數字電子技術 梅開鄉,郭穎 9787301115046 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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梅開鄉，郭穎 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 電路分析
• 數字電路
• 基礎電子學
• 高等教育
• 教材
• 梅開鄉
• 郭穎
• 9787301115046

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301115046

商品編碼：29581040532

包裝：平裝

齣版時間：2008-01-01

基本信息

書名：數字電子技術

定價：35.00元

作者：梅開鄉,郭穎

齣版社：北京大學齣版社

齣版日期：2008-01-01

ISBN：9787301115046

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.681kg

編輯推薦

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1.內容上與時俱進，反映科技發展的現狀；注重係統性，重視基本核心內容，符閤專業人纔培養方案的知識結構要求。
　　2.道應應用型本科的特點，與我國電子信息産業發展相適應，增加與生産實踐相關的實例（案例），有助於學生理解，增強就業後的應用能力。
　　3.內容錶述的結構符閤認知規律，適應擴招以後應用型本科的生源水平，符閤應用型本科學校的培養方案，有利於教和學。
　　4.係列教材體係完整，包括通信、電子信息專業所有主要課程，理論課與實踐課教材統一規劃，注重各個課程知識內容相互之間的銜接。
木書是關於介紹“數字電子技術”的教學用書，全書按“邏輯器件介紹、數字綫路分析、數字係統應用”的思路來編排課程內容體係，以CMOS、BI-CMOS集成器件的應用為主綫，係統地介紹瞭組閤邏輯電路、時序邏輯電路的分析方法和設計方法。書中還特彆介紹瞭運用GAL、FPGA等現代數字邏輯器件構成復雜數字係統的設計方法。 本書可作為高等學院應用型本科電子信息、通信、計算機科學與技術、電氣、自動化、機電工程及相關專業的“數字電子技術”、“數字邏輯電路”課程的教材，也可供電子技術的有關工程技術人員參考。

內容提要

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木書按“邏輯器件介紹、數字綫路分析、數字係統應用”的思路來編排課程內容體係，以CMOS、BI-CMOS集成器件的應用為主綫，係統地介紹瞭組閤邏輯電路、時序邏輯電路的分析方法和設計方法。特彆介紹瞭運用GAL、 FPGA等現代數字邏輯器件構成復雜數字係統的設計方法。主要內容有數字邏輯基礎、集成門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器和可編程邏輯器件、脈衝産生和整形電路、D／A和A／D轉換器。附錄巾有方便學生實踐訓練的“常用數字集成電路引腳排列圖”、“主要技術參數” 和“VHDL簡介”等。各章有“教學提示”、“教學要求”、“本章小結”、 “應用實例”，並配有難易程度和數量適當的思考題與刊題，便於讀者自學，學用結閤。
　　本書可作為高等學院應用型本科電子信息、通信、計算機科學與技術、電氣、自動化、機電工程及相關專業的“數字電子技術”、“數字邏輯電路 ”課程的教材，也可供電子技術的有關工程技術人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《數字邏輯與微控製器原理及應用》 內容簡介： 本書全麵深入地探討瞭數字電子技術的核心概念、基本原理及其在現代電子係統中的廣泛應用。本書旨在為讀者構建紮實的數字邏輯基礎，並重點介紹微控製器的組成、工作原理、編程方法以及實際應用案例，使讀者能夠理解和掌握數字電路的設計、分析和實現。 第一部分：數字邏輯基礎 第一章：二進製數與邏輯運算 二進製數係統： 詳細介紹二進製數的錶示方法，包括無符號數和帶符號數的錶示（如原碼、反碼、補碼），以及不同進製之間的轉換。理解二進製是數字電路設計的基礎，所有邏輯運算都基於0和1的組閤。 基本邏輯門： 深入講解與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）的功能和邏輯錶達式，並輔以真值錶和邏輯圖進行清晰闡述。 通用邏輯門： 介紹異或門（XOR）、同或門（XNOR）、與非門（NAND）、或非門（NOR）的工作原理和應用。特彆是NAND和NOR門作為通用邏輯門，可以組閤構建齣所有其他邏輯門，這在電路設計中具有重要的經濟性和實用性。 布爾代數： 闡述布爾代數的基本公理和定理，例如交換律、結閤律、分配律、吸收律、對偶律等。通過布爾代數可以對復雜的邏輯錶達式進行化簡，從而簡化電路設計。 邏輯函數的錶示方法： 介紹邏輯函數的不同錶示形式，包括邏輯錶達式、真值錶、卡諾圖（Karnaugh Map）。卡諾圖作為一種直觀的圖形化方法，能夠幫助讀者快速地對邏輯函數進行最小化，從而設計齣最簡化的邏輯電路。 邏輯函數化簡： 詳細演示如何使用布爾代數和卡諾圖來化簡邏輯函數，以達到減少邏輯門數量、降低電路復雜度、提高電路性能和降低成本的目的。 第二章：組閤邏輯電路 編碼器與譯碼器： 介紹編碼器（Encoder）的功能，即將輸入的多個信號轉化為一個二進製代碼，例如優先編碼器。詳細講解譯碼器（Decoder）的工作原理，輸入一個二進製代碼，輸齣相應的控製信號，例如BCD碼轉七段數碼管顯示。 多路選擇器（Multiplexer, MUX）與多路分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 闡述多路選擇器的選擇功能，根據選擇信號從多個輸入信號中選擇一個輸齣。深入講解多路分配器的功能，將一個輸入信號根據選擇信號分配到多個輸齣端。 加法器與減法器： 講解半加器（Half Adder）和全加器（Full Adder）的原理，以及如何構建多位加法器（如串行加法器、並行加法器）。介紹減法器的實現方式，通常基於加法器和數的補碼錶示。 比較器： 介紹數字比較器的功能，用於比較兩個二進製數的大小（大於、小於、等於），以及如何設計和應用。 組閤邏輯電路的設計流程： 總結組閤邏輯電路的設計步驟，包括需求分析、真值錶建立、邏輯錶達式推導、邏輯函數化簡、電路圖繪製等。 第三章：時序邏輯電路 觸發器（Flip-Flop）： 詳細介紹不同類型的觸發器，包括SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器。深入分析它們的觸發方式（電平觸發、邊沿觸發）、狀態轉換以及狀態錶。 鎖存器（Latch）： 講解鎖存器的工作原理，特彆是電平觸發的特性，以及與觸發器的區彆。 寄存器（Register）： 介紹寄存器的組成（多個觸發器）及其功能，用於存儲一組二進製數據。講解移位寄存器（Shift Register）的工作原理，包括左移、右移、串入串齣、串入並齣、並入串齣、並入並齣等模式。 計數器（Counter）： 詳細介紹同步計數器（Synchronous Counter）和異步計數器（Asynchronous Counter）的結構和工作原理。講解各種計數模式，如加法計數器、減法計數器、可預置計數器、十進製計數器等。 狀態機（State Machine）： 介紹有限狀態機（Finite State Machine, FSM）的概念，包括摩爾型（Moore）和米利型（Mealy）狀態機。講解狀態圖、狀態轉移圖和狀態錶的繪製，以及如何根據狀態機設計時序邏輯電路。 時序邏輯電路的時序分析： 討論時序邏輯電路中的關鍵時序參數，如建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、傳播延遲（Propagation Delay），以及這些參數對電路穩定性的影響。 第二部分：微控製器原理與應用 第四章：微控製器概述 微控製器的定義與特點： 介紹微控製器（Microcontroller Unit, MCU）的概念，它是一種集成在一塊芯片上的微處理器，包含瞭CPU、內存、輸入/輸齣接口和其他外圍設備。強調其體積小、功耗低、成本低、集成度高等特點。 微控製器的基本組成： 詳細解析微控製器的核心組成部分： 中央處理器（CPU）： 負責執行指令、處理數據、控製芯片的整體運行。 存儲器： 包括程序存儲器（Flash Memory，用於存放程序代碼）和數據存儲器（RAM，用於存放臨時數據和變量）。 輸入/輸齣（I/O）接口： 提供與外部世界的連接，包括通用I/O端口（GPIO）、定時器/計數器、中斷控製器、串行通信接口（UART, SPI, I2C）、模數轉換器（ADC）、數模轉換器（DAC）等。 微控製器的發展曆程與主流架構： 簡要迴顧微控製器的發展，介紹常見的微控製器架構，如ARM Cortex-M係列、AVR係列、PIC係列等。 嵌入式係統中的地位： 闡述微控製器在嵌入式係統中的核心作用，以及嵌入式係統在消費電子、工業控製、汽車電子、醫療設備等領域的廣泛應用。 第五章：微控製器核心原理 指令集架構（ISA）： 介紹不同微控製器的指令集架構，如RISC（精簡指令集計算機）和CISC（復雜指令集計算機）的特點，以及RISC在現代微控製器中的普遍應用。 CPU工作流程： 詳細描述CPU的取指令、指令譯碼、執行指令、寫迴結果的基本流程，以及指令流水綫（Pipeline）技術如何提高CPU的執行效率。 中斷係統： 深入講解中斷的概念、中斷源、中斷嚮量、中斷服務程序（ISR）以及中斷優先級。理解中斷機製對於實現高效的實時響應至關重要。 定時器/計數器： 介紹定時器和計數器的不同工作模式，包括定時、計數、PWM（脈衝寬度調製）生成等。重點講解如何利用定時器實現精確的時間控製和波形生成。 串行通信接口： 詳細介紹常見的串行通信協議，如UART（通用異步收發器）、SPI（串行外設接口）、I2C（集成電路總綫）的工作原理、通信方式和應用場景。 模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）： 講解ADC將模擬信號轉換為數字信號的過程，包括采樣、量化、編碼，以及ADC的性能指標（分辨率、采樣率）。介紹DAC將數字信號轉換為模擬信號的過程，及其在音頻、控製等領域的應用。 第六章：微控製器編程與開發環境 嵌入式C語言編程： 重點介紹在嵌入式係統中常用的C語言特性，如指針、位操作、結構體、聯閤體以及與硬件相關的特殊函數。強調理解硬件寄存器的操作對實現底層控製的重要性。 匯編語言在嵌入式開發中的作用： 簡述匯編語言在特定場景下的優勢，如性能優化、直接硬件訪問等，並說明其與C語言的結閤使用。 集成開發環境（IDE）： 介紹常見的微控製器IDE，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、Arduino IDE、STM32CubeIDE等，以及它們在代碼編輯、編譯、調試、仿真等方麵的功能。 編譯器與鏈接器： 解釋編譯器將高級語言代碼轉換為機器碼的過程，以及鏈接器將多個目標文件和庫文件組閤成最終可執行文件的作用。 調試技術： 介紹常用的調試方法，包括斷點、單步執行、觀察變量、內存查看、邏輯分析儀等，以幫助開發者定位和解決程序錯誤。 嵌入式操作係統（RTOS）簡介： 簡要介紹實時操作係統（RTOS）的概念、作用及其在復雜嵌入式係統中的應用，例如任務調度、資源管理、進程間通信等。 第七章：微控製器實際應用案例 LED控製與顯示： 通過實例講解如何使用通用I/O口控製LED的亮滅，以及如何驅動數碼管、LCD等顯示設備，實現簡單的信息顯示。 按鍵輸入與消抖： 演示如何讀取按鍵輸入，並講解消除按鍵抖動（Debouncing）的常用軟件和硬件方法，確保按鍵輸入的可靠性。 定時器應用： 通過實際案例展示定時器在延時、周期性任務執行、PWM波生成等方麵的應用，例如LED呼吸燈效果、電機速度控製。 串行通信實例： 編寫程序演示通過UART與PC或其他設備進行數據通信，如發送傳感器數據、接收控製指令。 傳感器數據采集： 介紹如何連接各種傳感器（如溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器），並通過ADC讀取模擬信號，進行數據處理和應用。 電機控製： 講解如何利用PWM技術控製直流電機、步進電機等，實現調速、方嚮控製等功能。 簡單智能傢居係統： 結閤多個章節的知識，設計一個簡單的智能傢居控製係統，例如通過手機APP（通過藍牙或Wi-Fi模塊）控製傢中的燈光和電器。 嵌入式項目開發流程： 總結一個完整的嵌入式項目開發流程，包括需求分析、硬件選型、原理圖設計、PCB設計、軟件開發、係統調試和測試。 本書力求理論與實踐相結閤，通過豐富的圖示、詳細的步驟和貼近實際的案例，幫助讀者深入理解數字電子技術和微控製器的精髓，為從事相關領域的學習、研究和開發打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量簡直是業界良心！對於一本涉及大量邏輯圖和時序波形的專業書籍來說，清晰度是生命綫。我手裏拿著的是影印版，但即便是這樣，那些電路圖上的元件符號、連綫和標注都異常清晰銳利，完全沒有齣現模糊不清導緻誤判的情況。更重要的是，作者在呈現復雜的邏輯波形圖時，采用瞭非常直觀的顔色區分和時間軸標注，使得我們能夠一眼看齣信號之間的延遲和競爭冒險（Hazards）問題所在。有一點讓我印象特彆深刻，就是在講解競爭冒險的消除方法時，書中直接將一個有缺陷的電路圖和經過修正後的電路圖並列展示，同時配上消除前後的輸齣波形圖，這種對比式的教學方法，效率高得驚人。我以前在其他資料上學習這部分內容時總是需要反復琢磨，但在這本書裏，我幾乎是看一遍就能明白其癥結所在。這種對細節的關注，體現瞭編著者對讀者學習體驗的深切考量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工科背景深厚的學生，我不得不說，這本書在理論深度和工程實踐的結閤上做得相當齣色。很多教材往往隻側重於理論推導，讀起來枯燥乏味，或者隻講應用案例，缺乏對核心原理的深挖。但梅開鄉和郭穎老師的這本書找到瞭一個絕佳的平衡點。在深入探討有限狀態機（FSM）時，他們不僅清晰地闡述瞭圖靈機模型和米利/穆爾機的區彆，還緊密結閤瞭實際的控製器設計案例，比如交通信號燈控製器的設計流程。我特彆欣賞它在介紹集成電路技術發展脈絡時的那種曆史感，從TTL到CMOS，再到最新的低功耗技術，作者沒有放過任何一個關鍵的技術節點，這對於理解現代集成電路設計的發展趨勢至關重要。書中的習題設計也很有水平，區分度很高，既有鞏固基礎的計算題，也有需要綜閤運用知識進行係統分析和設計的開放性問題。我花瞭大量時間在校對和推導書中的一些關鍵公式上，發現其嚴謹性毋庸置疑，非常適閤作為專業課程的參考書，能夠支撐起一個學期紮實的學習量。

評分☆☆☆☆☆

從一個非科班齣身，但對硬件DIY有濃厚興趣的讀者的角度來說，這本書的價值在於它構建瞭一種“自上而下，再自下而上”的認知體係。一開始，它會用宏觀的視角介紹整個數字係統的架構，比如微處理器的工作流程，讓讀者有個整體概念。然後，它會沉浸到最微小的晶體管開關層麵，解釋邏輯門是如何實現的。這種穿梭於宏觀和微觀之間的敘事方式，極大地緩解瞭初學者的焦慮感。當我閱讀到反饋電路和時鍾同步部分時，我能清晰地將其與我過去製作的Arduino項目中的時序問題聯係起來，瞬間找到瞭理論與實踐的連接點。更棒的是，書中對設計規範的強調，比如對毛刺（Glitches）的預防和對時序裕度的計算，這些都是在實際項目調試中常常遇到的“坑”，這本書提前給我打好瞭預防針。讀完這本書，我不再是那個隻會復製粘貼代碼的“腳本小子”，而是開始真正理解我電路闆上每一條信號綫背後的物理意義和設計哲學。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷是想梳理一下自己在數字信號處理前端的知識盲區，尤其是關於高速數據采集係統中對異步電路的處理。這本書並沒有讓我失望，它在涉及先進主題時展現齣的廣度和深度是超乎預期的。比如，在深入分析異步電路時，它不僅提到瞭經典的握手協議，還花瞭篇幅介紹瞭如何使用脈衝信號進行同步控製，這一點在很多入門教材中是幾乎看不到的。此外，書中對數模/模數轉換器（DAC/ADC）的原理講解也十分透徹，不僅僅停留在框圖層麵，而是詳細拆解瞭R-2R梯形網絡和逐次逼近寄存器（SAR）的工作流程。對於我這種需要與底層硬件打交道的人來說，理解這些轉換器的非綫性誤差和采樣定理的實際影響至關重要，而這本書給齣的分析框架非常成熟和專業。它更像是一本“工具書”與“教材”的完美結閤體，隨時可以翻閱以解決工程中的實際疑問。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我這種半路齣傢的電子愛好者量身定做的！我之前對數字電路的瞭解基本停留在“開關”的層麵，一看到邏輯門電路圖就頭大。但這本書的敘述方式非常平易近人，它沒有一開始就拋齣復雜的公式和晦澀的理論，而是從最基礎的二進製和布爾代數開始，一步步地搭建起知識的階梯。特彆贊賞它在講解組閤邏輯電路和時序邏輯電路時的那種循序漸進的節奏感。比如，它在講解鎖存器和觸發器時，會用非常生動的比喻來描述狀態的保持和轉換，這比教科書上的死闆定義要容易理解得多。我記得有一章專門講瞭存儲器的結構，圖文並茂，讓我終於明白瞭RAM和ROM到底在底層是如何工作的，而不是停留在“能存數據”這個概念上。讀完前幾章，我簡直有種豁然開朗的感覺，原來那些復雜的數字係統都是由這些簡單的邏輯單元組閤而成的。對於想真正弄懂數字係統底層邏輯的人來說，這本書的鋪墊做得非常紮實，絕不是那種隻停留在應用層麵的速成讀物。