/D）转换、半导体存储器和可编程逻辑器件共10章内容。每章末尾均有小结和阅读材料，并配有难易程度和数量都比较适当的习题，以帮助读者巩固所学的知识。

目录

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章数字逻辑概论
1.1概述
1.1.1模拟信号与数字信号
1.1.2数字信号的描述方法
1.2数制
1.2.1进制
1.2.2进制之间的相互转换
1.3二进制数的算术运算
1.3.1无符号二进制数的算术运算
1.3.2带符号二进制数的算术运算
1.4二进制代码
1.4.1自然二进制码
1.4.2二十进制编码
1.4.3格雷码
1.4.4ASCII码
1.5本章小结
1.6习题
第2章逻辑代数基础
2.1逻辑代数
2.1.1逻辑代数的基本定律和恒等式
2.1.2逻辑代数的基本规则
2.1.3逻辑函数的变换及表示方法
2.2逻辑函数的化简法
2.2.1小项的定义及其性质
2.2.2逻辑函数的小项表达式
2.2.3逻辑函数的代数化简法
2.2.4用卡诺图表示逻辑函数
2.2.5用卡诺图化简逻辑函数
2.3实例电路分析
2.4本章小结
2.5习题
第3章逻辑门电路
3.1概述
3.2半导体器件的开关特性
3.2.1半导体二极管的开关特性
3.2.2晶体三极昝的开关特性
3.2.3MOS管的开关特性
3.3分立元件门电路
3.3.1基本逻辑门电路
3.3.2复合逻辑门电路
3.4MOS逻辑门电路
3.4.1CMOS反相器和传输门
3.4.2CMOS与非门、或非门和异或门
3.4.3CMOS漏极开路门电路和三态输出门电路
3.4.4各种系列CMOS数字集成电路的比较
3.4.5CMOS门电路的使用规则
3.5TTL逻辑门电路
3.5.1反相器的基本电路
3.5.2TTL与非门电路结构与工作原理
3.5.31TrL与非门的改进系列
3.5.4集电极开路门和三态门
3.5.5ITL门电路的使用规则
3.6逻辑描述中的几个问题
3.6.1正负逻辑问题
3.6.2基本逻辑门电路的等效符号及其应用
3.7逻辑门电路使用中的几个实际问题
3.7.1各种门电路之间的接口问题
3.7.2抗干扰措施
3.8实例电路分析：水位指示器电路
3.9本章小结
3.10习题
第4章组合逻辑电路
4.1概述
4.2组合逻辑电路的分析
4.3组合逻辑电路的设计
4.4组合逻辑电路中的竞争冒险
4.4.1产生竞争冒险的原因
4.4.2竞争冒险现象的识别
4.4.3竞争冒险的消去方法
4.5常用组合逻辑集成电路
4.5.1编码器
4.5.2译码器
4.5.3数据分配器
4.5.4数据选择器
4.5.5数值比较器
4.5.6算术运算电路
4.6实例电路分析：LED发光电路
4.7本章小结
4.8习题
第5章触发器
5.1概述
5.1.1基本RS锁存器
5.1.2锁存器和触发器逻辑功能描述
5.1.3同步触发器
5.2触发器的电路结构和工作原理
5.2.1主从触发器
5.2.2边沿触发器
5.3触发器的逻辑功能
5.3.1RS触发器
5.3.2D触发器
5.3.3JK触发器
5.3.4T触发器
5.3.5T，触发嚣
5.3.6触发器功能转换
5.4实例电路分析
5.4.1路灯控制器电路
5.4.2抢答器电路
5.5本章小结
5.6习题
第6章时序逻辑电路
6.1时序逻辑电路的基本概念
6.1,1时序逻辑电路的特点
6.1.2时序逻辑电路的分类
6.1.3时序逻辑电路的功能描述
6.2同步时序逻辑电路的分析
6.2.1分析同步时序逻辑电路的一般步骤
6.2.2同步时序逻辑电路分析举例
6.3异步时序逻辑电路的分析
6.4若干典型的时序逻辑电路
6.4.1寄存器和移位寄存器
6.4.2计数器
6.5同步时序逻辑电路的设计
6.5.1设计同步时序逻辑电路的一般步骤
6.5.2同步时序逻辑电路设计举例
6.6实例电路分析：数字钟电路
6.7本章小结
6.8习题
第7章脉冲波形的产生与变换
7.1概述
7.2单稳态触发器
7.2.1用门电路组成的单稳态触发器
7.2.2集成单稳态触发器
7.2.3单稳态触发器的应用
7.3施密特触发器
7.3.1用门电路组成的施密特触发器
……
第8章数／模（D/A）和模／数（ND）转换
第9章半导体存储器
0章可编程逻辑器件

作者介绍

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文摘

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序言

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《深入探索数字电子技术：从基础原理到前沿应用》 一、 概述 数字电子技术是现代电子工程的基石，也是计算机科学、通信技术、自动化控制以及人工智能等诸多高科技领域不可或缺的核心组成部分。它研究的是以二进制数字信号作为信息载体，通过逻辑门电路、触发器、寄存器、计数器、译码器、编码器等基本单元以及更复杂的集成电路，实现信号的存储、处理、传输和控制的原理与技术。本书旨在为读者构建一个全面、深入、系统而又易于理解的数字电子技术知识体系，从最基础的逻辑门电路原理讲起，逐步深入到组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计与分析，再拓展到微处理器、数字信号处理以及数字电路在现代高科技领域的应用。本书内容严谨，逻辑清晰，理论联系实际，旨在培养读者扎实的理论基础、灵活的分析能力和强大的实践动手能力，为他们在相关学科的学习和未来职业生涯中打下坚实的基础。 二、 理论基础：二进制世界与逻辑运算的魅力 数字电子技术的灵魂在于二进制。本书将首先带领读者进入二进制的世界，深入理解二进制数制及其与十进制、十六进制等常用数制之间的转换。我们将详细阐述二进制数码的表示方法，以及如何进行二进制的加、减、乘、除等基本运算。在此基础上，本书将着重介绍布尔代数，这是数字逻辑设计的理论基石。我们将详细讲解布尔代数的基本公理、定理，以及如何运用这些工具对逻辑表达式进行化简和优化。 接着，我们将介绍构成数字电路最基本的功能单元——逻辑门。我们将详细讲解与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）和同或门（XNOR）等基本逻辑门电路的功能、符号、真值表和实现方式。通过大量的实例，读者将深刻理解这些逻辑门如何实现基本的逻辑运算，并为后续更复杂的逻辑电路设计奠定基础。 三、 组合逻辑电路：逻辑功能的实现 组合逻辑电路的特点是输出仅取决于当前输入信号的状态，不受过去输入信号的影响。本书将系统地介绍组合逻辑电路的设计与分析方法。 1. 基础概念与设计方法： 我们将从最简单的组合逻辑电路入手，如编码器（Encoder）和译码器（Decoder）。编码器负责将一种格式的输入信号转换为另一种格式的二进制代码，例如将十个输入线中的一个激活转换为BCD码；译码器则相反，将二进制代码转换为对应的输出信号。我们将详细讲解它们的原理、结构和应用。 2. 多路选择器（Multiplexer, MUX）与分路器（Demultiplexer, DEMUX）： 这两种电路是数据选择与分配的关键。多路选择器能够根据控制信号从多个输入信号中选择一个输出；分路器则可以将一个输入信号根据控制信号分配到多个输出线中的一个。我们将深入分析它们的逻辑功能、设计方法以及在数据传输和控制系统中的重要作用。 3. 加法器（Adder）与减法器（Subtractor）： 数字计算机进行算术运算的核心是加法器。我们将从半加器（Half Adder）和全加器（Full Adder）讲起，逐步介绍串行加法器、并行加法器（如行波进位加法器、超前进位加法器）的设计原理和性能特点。同时，也将介绍减法器的实现方式，通常通过二进制补码运算来实现。 4. 比较器（Comparator）与逻辑控制器（Logic Controller）： 比较器用于比较两个二进制数的相等性或大小关系。我们将介绍各种类型的比较器及其设计。逻辑控制器是实现复杂逻辑功能的关键，通常由组合逻辑电路构成，用于根据输入信号的状态产生相应的控制信号。 5. 卡诺图（Karnaugh Map）与Quine-McCluskey算法： 为了简化和优化复杂的逻辑电路，本书将详细介绍卡诺图法，这是一种直观的逻辑函数化简工具，尤其适用于具有少量变量的逻辑函数。同时，我们也将介绍更为系统化的Quine-McCluskey算法，它适用于变量较多的情况，能够自动地找到最简逻辑表达式。 四、 时序逻辑电路：记忆与状态的演变 时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的状态有关，因此它具有“记忆”功能。这是构建复杂数字系统（如存储器、微处理器）的基础。 1. 触发器（Flip-Flop）： 触发器是时序逻辑电路中最基本的存储单元。我们将详细介绍各种类型的触发器，包括SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器。我们将深入分析它们的构成、工作原理、状态转换图、状态转换表，以及如何在时钟脉冲的作用下存储和改变状态。 2. 寄存器（Register）： 寄存器是由多个触发器组成的，用于存储一组二进制数据。我们将介绍移位寄存器（包括左移、右移、串行-并行、并行-串行等）、并行寄存器以及通用寄存器，并讲解它们在数据存储、传输和处理中的应用。 3. 计数器（Counter）： 计数器是用于对脉冲信号进行计数的电路，它可以实现递增、递减或预置计数的序列。我们将详细介绍异步计数器（Ripple Counter）和同步计数器（Synchronous Counter）的设计与分析，包括二进制计数器、BCD计数器、任意进制计数器以及译码计数器。 4. 时序逻辑电路的设计与分析： 我们将介绍分析给定的时序逻辑电路（已知结构）和设计满足特定时序要求的电路（反向过程）的系统方法。这包括状态图（State Diagram）和状态表（State Table）的绘制，以及如何从状态图/表出发设计触发器和组合逻辑部分。 五、 数字集成电路与现代集成电路技术 本书将不仅仅停留在基本逻辑门和电路原理，还将介绍构成现代数字系统的基础——集成电路（IC）。 1. TTL和CMOS逻辑系列： 我们将介绍两种最主要的数字集成电路逻辑系列：双极型晶体管逻辑（TTL）和互补金属氧化物半导体（CMOS）。我们将分析它们的电路结构、工作原理、性能指标（如功耗、速度、噪声容限）以及在实际应用中的优缺点。 2. 存储器（Memory）： 存储器是计算机的核心部件。我们将介绍各种类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM，如SRAM和DRAM）和只读存储器（ROM，如PROM、EPROM、EEPROM）。我们将深入理解它们的读写原理、存储结构以及在计算机系统中的作用。 3. 可编程逻辑器件（PLD）： 随着技术的发展，可编程逻辑器件（PLD）在数字系统设计中越来越重要。我们将介绍几种主要的PLD类型，如可编程只读存储器（PROM）、可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）以及现场可编程门阵列（FPGA）。我们将讲解它们的结构特点、工作原理以及在原型开发和定制逻辑实现中的优势。 六、 数字电路在现代技术中的应用 掌握了数字电子技术的基本原理和设计方法，将能够理解和分析各种复杂的现代电子系统。本书将通过具体的案例，展示数字电子技术在不同领域的应用： 1. 计算机系统： 从CPU的核心逻辑单元到存储器接口，数字电子技术是构建计算机硬件的基石。我们将简要介绍CPU的流水线、指令执行单元等基本概念，以及数字电路在数据通路和控制通路中的作用。 2. 数字信号处理（DSP）： 数字信号处理是利用数字电路对模拟信号进行采样、量化、编码后进行运算和处理，以实现滤波、变换、压缩等功能。我们将探讨数字滤波器、快速傅里叶变换（FFT）等基本DSP单元的实现原理，以及它们在音频、视频处理、通信等领域的广泛应用。 3. 通信系统： 从基带信号的编码解码到调制解调，数字电路在现代通信系统中扮演着至关重要的角色，如信道编码、纠错码、多路复用等。 4. 控制系统： 数字控制器通过对传感器信号的处理和逻辑判断，来控制执行机构，实现精确而灵活的自动化控制，广泛应用于工业自动化、机器人技术等领域。 5. 嵌入式系统： 嵌入式系统是将数字电子技术、计算机技术和通信技术集成到特定设备中，实现特定功能的系统。我们将简要介绍嵌入式系统的构成，如微控制器（MCU）和数字逻辑在其中扮演的角色。 七、 实践与发展 本书强调理论与实践相结合，鼓励读者通过动手实验来加深对概念的理解。我们将提供清晰的实验指导，鼓励读者使用仿真软件（如Logisim、Multisim等）进行电路设计与验证，并尽可能提供硬件实验的项目建议。 最后，本书还将展望数字电子技术的未来发展趋势，如超大规模集成电路（VLSI）的最新进展、人工智能与数字电路的结合、量子计算等前沿领域，激发读者的探索兴趣，为他们指明继续深造和学习的方向。 结语 《深入探索数字电子技术：从基础原理到前沿应用》致力于为读者提供一个全面、深入、实用的学习平台。通过本书的学习，读者将不仅掌握数字电子技术的理论精髓，更能培养解决实际问题的能力，为他们在瞬息万变的科技领域中迎接挑战、实现创新奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示设计，是令我印象深刻的一个亮点。在处理这种高度依赖图形的学科时，清晰的逻辑图和简洁的波形图至关重要。这本书在这方面做得非常出色。无论是复杂的时序逻辑电路的时序图分析，还是多级组合逻辑的简化图，都绘制得线条流畅、标注清晰，色彩的运用也恰到好处，有效地将不同信号流或功能模块区分开来。阅读体验直接决定了学习效率，而这本教材的视觉友好度极高。举个例子，在讲解竞争与冒险现象时，配合的波形图和相应的解释文字，几乎不需要反复揣摩就能立刻抓住问题的核心。这种精心打磨的视觉呈现，极大地降低了初学者理解复杂逻辑状态转移的认知负荷。不像有些老旧教材，图例模糊不清，常常需要对照着看好几遍才能理清头绪，这本书的书页本身就像是一个高效的学习工具，让人在不知不觉中吸收了大量的专业信息。

评分☆☆☆☆☆

我对于教材的实用性和前瞻性一直非常关注，而这本清华大学出版社出版的教材，在这方面展现出了不俗的功力。它没有将自己局限在纯理论的象牙塔中，而是非常注重理论与实践的结合。我清晰地记得，书中关于可编程逻辑器件（PLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的应用介绍部分，虽然可能不是全书最核心的部分，但其选材的时代感非常强。作者没有停留在过时的中小规模集成电路讲解上，而是迅速过渡到了现代数字系统设计的主流工具。这对我这样的工程应用导向的学生来说，价值巨大。书中对如何利用硬件描述语言（HDL）进行设计思路的转化进行了细致的描绘，这不仅仅是教会你如何写代码，更是培养一种自上而下的系统设计思维。从系统需求分析到逻辑功能的实现，再到仿真验证的整个流程，都有清晰的步骤指导。可以说，这本书不仅仅是教会你“数电”的知识点，更像是在传授一套完整的、现代的数字系统工程师的工作方法论，非常具有指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术》的教材，光是翻开目录，那种扑面而来的严谨与深度就让人心生敬畏。我记得我当初选这本书，就是冲着“高等学校计算机应用规划教材”这个定位去的，毕竟是面向未来计算机人才培养的基石课程，自然不能含糊。它对数电世界的基本构架——逻辑代数、组合逻辑电路和时序逻辑电路的讲解，简直是教科书级别的典范。特别是对于布尔代数化简和卡诺图的应用，书中提供的例题和习题设计得极其巧妙，不是那种死记硬背的套路，而是引导你真正理解逻辑的本质。我尤其欣赏作者在讲解基础器件如门电路和触发器时，不仅仅停留在电路图和真值表层面，还深入到了晶体管级别的开关特性分析，这对于想深挖底层原理的读者来说，简直是醍醐灌顶。很多同类教材只是点到为止，但这本书似乎有一种“刨根问底”的精神，力求让读者对每一个逻辑单元的物理实现都有一个清晰的认识。这种对基础的扎实构建，无疑为后续学习微机原理和数字系统设计打下了无比坚实的地基。阅读过程中，我常常感觉自己像是在攀登一座由0和1构筑起来的知识高峰，每一步都踏实而有力。

评分☆☆☆☆☆

作为一本规划教材，它的知识体系的完整性和逻辑的严密性是毋庸置疑的。我个人感觉，这本书在内容的广度和深度之间找到了一个非常巧妙的平衡点。它没有像某些研究生教材那样堆砌过于晦涩难懂的数学推导，也没有像某些入门读物那样过于肤浅地介绍概念。它在介绍完一个概念后，总会紧跟着一个或多个精心设计的例题，这些例题往往能够覆盖该知识点在实际电路设计中可能遇到的各种边界条件和特殊情况。比如，在讨论状态机的设计时，它不仅讲解了同步和异步复位，还详细分析了毛刺（Glitch）对系统稳定性的潜在威胁，并给出了相应的硬件优化建议。这种对“工程鲁棒性”的关注，体现了编著者深厚的实践经验。阅读下来，你会发现，书本的内容环环相扣，每一个章节都是上一个章节的自然延伸和深化，形成了一个坚不可摧的知识链条，让人能够系统而全面地掌握数字电子技术这门学科。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我接触过不少高校的教材，但能将理论的深度和教学的易读性结合得如此之好的，实属难得。这本书的语言风格是极其冷静、客观且精确的，没有太多花哨的修饰，每一个句子都旨在传递最有效的信息。但在这种严谨的表述之下，却蕴含着一种深沉的教学关怀。作者在某些关键概念的阐述上，会使用类比或者比喻的方式进行辅助说明，这对于非电子信息专业的学生来说，无疑是极大的福音。比如，在解释“锁存器”和“触发器”的工作区别时，那种微妙的电平敏感与边沿敏感的对比，通过文字的精妙组织被清晰地区分开来。这本书的作者群显然是花费了大量心血去揣摩如何才能让一个初学者真正“跨过”理解数字逻辑核心难点的那个门槛。它提供的不只是知识，更是一种解决问题的思维框架，一种对现代电子系统运作方式的深刻洞察力。