普通高等教育“十一五”规划教材 数字电子技术基础(第二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508399959

商品编码：29621013958

包装：平装

出版时间：2010-12-01

基本信息

书名：普通高等教育“十一五”规划教材 数字电子技术基础(第二版)

定价：24.00元

作者：

出版社：中国电力出版社

出版日期：2010-12-01

ISBN：9787508399959

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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本书为普通高等教育“十一五”规划教材。
全书共分9章，内容包括数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、半导体存储器、可编程逻辑器件、数／模和模／数转换器。每章均附有内容提要、复习思考题、本章小结和习题，便于组织教学与自学。
本书版荣获2008年首届山东省高等学校教材奖。
本书主要作为普通高等学校电气信息类等专业的本科教材，也可作为高职高专及函授教材，同时还可供相关专业工程技术人员的参考。

目录

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前言
章　数字逻辑基础
1．1　概述
1．2　逻辑代数
1．3　逻辑函数的表示方法及其相互转换
1．4　逻辑函数的代数变换与化简法
1．5　逻辑函数的卡诺图化简法
本章小结
习题
第2章　逻辑门电路
2．1　概述
2．2　半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性
2．3　分立元器件逻辑门电路
2．4　TTL集成逻辑门电路
2．5　CMOS集成逻辑门电路
本章小结
习题
第3章　组合逻辑电路
3．1　概述
3．2　组合逻辑电路的分析方法和设计方法
3．3　常用组合逻辑电路
3．4　组合逻辑电路中的竞争冒险
本章小结
习题
第4章　触发器
4．1　概述
4．2　基本RS触发器
4．3　钟控触发器
4．4　主从触发器
4．5　边沿触发器
4．6　触发器逻辑功能的转换
本章小结
习题
第5章　时序逻辑电路
　5．1　概述
　5．2　时序逻辑电路的分析方法
　5．3　计数器
　5．4　寄存器和移位寄存器
　5．5　同步时序逻辑电路的设计方法
　本章小结
　习题
第6章　脉冲波形的产生与整形
6．1　概述
6．2　集成555定时器
6．3　施密特触发器
6．4　单稳态触发器
6．5　多谐振荡器
本章小结
习题
第7章　半导体存储器
7．1　概述
7．2　存取存储器(RAM)
7．3　只读存储器(ROM)
本章小结
习题
第8章　可编程逻辑器件
8．1　概述
8．2　可编程逻辑器件的组成和分类
8．3　可编程阵列逻辑(PAL)器件
8．4　通用逻辑阵列(GAL)器件
8．5　复杂可编程逻辑器件(CPLD)
8．6　现场可编程门阵列(FPGA)器件
本章小结
习题
第9章　数／模和模／数转换器
9．1　概述
9．2　D／A转换器
9．3　A／D转换器
本章小结
习题
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字电子技术基础》（第二版）内容简介 一、 导论：数字世界的基石 本书深入浅出地介绍了数字电子技术的基本概念、理论和实用技术。数字技术以其高精度、抗干扰能力强、易于集成和实现复杂功能等优势，已渗透到现代社会的各个角落，从消费电子产品到工业控制系统，再到通信网络和信息处理，无不闪耀着数字技术的智慧光芒。作为一门基础学科，掌握数字电子技术对于从事电子信息类相关专业、硬件开发、嵌入式系统设计以及深入理解现代科技的发展至关重要。 本书旨在为学习者构建一个坚实的数字电子技术知识体系。我们从最基本的逻辑门电路出发，逐步深入到复杂的集成电路设计和应用，涵盖了逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、半导体器件基础以及数字系统设计方法等核心内容。在讲解过程中，我们力求理论联系实际，通过大量的实例和应用分析，帮助读者理解抽象的数字概念在实际电路和系统中的体现，培养解决实际工程问题的能力。 二、 逻辑运算的基石：数制与逻辑代数 数字电路的核心在于对离散信号的处理，而这些信号通常用二进制数来表示。因此，本书的起点是介绍各种数制，包括二进制、十进制、八进制和十六进制，并详细阐述它们之间的相互转换方法。理解数制是掌握数字逻辑运算的基础。 在此基础上，本书系统地介绍了逻辑代数（又称布尔代数）。逻辑代数是数字电路设计的数学工具，它研究的是逻辑变量之间的运算规则。我们详细讲解了基本逻辑运算（与、或、非）、逻辑门电路（AND门、OR门、NOT门）及其真值表和逻辑表达式。在此基础上，我们进一步介绍了复合逻辑门（NAND门、NOR门、XOR门、XNOR门），并探讨了逻辑代数的基本定理和公式，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。掌握这些定理和公式，能够帮助我们对复杂的逻辑表达式进行化简，从而设计出更简洁、更高效的电路。 三、 组合逻辑电路：电路的“思考”部分 组合逻辑电路由基本逻辑门组成，其输出仅取决于当前的所有输入信号，与过去的状态无关。这类电路也被称为“无记忆”电路。本书详细介绍了各种常见的组合逻辑电路，包括： 译码器（Decoder）：根据二进制输入代码，激活唯一的输出线。我们讨论了N进制到2^N进制的译码器，以及它们在数据选择、显示控制等方面的应用。 编码器（Encoder）：与译码器相反，将多个输入信号编码成一个二进制代码。例如，优先编码器可以处理多个输入同时有效的情况。 数据选择器（Multiplexer, MUX）：根据选择输入信号，将多个数据输入中的一个传输到唯一的数据输出。数据选择器是实现逻辑函数和信号路由的重要器件。 加法器（Adder）：实现二进制数的加法运算。我们介绍了半加器、全加器，并在此基础上讲解了多位加法器的原理，如串行加法器和并行加法器。 比较器（Comparator）：比较两个二进制数的大小，输出相应的比较结果（大于、小于、等于）。 本书不仅讲解了这些组合逻辑电路的工作原理和实现方法，还通过大量实例，如数字显示器的驱动、逻辑功能的实现等，展示了它们在实际系统中的应用。 四、 时序逻辑电路：电路的“记忆”部分 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的输入，还与电路的“状态”有关，即与电路过去的状态和输入历史有关。这类电路具有“记忆”功能，是构成复杂数字系统的基础。 本书详细讲解了时序逻辑电路的两个基本单元——触发器（Flip-Flop）。我们介绍了各种类型的触发器，包括： SR触发器：最基本的触发器，具有置位（S）和复位（R）输入。 D触发器：数据触发器，其输出等于输入数据（D），常用于构成移位寄存器和存储器。 JK触发器：具有更灵活的控制功能，可实现置位、复位、保持和翻转等操作。 T触发器：翻转触发器，在特定时钟信号下翻转其输出状态，常用于计数器。 在此基础上，本书深入探讨了时钟（Clock）信号的作用，以及同步和异步时序逻辑电路的区别。时钟信号是控制时序逻辑电路状态变化的关键。 接着，我们讲解了如何利用触发器构成更复杂的时序逻辑电路： 寄存器（Register）：用于存储二进制数据的电路，如移位寄存器（用于串行-并行转换、并行-串行转换）、并行存储寄存器等。 计数器（Counter）：用于对脉冲信号进行计数的电路。我们介绍了同步计数器和异步计数器，包括加计数器、减计数器、可逆计数器等，并探讨了它们在分频、定时、数字系统中应用。 状态机（State Machine）：一种更通用的时序逻辑电路设计模型，包括有限状态机（FSM）。我们介绍了摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的区别，以及状态转移图和状态转移表的绘制方法，并讲解了如何用触发器和组合逻辑电路实现状态机。 五、 半导体存储器与可编程逻辑器件：海量信息的载体与灵活的实现 随着信息时代的到来，存储海量数据变得至关重要。本书详细介绍了各种类型的半导体存储器： 随机存取存储器（RAM）：包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。我们深入分析了它们的结构、读写原理和特点，以及在计算机和嵌入式系统中的应用。 只读存储器（ROM）：包括掩模ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）和电可擦除可编程ROM（EEPROM）。我们讲解了它们的存储原理和应用场景。 闪存（Flash Memory）：一种非易失性存储器，具有高密度、高速度和低功耗等优点，广泛应用于U盘、固态硬盘等存储设备。 为了实现更灵活、更高效的数字系统设计，可编程逻辑器件（PLD）应运而生。本书介绍了以下几种主要的PLD： 可编程只读存储器（PROM）：可编程的ROM。 通用可编程逻辑器件（GAL）：一种功能更强的可编程器件。 现场可编程门阵列（FPGA）：一种大规模可编程逻辑器件，具有高度的灵活性和并行处理能力，是现代数字系统设计的重要工具。 复杂可编程逻辑器件（CPLD）：介于GAL和FPGA之间的一种可编程逻辑器件。 我们讲解了这些器件的内部结构、编程原理以及如何使用硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL进行设计。 六、 数模与模数转换：连接真实世界的桥梁 现实世界中的许多信号是模拟的，而数字系统处理的是离散的数字信号。因此，数模转换（DAC）和模数转换（ADC）是数字系统与现实世界交互的关键环节。 数模转换器（DAC）：将数字信号转换为模拟信号。我们介绍了不同类型的DAC，如电阻网络型、权电流型、R-2R梯形网络型等，并分析了它们的精度、分辨率和转换速度等性能指标。 模数转换器（ADC）：将模拟信号转换为数字信号。我们详细讲解了各种类型的ADC，如逐次逼近型ADC、双积分型ADC、斜率积分型ADC、并行比较型ADC（Flash ADC）以及sigma-delta ADC等，并讨论了它们各自的优缺点和应用领域。 七、 集成电路基础与实际应用 本书还将介绍集成电路（IC）的基本概念，包括IC的分类、制造工艺简介以及常用的数字集成电路系列（如TTL、CMOS）的特点和选型原则。 最后，本书将通过一系列贴近实际的案例，展示数字电子技术在各个领域的应用，例如： 微处理器与微控制器：简单介绍其基本结构和工作原理，以及它们在嵌入式系统中的核心作用。 数字信号处理（DSP）：概述DSP的基本思想和在通信、音频、视频等领域的应用。 现代通信系统：如蜂窝通信、无线网络等，如何广泛应用数字电子技术。 工业自动化与控制：PLC、传感器接口等在工业生产中的应用。 八、 学习方法与展望 本书鼓励读者主动动手实践，通过理论学习与实验操作相结合的方式，加深对数字电子技术的理解。建议读者积极进行电路仿真、硬件搭建和调试，从而将理论知识转化为实际技能。 数字电子技术作为信息技术的核心，正朝着集成度更高、速度更快、功耗更低、智能化更强的方向发展。掌握本书内容，将为读者在人工智能、物联网、大数据等前沿技术领域打下坚实的基础，迎接更广阔的学习和发展空间。

评分☆☆☆☆☆

从现在的时间点回望，这本书虽然出版年限已久，但它所涵盖的核心知识点，也就是数字电子技术这门学科的“内功心法”，是完全没有过时的。当然，它在介绍最新一代的半导体工艺、高速电路设计中的阻抗匹配细节，或者最新的微处理器架构等方面，可能不如近两年的新教材那样“前沿”。但对于任何想成为一名合格的电子工程师或计算机硬件设计人员来说，这本书提供的深厚理论基础，才是最宝贵的“沉淀”。它就像是一本精装版的古典名著，虽然语言风格可能不完全符合当下潮流，但其中的智慧和逻辑框架是永恒的。我常常翻阅其中的图表和推导过程，就像是和一位经验丰富的老教授在进行深度对话，它教会我如何在面对新技术时，能够迅速剥离掉表面的花哨，直击核心的逻辑本质。这是一本值得放在书架上，并时常拿出来温习的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是一股朴实无华的学术气息扑面而来，一看就知道是那种严谨、扎实的老牌教材的风格。我当初选择它，主要是冲着“十一五”规划教材这几个字去的，毕竟是国家级规划的，质量总归有保障。拿到手沉甸甸的，感觉内容量肯定很足。我印象最深的是它对基础概念的阐述，那种循序渐进的讲解方式，对于初学者来说简直是救命稻草。比如讲到逻辑代数的基本运算时，它不是简单地抛出公式，而是会结合实际的电路图，让你一步步理解为什么这个定律是成立的，这比死记硬背有效多了。而且，书里的例题选择也十分经典，都是那种能体现核心原理的“必考点”，即便是后来我接触到更复杂的数电系统设计，很多底层逻辑的优化思路，都能在这些基础例题中找到影子。它没有过多花哨的图表或时髦的术语堆砌，全靠扎实的文字功底和精妙的逻辑推导，构建起一个完整的数字电子技术知识体系。对于想要真正打下坚实基础，而非仅仅应付考试的人来说，这本书的深度和广度都非常令人信服。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读体验，对于我这种需要快速掌握应用技巧的人来说，初期是有一点挑战的。它的语言风格偏向于传统的教科书，极其精确，但也因此略显“干涩”。初读时，感觉就像在啃一块非常硬但营养极高的干粮，需要你投入大量的精力和时间去细细咀嚼才能品出其中的味道。我记得当时翻阅到关于时序逻辑电路的部分，涉及到触发器的建立保持时间分析时，图示部分相对简约，很多复杂的时序关系需要读者自行在脑海中构建模型，这对于习惯了丰富动画和仿真演示的现代学习者来说，可能需要一个适应过程。然而，一旦你坚持下来，你会发现这种“自己动手构建模型”的过程，极大地锻炼了你的抽象思维能力和电路分析的直觉。这本书没有把所有的“甜点”都喂到嘴边，而是提供了一套完善的“工具箱”和“蓝图”，让你自己去搭建和调试，这种自主学习带来的成就感，是看那些成品化教材无法比拟的。它强调的是“理解原理”而非“记住步骤”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分，可以说是其精髓所在，也是我投入时间最多的地方。它不像有些教材那样，后面的习题只是对概念的简单重复提问。这里的习题设计得非常有层次感，从基础的布尔代数化简，到使用卡诺图/奎因-麦克拉斯基法进行化简，再到利用标准逻辑门设计特定功能的电路，难度是螺旋上升的。我尤其喜欢其中一些综合性的设计题，它们通常会给出一个稍微复杂一点的功能需求，要求读者自行确定需要哪些逻辑模块（如译码器、加法器等），并画出完整的电路图。这些题目往往没有唯一的标准答案，更侧重于考察你对资源利用率和电路效率的权衡能力。完成这些题目后，我感觉自己真正掌握了数字电路的设计思维，而不是仅仅会套用公式。每次解出一道大型综合题，那种豁然开朗的感觉，远胜于考试前的临时抱佛脚。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在内容组织上的严谨性，它几乎是按照数字电路的认知逻辑来编排的。从最底层的元器件（比如半导体开关特性）讲起，逐步过渡到门电路，再到组合逻辑和时序逻辑的构建，最后才会触及到寄存器、计数器这些相对复杂的系统单元。这种层层递进的结构，使得知识点的衔接非常自然，很少出现“这里你得先学后面的东西”的尴尬情况。记得当时在学习译码器和多路复用器时，书中的对比分析非常到位，清晰地展示了如何利用基础的与非门或异或门来实现不同功能的电路块，这对于理解集成芯片的内部结构原理非常有帮助。它没有急着介绍那些现成的、封装好的IC芯片型号，而是花了大量篇幅去解析这些芯片“为什么长成那个样子”，这种对内在原理的深挖，让我在后续接触到更高级的FPGA设计时，依然能迅速理解硬件描述语言背后对底层逻辑资源的映射关系，可谓是“授人以渔”。