数字电路与逻辑设计(第2版普通高等教育十五规划教材) 胡锦 9787040157352 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡锦 著

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• 9787040157352

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040157352

商品编码：29576574032

包装：平装

出版时间：2004-12-01

基本信息

书名：数字电路与逻辑设计(第2版普通高等教育十五规划教材)

定价：27.40元

作者：胡锦

出版社：高等教育出版社

出版日期：2004-12-01

ISBN：9787040157352

字数：490000

页码：311

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《数字电路与逻辑设计(第2版)》是普通高等教育“十五” *规划教材。《数字电路与逻辑设计(第2版)》对数字电路与数字逻辑课程内容进行了整合优化，从应用角度出发介绍了数字电路的基本知识、逻辑分析与设计的基本方法及中大规模集成电路的应用。本书主要内容包括：逻辑代数基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、数模及模数转换器、大规模集成电路。附录部分的实验和实践环节介绍了与本教材相配套的常用仪器与设备的使用方法、数字电路实验及课程设计。本书适合于高等职业学校、高等专科学校、成人高校、本科院校举办的二级职业技术学院，也可供示范性软件职业技术学院、继续教育学院、民办高校、技能型紧缺人才培养使用，还可供本科院校、计算机专业人员和爱好者参考。

目录

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绪论
章 逻辑代数基础
1.1 数制与编码
1.1.1 数制
1.1.2 数制转换
1.1.3 编码
1.2 基本概念、公式和定理
1.2.1 三种基本逻辑关系
1.2.2 基本公式、定理和常用规则
1.3 逻辑函数的化简
1.3.1 逻辑函数的标准与或式和简式
1.3.2 逻辑函数的公式化简法
1.3.3 逻辑函数的图形化简法
1.3.4 具有无关项的逻辑函数的化简
1.4 逻辑函数的表示方法及相互转换
1.4.1 几种逻辑函数的表示方法
1.4.2 逻辑函数几种表示方法之间的转换
本章小结
思考题与习题
第2章 集成逻辑门电路
2.1 半导体器件的开关特性
2.1.1 二极管的开关特性
2.1.2 三极管的开关特性
2.1.3 场效应管的开关特性
2.2 分立元器件门电路
2.2.1 二极管门电路
2.2.2 三极管门电路
2.2.3 正逻辑和负逻辑
2.3 TTL集成门电路
2.3.1 TTL与非门
2.3.2 其他类型的TTL门电路
2.3.3 TTL集成逻辑门的使用
2.4 CMOS集成门电路
2.4.1 CMOS反相器
2.4.2 其他类型的CMOS逻辑门电路
2.4.3 CMOS电路的特点和使用
本章小结
思考题与习题
第3章 组合逻辑电路
3.1 概述
3.1.1 组合逻辑电路的分析
3.1.2 组合逻辑电路的设计
3.1.3 组合逻辑电路设计举例
3.2 编码器和译码器
3.2.1 编码器
3.2.2 编码器的用法
3.2.3 译码器
3.2.4 译码器的用法
3.3 加法器和数值比较器
3.3.1 加法器
3.3.2 加法器的用法
3.3.3 数值比较器
3.3.4 数值比较器的用法
3.4 数据选择器和数据分配器
3.4.1 数据选择器
3.4.2 数据选择器的用法
3.4.3 数据分配器
3.4.4 数据分配器的用法
3.5 组合逻辑电路中的竞争冒险
3.5.1 竞争冒险的概念及产生的原因
3.5.2 竞争冒险的识别与消除方法
本章小结
思考题与习题
第4章 集成触发器
4.1 基本RS触发器
4.1.1 概述
4.1.2 基本RS触发器
4.1.3 集成基本触发器
4.2 时钟触发器
4.2.1 同步RS触发器
4.2.2 主从CMOS边沿D触发器(CC4013)
4.2.3 维持阻塞D触发器(74LS74)
4.2.4 负边沿JK触发器
4.2.5 T触发器和T'触发器
4.3 触发器逻辑功能分类及相互转换
4.3.1 触发器逻辑功能分类
4.3.2 不同类型时钟触发器间的转换
4.4 触发器的选用
4.4.1 触发器的合理选用
4.4.2 触发器的参数和指标
4.4.3 触发器使用的注意事项
本章小结
思考题与习题
第5章 时序逻辑电路
5.1 概述
5.1.1 时序逻辑电路的特点
5.1.2 时序电路逻辑功能表示方法
5.2 时序逻辑电路的分析方法
5.2.1 分析步骤
5.2.2 分析举例
5.3 计数器
5.3.1 异步计数器
5.3.2 同步计数器
5.3.3 N进制计数器
5.3.4 计数器的应用
5.4 寄存器
5.4.1 基本寄存器
5.4.2 移位寄存器
5.4.3 寄存器的应用
5.5 顺序脉冲发生器
5.5.1 计数器型顺序脉冲发生器
5.5.2 移位型顺序脉冲发生器
5.6 时序逻辑电路的设计方法
5.6.1 基本设计步骤
5.6.2 设计举例
本章小结
思考题与习题
第6章 脉冲波形的产生和整形
6.1 概述
6.1.1 矩形脉冲的基本特性
6.1.2 555定时器
6.2 多谐振荡器
6.2.1 555定时器构成的多谐振荡器
6.2.2 其他多谐振荡器
6.2.3 多谐振荡器的应用
6.3 施密特触发器
6.3.1 555定时器构成的施密特触发器
6.3.2 集成施密特触发器
6.3.3 施密特触发器的应用
6.4 单稳态触发器
6.4.1 555定时器构成的单稳态触发器
6.4.2 集成单稳态触发器
6.4.3 单稳态触发器的应用
本章小结
思考题与习题
第7章 数模、模数转换器
7.1 概述
7.2 D／A转换器
7.2.1 权电阻网络型D／A转换器
7.2.2 T形电阻网络型D／A转换器
7.2.3 D／A转换器的主要技术指标
7.3 A／D转换器
7.3.1 采样、保持、量化、编码
7.3.2 计数器式A／D转换器
7.3.3 逐次逼近式A／D转换器
7.3.4 双积分式A／D转换器
7.3.5 并行比较式A／D转换器
7.3.6 A／D转换器的主要技术指标
7.4 D／A转换器和A／D转换器应用举例
7.4.1 DAC0832的应用
7.4.2 ADC0809的应用
本章小结
思考题与习题
第8章 大规模集成电路
8.1 概述
8.1.1 大规模集成电路的发展
8.1.2 大规模集成电路的分类
8.2 存储器及其应用
8.2.1 固定只读存储器ROM
8.2.2 ROM的应用
8.2.3 存取存储器RAM
8.2.4 RAM的应用
8.3 可编程逻辑器件PLD
8.3.1 PLD的基本结构
8.3.2 PLD的分类
8.3.3 PLA的应用
8.3.4 PLD设计过程简介
8.4 CPLD／FPGA开发环境MAX plusⅡ应用简介
8.4.1 MAX plusⅡ安装
8.4.2 MAX plusⅡ基本功能
8.4.3 HDL设计特点
本章小结
思考题与习题
附录 实验和实践环节
F.1 常用仪器与设备的使用方法
F 1.1 数字实验仪
F.1.2 数字万用表
F.1.3 逻辑笔
F.1.4 示波器
F.2 数字电路设计的基础知识
F.2.1 数字电路一般设计方法
F.2.2 数字电路的调试
F.2.3 电路故障的检测与排除
F.2.4 数字电路设计举例
F.3 数字电路实验
F.3.1 仪器使用和门电路测试
F.3.2 组合逻辑电路的设计与调试
F.3.3 加法器应用电路的设计与调试
F.3.4 编码器和译码器应用电路的设计与调试
F.3.5 数据选择器和数据分配器应用电路的设计与调试
F.3.6 触发器逻辑功能测试及其简单应用
F.3.7 时序逻辑电路的测试
F.3.8 时序逻辑电路的设计与测试
F.3.9 Ⅳ进制计数器的设计与测试
F.3.10 计数器应用电路的设计与测试
F.3.11 移位寄存器
F.3.12 555定时器应用电路的设计与测试
F.4 数字电子技术课程设计
F.4.1 数字电子钟
F.4.2 交通信号灯
F.4.3 数字频率计
F.4.4 智力竞赛抢答器
F.5 EWB应用简介
F.5.1 EWB简介
F.5.2 EWB应用举例
F.6 基于CPLD／FPGA的频率计的实现
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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数字电路与逻辑设计：揭示信息时代的基石 在这个信息爆炸、技术飞速发展的时代，理解和掌握数字电路与逻辑设计已成为一项至关重要的能力。它们不仅是现代电子设备的核心，更是推动人工智能、大数据、物联网等前沿领域发展的根本动力。本书旨在系统地、深入浅出地介绍数字电路与逻辑设计的基本原理、方法和技术，帮助读者构建起扎实的理论基础，并具备解决实际工程问题的能力。 一、 数字世界的大门：从二进制到逻辑门 我们的世界，从最微小的粒子到浩瀚的宇宙，都可以用数字来描述和处理。数字电路正是实现这种描述和处理的物理载体。本书将带领读者首先踏入数字世界的大门，深入理解二进制数的概念及其在计算机和电子系统中的核心地位。我们将详细讲解数制转换、二进制算术运算（加、减、乘、除），以及如何利用编码（如BCD码、ASCII码）来表示各种信息。 在此基础上，本书将引出数字逻辑的基石——逻辑门。我们将详细阐述基本逻辑门（与门、或门、非门）的工作原理、逻辑符号和真值表，并通过布尔代数系统，展示这些基本逻辑门如何组合成更复杂的逻辑功能。读者将学习如何运用布尔代数定律进行逻辑表达式的化简，这是设计高效、简洁数字电路的关键步骤。 二、 构建逻辑：布尔代数与逻辑函数的优化 布尔代数是数字逻辑设计的语言，它提供了一套严谨的数学工具来描述和分析逻辑功能。本书将深入探讨布尔代数的各项基本定理和性质，包括交换律、结合律、分配律、德摩根定理等，并结合大量的实例，演示如何利用这些定理对复杂的逻辑表达式进行化简。化简的目的在于减少电路的元器件数量，降低功耗，提高运行速度和可靠性。 除了代数方法，本书还将引入图形化的逻辑优化工具——卡诺图（Karnaugh Map）。卡诺图以其直观的特性，在解决中小规模逻辑函数化简问题上表现出色。我们将详细讲解如何构建卡诺图，如何进行分组（最小项和最大项），以及如何从分组结果中直接读出化简后的逻辑表达式。通过对比代数化简和卡诺图化简，读者将深刻理解不同优化方法的优势与局限。 三、 组合逻辑电路：实现即时响应的功能 一旦掌握了逻辑门和布尔代数，我们就可以开始构建实现特定功能的组合逻辑电路。组合逻辑电路的特点是其输出仅取决于当前输入，没有记忆功能。本书将重点介绍几种经典的组合逻辑电路模块，并分析其设计原理和应用场景。 编码器与译码器： 编码器负责将多种输入信号转换为一种特定的编码形式，而译码器则执行相反的操作。我们将分析各种编码器（如优先编码器）和译码器（如BCD-74LS47译码器）的设计，以及它们在地址译码、数据选择等方面的应用。 多路选择器（MUX）与多路分配器（DEMUX）： 多路选择器允许从多个输入信号中选择一个作为输出，而多路分配器则将一个输入信号导向多个输出中的一个。我们将深入讲解它们的结构和工作原理，并展示它们在数据路由、信号切换等方面的强大功能。 加法器与减法器： 算术运算是数字电路的核心功能之一。我们将详细介绍半加器、全加器、半减器、全减器的设计，以及如何构建多位并行加法器和减法器，为后续的算术逻辑单元（ALU）打下基础。 比较器： 比较器用于比较两个二进制数的大小，并输出相应的比较结果。我们将分析各种比较器的设计，以及它们在数据排序、控制逻辑等方面的应用。 四、 时序逻辑电路：引入记忆与状态 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输入，还依赖于过去的输入状态，即它们具有“记忆”功能。这使得它们能够实现更复杂的系统，如计数器、寄存器、存储器等。本书将深入探讨时序逻辑电路的两种基本单元：触发器。 触发器（Flip-Flop）： 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、T触发器和D触发器，分析它们的逻辑结构、激励表、状态转换图和状态转换表。我们将阐述不同触发器的优缺点，以及如何利用它们构建更复杂的存储单元。 寄存器（Register）： 寄存器是用于存储一组二进制数据的电路，由多个触发器组成。我们将讲解移位寄存器（左移、右移、双向移位）和并行寄存器的设计，并分析它们在数据存储、传输和处理中的作用。 计数器（Counter）： 计数器是能够对脉冲信号进行计数的电路。我们将介绍异步计数器和同步计数器，以及各种模数计数器（如加法计数器、减法计数器、加减计数器）。计数器在频率分频、定时控制、数字显示等领域有着广泛的应用。 五、 有限状态机（FSM）：控制与序列化 当逻辑系统的行为随着时间推移而变化，并且需要根据内部状态来决定下一步操作时，我们就需要引入有限状态机的概念。本书将系统地介绍有限状态机的理论和设计方法。 状态图与状态表： 我们将学习如何使用状态图和状态表来描述一个有限状态机的行为，包括状态的定义、状态之间的转移条件以及输出信号。 摩尔型与米利型FSM： 我们将区分摩尔型（输出仅依赖于当前状态）和米利型（输出依赖于当前状态和输入）有限状态机，分析它们的特点和设计方法。 FSM的设计与实现： 本书将指导读者如何从给定的系统需求出发，设计出相应的状态图和状态表，并最终将其转换为实际的数字电路。我们将重点关注状态编码的优化，以减少硬件资源。 六、 存储器与可编程逻辑器件（PLD）：实现大规模集成 现代数字系统离不开存储器来保存数据和程序，以及可编程逻辑器件（PLD）来灵活地实现复杂的逻辑功能。 存储器： 我们将介绍各种类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM，包括SRAM和DRAM）和只读存储器（ROM，包括PROM、EPROM、EEPROM），分析它们的读写原理、组织结构和性能参数。 可编程逻辑器件（PLD）： PLD是一类可以在制造后进行编程以实现特定逻辑功能的集成电路。我们将介绍几种重要的PLD器件，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）。我们将重点分析FPGA的结构和编程方法，以及它们在原型开发和高性能计算中的应用。 七、 系统设计与硬件描述语言（HDL）：迈向工程实践 掌握了基本的数字逻辑单元后，我们将进一步学习如何将这些单元组合起来，设计复杂的数字系统。本书将介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog HDL和VHDL，它们是现代数字系统设计的标准工具。 HDL基础： 我们将学习HDL的基本语法、数据类型、运算符、结构化语句等，了解如何用代码来描述数字电路的行为和结构。 自顶向下设计： 本书将强调自顶向下、模块化的设计思想，指导读者如何将大型系统分解为更小的、可管理的模块，并逐层实现。 仿真与综合： 我们将介绍如何使用仿真工具来验证HDL设计的正确性，以及如何使用综合工具将HDL代码转换为门级网表，最终在FPGA或ASIC上实现。 本书的特色与优势： 循序渐进，由浅入深： 从最基本的二进制和逻辑门开始，逐步深入到复杂的有限状态机和可编程逻辑器件，确保读者能够逐步掌握。 理论与实践相结合： 每章都配有丰富的例题和练习题，帮助读者巩固理论知识，并锻炼实际问题解决能力。 紧跟技术前沿： 涵盖了现代数字系统设计中必不可少的可编程逻辑器件和硬件描述语言，为读者未来的学习和工作打下坚实基础。 通俗易懂的语言： 采用清晰、简洁的语言，避免使用过于专业的术语，力求让所有背景的读者都能理解。 通过学习本书，您将不仅能够理解数字世界是如何运作的，更能亲手设计和构建能够解决实际问题的数字系统，为在这个日新月异的科技时代中把握机遇、引领创新奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的装帧设计很朴素，一看就是那种专注于内容的学术风格。我拿到手里感觉份量挺足的，沉甸甸的，这通常意味着内容很充实。我一直觉得数字电路的学习，关键在于理解那些抽象的逻辑关系，以及如何将它们转化为实际的电路。这本书的作者是胡锦，这名字我之前也好像在其他一些电子工程类的书籍里看到过，感觉是一位经验丰富的学者。我最关心的部分是关于逻辑函数的化简和实现，这块儿是基础中的基础，如果理解得不够透彻，后面学起来会非常吃力。我希望这本书在这一块的处理上能够非常细致，比如介绍卡诺图、Quine-McCluskey算法等多种化简方法，并给出详细的步骤和对比分析。另外，对于组合逻辑电路的设计，比如译码器、编码器、多路选择器、数据选择器等，书中应该会提供清晰的设计流程和实际应用案例。我一直对如何用最少的器件实现复杂功能感到好奇，这本书会不会在这方面有所侧重呢？我特别期待能看到一些关于实际工程中如何应用这些理论的介绍，比如在微处理器、FPGA等领域，数字逻辑设计是如何发挥作用的。而且，作为一本教材，它的章节安排和知识点的递进是否合理，会不会有太大的跳跃性，这也很重要。我希望这本书能循序渐进，让初学者也能轻松入门，同时又能满足进阶学习者的需求。

评分☆☆☆☆☆

购买这本书，主要是因为我正在进行一个数字系统设计的小项目，需要回顾和巩固相关的知识。之前也接触过一些数字电路的内容，但感觉还不够系统，尤其是在时序逻辑电路的设计和分析方面，我常常感到困惑。这本书的全称是《数字电路与逻辑设计(第2版普通高等教育十五规划教材)》，这个“十五规划教材”的标签让我觉得它应该是一本非常权威和经典的教材，能够涵盖数字电路领域的关键知识点。我希望这本书在时序逻辑电路部分，能有深入的讲解，比如关于状态机的设计，包括 Moore 型和 Mealy 型状态机的区别与联系，以及如何进行状态最小化和状态编码。此外，对于寄存器、计数器、移位寄存器等基本时序电路单元，书中应该会给出详细的原理分析和应用示例。我个人比较关注如何利用时序逻辑电路来构建更复杂的数字系统，比如简单的微控制器或者数据处理单元。不知道这本书是否会涉及一些相关的设计思路和方法。同时，我也希望这本书的习题能够有一定难度，能够真正检验出我对知识的掌握程度。如果习题能够涵盖各种类型的电路设计和分析问题，并且附带答案或者提示，那对我来说将非常有价值。毕竟，解决实际问题是检验学习效果的最好方式。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，心里还是挺激动的，毕竟是“十五规划教材”，而且是第二版，感觉质量应该很有保障。我一直对数字电路这块儿很感兴趣，但之前看的资料都比较零散，缺乏系统性。这本书的名字《数字电路与逻辑设计》听起来就很全面，希望能帮我建立起一个扎实的理论基础。翻开目录，看到涵盖了逻辑代数基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、可编程逻辑器件等等，这些都是我想要深入了解的内容。尤其是一些进阶的概念，比如同步时序逻辑电路的分析与设计、异步时序逻辑电路的分析与设计，感觉内容会比较深入。我比较期待的是书中是否有丰富的例题和习题，因为理论学得再好，最终还是要落实到实践中去。如果例题能从简单到复杂，习题也能覆盖到各个知识点，那就太棒了。而且，作为一本教材，语言的严谨性和逻辑性非常重要，希望书中对概念的解释能够清晰易懂，避免产生歧义。我个人比较看重教材的图示和表格，因为很多时候，一个清晰的逻辑图或者状态转移表，比长篇大论的文字解释更能帮助理解。不知道这本书在这方面做得怎么样，希望能够有足够多高质量的插图来辅助说明。总的来说，我对这本书的期望值还是挺高的，希望它能成为我学习数字电路与逻辑设计过程中不可或缺的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格让我感觉非常传统，这倒是让我觉得很安心，因为很多经典教材就是这种风格。胡锦老师的名字出现在封面上，也让我对内容的专业性有了额外的期待。我一直在思考数字电路设计中的一些“细节”问题，例如如何进行亚稳态的处理，以及如何在电路设计中考虑时钟偏移和时钟抖动的影响。这本书会不会在这些方面有深入的探讨呢？我希望它能详细讲解这些容易被初学者忽略但却至关重要的概念。另外，关于如何优化电路的性能，例如提高速度、降低功耗、减小面积等，书中是否会提供一些通用的设计原则和技巧？我希望不仅仅是停留在理论层面，而是能有一些实用的指导。我还对书中关于测试和调试的内容有所期待。在实际的数字电路设计中，测试和调试往往占据了相当大的时间和精力。如果这本书能介绍一些常用的测试方法和调试技巧，比如逻辑分析仪的使用、故障诊断的方法等，那将对我非常有帮助。我希望这本书的最后几章，能够给读者一些更广阔的视野，例如数字电路设计的发展趋势，或者与其他相关学科（如计算机体系结构、嵌入式系统等）的联系。总而言之，我期待这本书不仅能教会我“怎么做”，更能让我理解“为什么这么做”，从而培养出真正独立解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，第一印象就是它的内容很扎实，没有那些花哨的排版和无关的图解，纯粹是为了知识而服务。作为一本“普通高等教育十五规划教材”，它肩负着为高校培养人才的重任，这让我对它的学术严谨性充满了信心。我特别想深入了解的是书中关于存储器和可编程逻辑器件的部分。在现代数字系统中，存储器无处不在，从简单的SRAM、DRAM到更复杂的Flash，我对它们的原理和工作方式一直很感兴趣。希望这本书能对各种存储器的结构、读写时序、容量扩展等进行详细的阐述。而可编程逻辑器件（PLD），如CPLD和FPGA，更是现代数字电路设计的基石，我迫切希望这本书能详细介绍它们的基本原理、内部结构、设计流程以及如何利用它们实现复杂的逻辑功能。如果书中能有一些关于如何使用EDA工具（如Quartus, ISE等）进行FPGA设计的初步介绍，那就太棒了。这对我实际动手操作非常有帮助。我希望书中能够提供一些经典的PLD设计案例，通过这些案例，让我更好地理解PLD的应用潜力。当然，作为一本教材，语言的简洁明了至关重要，我希望在阅读过程中不会遇到晦涩难懂的术语，或者至少有清晰的解释。