数字电子技术大讲堂 9787512355521 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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牛百齐著 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512355521

商品编码：29623305878

包装：平装

出版时间：2014-06-01

图书基本信息
图书名称	数字电子技术大讲堂	作者	牛百齐著
定价	32.00元	出版社	中国电力出版社
ISBN	9787512355521	出版日期	2014-06-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	大16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

《数字电子技术大讲堂》根据初学者实际需要，将数字电子技术按技能体系分为基本逻辑门，组合逻辑门，编码器、译码器、数据选择器，加法器和数值比较器，触发器，计数器、寄存器，555定时器，A/D、D/A转换器等8个单元，每个单元相对独立，学习后即可掌握一项技能，每个单元又划分若干技能点，通过先理论学习、再技能实践，由浅入深、循序渐进使读者在短时间内快速掌握数字电子技术。单元 学会基本逻辑门电路功能与应用第2单元 学会组合逻辑门电路的分析与应用第3单元 学会编码器、译码器、数据选择器逻辑功能与应用第4单元 学会加法器和数值比较器逻辑功能与应用第5单元 学会触发器的逻辑功能与应用第6单元 学会计数器、寄存器逻辑功能与应用第7单元 学会555定时器的功能与应用第8单元 学会A/D、D/A转换器逻辑功能及应用

作者简介

牛百齐，济宁职业技术学院电子信息系副教授，山东科技大学控制工程专业，硕士学位。从事电工、电子、自动控制等教学与研究，先后承担《物理》、《电工技术》、《电子技术》、《电视机原理与维修》等课程的教学工作，先后发表《开关电源的电磁干扰分析及抑制》、《反电势逻辑换相法的无刷直流电机驱动系统》等论文二十余篇，先后主持《EWB仿真软件辅助实验教学研究》、《电工技术课程教学中渗透职业价值观研究》、等课题研究。几年来，主持研发的“光谱仪联动调焦装置”、“压力自动检测记录仪”、“交流电弧发生器”、“磁粉探伤仪”、“道口栏木太阳能信号灯”等五项成果取得了国家。“自动调焦光谱仪”获济宁市科技进步奖，人力资源和社会保障部职业技能鉴定电子产品维修工考评员。获济宁市劳动模范称号。

目录

编辑推荐

1． 将数字电子技术内容划分为8个单元，按照由简单到复杂的顺序，构建数字电子技术的新体系。2． 将理论知识融入技能实训，以必须、够用为度，简明扼要、通俗易懂，使读者易于学习。

文摘

序言

《数字电子技术大讲堂》 前言 数字电子技术，作为现代科技的基石，渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、电脑到通信系统、工业自动化，无处不在。它以逻辑运算、二进制编码为核心，构建了信息时代的宏伟蓝图。理解数字电子技术的原理和应用，不仅是电子工程、计算机科学等专业领域学生的必修课，也是对现代社会运作机制进行深入洞察的关键。 本书《数字电子技术大讲堂》旨在为广大读者，特别是初学者和希望系统巩固数字电子技术知识的工程师们，提供一个全面、深入的学习平台。我们不满足于简单的概念罗列，更致力于通过清晰的讲解、丰富的实例和严谨的逻辑，帮助读者真正掌握数字电子技术的核心思想，并能将其灵活应用于实际问题中。 本书的编写，力求做到以下几点： 1. 系统性与完整性： 从最基础的数字信号、逻辑门开始，逐步深入到组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、微处理器等核心概念，构建一个完整的数字电子技术知识体系。 2. 概念清晰与深入理解： 每一个概念的引入，都力求从其本质出发，结合直观的类比和图示，帮助读者建立深刻的理解。我们强调“为什么”和“怎么用”，而不仅仅是“是什么”。 3. 理论与实践相结合： 在讲解理论知识的同时，穿插大量实际应用案例，展示数字电子技术在各个领域的魅力。我们将抽象的逻辑转化为具体的电路设计和功能实现，让读者感受到理论的实用价值。 4. 循序渐进与难度适中： 学习过程的设计，遵循由浅入深、由易到难的原则，确保不同基础的读者都能从中受益。我们避免一开始就抛出过于复杂的概念，而是逐步引导读者进入数字电子技术的殿堂。 5. 注重逻辑思维培养： 数字电子技术的核心在于逻辑。本书将贯穿逻辑思维的培养，引导读者学会如何分析问题、设计解决方案，并进行验证。 本书的读者对象广泛，包括但不限于： 电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业的在校学生。 希望从事数字电路设计、嵌入式系统开发、FPGA/ASIC设计等工作的工程师。 对数字电子技术感兴趣，希望了解现代电子设备工作原理的广大科技爱好者。 学习数字电子技术，就像学习一门全新的语言，掌握了它的语法和词汇，你就能用它来描述和构建各种复杂的系统。我们希望，《数字电子技术大讲堂》能成为你学习这门语言的得力助手，帮助你开启一段充满探索与创造的旅程。 第一章 数字信号与逻辑门基础 本章是数字电子技术的入门，我们将从最基本也是最核心的概念——数字信号入手，与模拟信号进行对比，理解数字信号的优势和特点。随后，我们将介绍数字电路中最基本的组成单元——逻辑门，包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等。我们将详细讲解它们的逻辑功能、真值表、逻辑符号以及在集成电路中的基本实现。 数字信号的本质： 了解离散的、量化的信号，与连续的、模拟信号的区别。探讨数字信号在抗干扰、信息传输和存储方面的优势。 二进制数制： 深入理解二进制的表示方法，以及它与十进制、十六进制之间的转换。掌握二进制运算的基本规则，为后续的逻辑运算奠定基础。 布尔代数： 布尔代数是数字逻辑的数学基础。我们将介绍其基本公理、定理，如交换律、结合律、分配律、吸收律、德摩根定律等，并演示如何利用布尔代数对逻辑表达式进行化简，从而优化电路设计。 逻辑门的功能与实现： 与门 (AND Gate): 只有当所有输入都为高电平时，输出才为高电平。 或门 (OR Gate): 只要有一个输入为高电平，输出就为高电平。 非门 (NOT Gate / Inverter): 输出是输入的逻辑反。 与非门 (NAND Gate): 与门的输出取反，具有万能性，可以用它实现其他所有逻辑门。 或非门 (NOR Gate): 或门的输出取反，同样具有万能性。 异或门 (XOR Gate): 当两个输入不相同时，输出为高电平。 同或门 (XNOR Gate): 当两个输入相同时，输出为高电平。 逻辑门的混合连接： 通过将不同类型的逻辑门组合起来，可以实现更复杂的逻辑功能。本节将通过简单示例，展示逻辑门的组合威力。 集成电路 (IC) 基础： 简要介绍集成电路的基本概念，以及逻辑门是如何被集成到芯片中的。 第二章 组合逻辑电路 组合逻辑电路由逻辑门组成，其输出仅取决于当前时刻的输入，与电路的历史状态无关。本章将重点介绍几种典型的组合逻辑电路，包括译码器、编码器、数据选择器、加法器以及其他一些常用的组合逻辑模块。 组合逻辑电路的特点： 理解其无记忆性的本质，以及输出信号如何实时响应输入信号的变化。 译码器 (Decoder): 将二进制代码转换为特定的输出信号。例如，3-to-8 译码器，可以将3位的二进制输入译成8个唯一的输出线中的一个。我们将探讨其应用，如存储器的地址选择。 编码器 (Encoder): 与译码器功能相反，将多个输入信号中的一个（通常是优先级）转换为二进制代码。例如，8-to-3 编码器。 数据选择器 (Multiplexer, MUX): 根据控制信号的选择，将多个输入数据中的一个传递到输出端。我们将分析其结构和工作原理，以及它在数据路由中的重要作用。 加法器 (Adder): 实现二进制数的加法运算。我们将介绍半加器（实现两位数的加法，不考虑进位）和全加器（考虑前一级的进位），并由此构建多位二进制加法器。 其他组合逻辑电路： 比较器 (Comparator): 比较两个二进制数的大小。 奇偶校验发生器/检验器 (Parity Generator/Checker): 用于错误检测。 卡诺图 (Karnaugh Map, K-map): 一种用于简化布尔表达式的图形方法，能够直观地找到最简化的逻辑电路。我们将学习如何绘制和使用卡诺图来化简组合逻辑电路。 Quine-McCluskey 方法： 另一种更为系统化的布尔代数化简方法，尤其适用于较多变量的情况。 第三章 时序逻辑电路 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，还与电路过去的状态有关，即它具有“记忆”功能。本章将深入探讨时序逻辑电路的核心——触发器，以及基于触发器构建的各类时序电路，如寄存器、计数器和状态机。 时序逻辑电路的特点： 理解其“状态”的概念，以及时钟信号在同步时序电路中的作用。 触发器 (Flip-Flop): 时序逻辑电路的基本存储单元。我们将详细讲解不同类型的触发器： 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 (Delay Flip-Flop): 数据输入 D 在时钟边沿被锁存，并传递到输出 Q。 JK 触发器： 功能更强大的触发器，可以模拟 SR 和 T 触发器的功能。 T 触发器 (Toggle Flip-Flop): 在时钟边沿翻转其输出状态。 触发器的时序参数： 学习了解时钟脉冲宽度、建立时间、保持时间等关键参数，它们对于确保电路的稳定工作至关重要。 寄存器 (Register): 由若干个触发器组成，用于存储一组二进制数据。我们将介绍移位寄存器（用于数据移位和串并转换）和并行寄存器。 计数器 (Counter): 能够按照一定的规律对输入脉冲进行计数。我们将介绍： 异步计数器 (Ripple Counter): 各级触发器输出之间存在时钟延迟。 同步计数器 (Synchronous Counter): 所有触发器在同一时钟信号下翻转，速度更快，但设计稍复杂。 减法计数器、可预置计数器、环形计数器、扭环计数器等。 有限状态机 (Finite State Machine, FSM): 用来描述和设计具有有限状态和状态转移的系统。 摩尔型状态机 (Moore Machine): 输出仅取决于当前状态。 米利型状态机 (Mealy Machine): 输出取决于当前状态和当前输入。 我们将学习如何绘制状态转换图和状态表，并将其转化为实际的时序电路。 第四章 半导体存储器与可编程逻辑器件 本章将介绍数字系统中至关重要的组成部分——存储器，以及现代数字系统设计中不可或缺的可编程逻辑器件。 半导体存储器： 随机存取存储器 (RAM): 静态随机存取存储器 (SRAM): 速度快，但集成度较低，功耗较大。 动态随机存取存储器 (DRAM): 集成度高，功耗较低，但速度较慢，需要刷新。 介绍 RAM 的读写操作原理和基本结构（地址线、数据线、控制线）。 只读存储器 (ROM): 存储的数据在断电后不会丢失。 掩膜 ROM (MROM): 在制造过程中固化数据。 可编程 ROM (PROM): 只能编程一次。 可擦写可编程 ROM (EPROM): 可以通过紫外线擦除。 电可擦写可编程 ROM (EEPROM): 可以通过电信号擦除。 闪存 (Flash Memory): EEPROM 的一种，速度更快，寿命更长。 存储器的组织与寻址： 了解存储器如何通过地址线和数据线进行组织和访问。 可编程逻辑器件 (PLD): 可编程只读存储器 (PROM): 早期的一种 PLD，用于实现组合逻辑。 通用阵列逻辑 (GAL) / 可编程阵列逻辑 (PAL): 结合了 AND 阵列和 OR 阵列，可以编程实现组合逻辑。 现场可编程门阵列 (FPGA): 具有大规模可配置逻辑单元和可编程互连线，能够实现非常复杂的数字系统，是现代数字系统设计的主流器件。 复杂可编程逻辑器件 (CPLD): 介于 PAL 和 FPGA 之间，具有较多的逻辑单元和宏单元。 介绍 PLD 的基本结构和工作原理，以及它们在快速原型开发和定制化设计中的优势。 第五章 微处理器与微控制器基础 微处理器是数字电子技术皇冠上的明珠，它集成了大量的逻辑电路，能够执行指令，是现代计算机的核心。本章将介绍微处理器的基本结构、工作原理，以及其在嵌入式系统中的重要应用——微控制器。 微处理器的基本结构： 中央处理器 (CPU): 包含运算逻辑单元 (ALU)、控制单元 (CU) 和寄存器组。 运算逻辑单元 (ALU): 负责执行算术和逻辑运算。 控制单元 (CU): 负责从存储器中取出指令，解释指令，并发出控制信号。 寄存器组: 用于存放数据和指令的临时存储单元。 时钟信号: 控制 CPU 的工作节拍。 指令周期： CPU 执行一条指令所需的时间，包括取指令、译码、执行和写回等阶段。 指令集体系结构 (ISA): 定义了 CPU 能够识别和执行的指令集合，如 x86、ARM 等。 微控制器 (Microcontroller, MCU): 将微处理器、存储器（RAM、ROM）和输入/输出接口集成到同一芯片中的系统。 微控制器在嵌入式系统中的应用： 介绍微控制器如何控制家用电器、汽车电子、工业自动化设备等。 常见微控制器系列简介： 例如，AVR、PIC、ARM Cortex-M 等。 外围设备接口： 介绍微控制器如何通过通用输入/输出 (GPIO)、定时器、中断控制器、串行通信接口 (UART, SPI, I2C) 等与外部世界进行交互。 第六章 数字系统设计方法与实例 本章将回归设计实践，介绍现代数字系统设计的一些常用方法和流程，并通过一些典型的设计实例，巩固前面章节所学的知识。 硬件描述语言 (HDL): Verilog HDL 和 VHDL: 介绍这两种主流的硬件描述语言，它们能够以文本化的方式描述数字电路的行为和结构，是进行复杂数字系统设计和仿真的关键工具。 HDL 在电路设计中的作用： 从抽象的逻辑描述到具体的电路实现。 EDA (Electronic Design Automation) 工具： 介绍常用的 FPGA/ASIC 设计工具链，如 Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime 等。 综合、仿真、布局布线： 了解数字系统设计的关键流程。 设计实例： 交通信号灯控制器设计： 综合运用组合逻辑和时序逻辑，以及状态机思想。 简易计算器设计： 结合加法器、数据选择器和键盘输入。 LED 流水灯设计： 利用移位寄存器或计数器实现。 串口通信模块设计： 学习如何使用 UART 接口发送和接收数据。 设计流程概述： 从需求分析、功能设计、逻辑设计、仿真验证到硬件实现。 结语 数字电子技术是一门充满活力和创造性的学科。随着集成电路技术的飞速发展，数字电路的集成度越来越高，功能越来越强大。希望通过《数字电子技术大讲堂》的学习，读者能够建立起扎实的理论基础，培养敏锐的逻辑思维，并能够将所学知识灵活应用于实际的电子系统设计与开发中。掌握了这门技术，你将能够更好地理解这个由数字信息驱动的现代世界，并有望在这个领域创造出属于自己的辉煌。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的技术书籍，不仅要教会你“是什么”，更要教会你“如何思考”。《数字电子技术大讲堂》在这方面做得尤为出色，它不仅仅是在传授知识点，更是在培养一种严谨的数字系统设计思维。书中很多地方都穿插了对“设计权衡”（Trade-offs）的讨论。例如，在比较不同类型的存储元件（如SRAM与DRAM）时，它不会简单地说哪个更快，而是会详细分析在不同应用场景下，比如功耗敏感型设备和吞吐量敏感型服务器中，哪种选择更具优势，以及这种选择背后的成本和性能代价是什么。这种多维度、辩证性的分析视角，极大地拓宽了我的技术视野。它鼓励读者不满足于仅仅实现功能，而是要去追求更优化、更健壮、更具成本效益的解决方案。这本书读完后，我感觉自己不再只是一个会搭建电路的人，而是开始学会像一个真正的数字系统架构师那样去规划和思考问题了。这种思维层面的提升，是任何纯粹的公式堆砌都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术大讲堂》简直是为我这种初学者量身定做的“救星”啊！我之前对数字电路的理解基本停留在“知道有这么回事”的阶段，看那些厚厚的教科书简直是云里雾里，公式多得让人头晕眼花。但是这本书的叙述方式非常接地气，仿佛有一个经验丰富的老工程师坐在你旁边，用最通俗易懂的语言把那些抽象的概念一点点掰开揉碎了讲给你听。尤其是对布尔代数和逻辑门部分的讲解，它没有直接堆砌复杂的数学推导，而是先从实际的应用场景入手，比如如何设计一个简单的开关电路，这样一下子就把抽象的理论和我们日常生活中能理解的东西联系起来了。读起来一点都不枯燥，感觉每翻过一页都有新的启发。作者在讲解中穿插了很多工程实践中的小窍门和注意事项，这些内容在标准教材里是很少见的，但对于真正想动手实践的人来说，简直是无价之宝。比如，关于芯片选型时需要考虑的功耗和速度之间的平衡，讲得非常细致。看完前几章，我对组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本框架有了清晰的认识，不再是那种一知半解的状态了。这本书的图示也做得特别好，清晰明了，很多复杂的电路图通过精心的设计，让原本晦涩难懂的部分瞬间变得清晰起来。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对技术书籍的排版和阅读体验要求比较高，很多专业书为了塞进更多内容，排版常常是密密麻麻的字体，阅读起来非常吃力，时间长了眼睛真的受不了。这本《数字电子技术大讲堂》在视觉设计上做得相当出色。首先，字号和行距都拿捏得恰到好处，即便是连续阅读几个小时也不会感到明显的视觉疲劳。其次，作者对关键概念和公式的处理非常到位，常用的术语和定义都会用不同的字体样式或边框突出显示出来，这极大地帮助了我快速定位和记忆重点。更值得称赞的是，书中的大量概念图和流程图都采用了现代化的扁平化设计风格，简洁、直观，完全摒弃了过去那种老旧的、线条复杂的示意图。特别是涉及到大规模集成电路（IC）设计流程的章节，那些方框图和数据流向图，清晰到几乎不需要额外的文字解释就能理解其工作原理。对于自学者来说，这种友好的阅读界面，是保持学习动力的重要因素之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排逻辑性非常强，它遵循的是一个由浅入深、循序渐进的学习路径，完全尊重读者的认知过程。它不是那种把所有知识点一股脑堆在一起的“百科全书”式教材。开篇从最基本的数制和二进制运算入手，然后平稳过渡到逻辑门电路的组合，接着用一整个章节的篇幅专门详细拆解了译码器、多路复用器等中等规模的逻辑器件。最让我印象深刻的是，它对“有限状态机”（FSM）的讲解，这是很多初学者感到头疼的部分。作者没有直接抛出状态转移表，而是先通过设计一个简单的交通灯控制器作为案例，一步步引导我们思考如何定义状态、如何绘制状态图，最后才推导出具体的电路实现。这种“带着问题走”的学习方式，让抽象的理论转化为了具体的工程挑战，使得理解过程非常自然和深入，而不是机械性的记忆。这种匠心独运的章节安排，体现了作者深厚的教学经验和对读者学习难点的精准把握。

评分☆☆☆☆☆

我是一个在职的硬件工程师，工作需要接触到一些底层数字系统，但我的本科专业并非电子信息类，所以很多基础知识总是感觉心里没底。我买过好几本号称是“快速入门”的数字电路书籍，但它们要么太浅，蜻蜓点水，解决不了实际问题；要么又陷在过于偏重的理论证明中，脱离了实际应用。直到我翻开了这本《数字电子技术大讲堂》，我才发现它找到了一个完美的平衡点。它在保证理论严谨性的同时，花了大量的篇幅去讨论“为什么”要这么设计，而不是仅仅告诉你“应该”怎么设计。比如在讲解触发器的时候，作者不仅仅画出了标准的电路图和时序图，更深入地分析了不同类型触发器（如RS、D、JK）在实际高速电路中可能遇到的毛刺问题和锁存问题，并给出了具体的硬件抑制方案。这种将理论深度与工程实践紧密结合的写作手法，对我这种需要快速提升实战能力的专业人士来说，简直是效率倍增器。它不是那种只适合学生考试的书，它更像是项目开发过程中的一本随身手册，随时可以查阅，随时都能找到解决问题的思路。