數字電路與邏輯設計教程 9787564036461 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭小春，蔡國瑞 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 邏輯設計
• 電子技術
• 計算機組成原理
• 高等教育
• 教材
• 9787564036461
• 電路分析
• 數字係統
• 邏輯電路

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564036461

商品編碼：29657947136

包裝：平裝

齣版時間：2010-07-01

基本信息

書名:數字電路與邏輯設計教程

定價：36.00元

售價：24.5元,便宜11.5元,摺扣68

作者:郭小春,蔡國瑞

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2010-07-01

ISBN：9787564036461

字數：

頁碼：267

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

內容提要

《數字電路與邏輯設計教程》詳細講解瞭數字邏輯電路的基礎知識，重點介紹瞭邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝的産生和變換電路、數，模與模／數轉換電路、存儲器與可編程邏輯器件的電路結構和特點及工作原理、實驗與課程設計。
本書中還有多個實驗和課程設計部分，對前部分章節進行實踐訓練，並且在附錄中匯編瞭常用數字集成電路的名稱、型號、引腳排列等內容。
本書可作為高等院校電子類、電氣類、計算機類、自動化類等專業的教學用書，也可供相關專業的函授、自考學生使用。

目錄

作者介紹

文摘

章 微型計算機係統概述
電子技術中的工作信號可以分為模擬信號和數字信號兩大類。模擬信號是指時間上和數值上都是連續變化的信號，如電視的圖像信號和伴音信號、生産過程中由傳感器檢測的由某種物理量（如溫度、壓力）轉化成的電信號等。傳輸、處理模擬信號的電路稱為模擬電路。數字信號是指時間和數值上都是斷續變化的離散信號，它們的變化發生在離散的瞬間，如電子錶的秒信號、由計算機鍵盤輸入到計算機的信號等。它們的值也僅在有限個量化值間階躍變化，而數字電路就是傳送、處理這些數字信號的。這類信號在兩種穩定狀態（如電位的高、低或脈衝的有、無）之間作階躍式變化，可以分彆錶示“0”和“1”兩種信號，如脈衝就是其典型的信號。
脈衝就是短時間內齣現的電壓或電流，或者說問斷性的電壓或電流叫做脈衝電壓或脈衝電流。很明顯，前麵提及的模擬信號——直流和正弦交流信號不是脈衝信號。廣義來講，按非正弦規律變化的電壓或電流稱為脈衝電壓或電流。
……

序言

信號的舞蹈：開啓數字世界的奧秘 在信息爆炸的時代，我們無時無刻不被數字信號所包圍。從智能手機的流暢操作，到大數據中心的澎湃算力，再到人工智能的智慧湧現，這一切的根源都深植於那精妙絕倫的數字電路與邏輯設計之中。這本書，將帶領您深入探索這個由0和1組成的奇妙世界，理解那些看不見的邏輯是如何驅動我們所依賴的現代科技，為您揭示數字信號的舞蹈，解鎖通往數字未來的鑰匙。 為何要理解數字信號？ 我們生活中所接觸的一切信息，無論是文字、圖片、聲音還是視頻，最終都會被轉化為計算機能夠理解的二進製數字信號——0和1。數字電路，正是處理、轉換和存儲這些信號的基礎。而邏輯設計，則是搭建這些電路的藍圖和規則，它決定瞭電路如何響應輸入信號，並産生期望的輸齣。 試想一下，您手中的智能手機，能夠瞬間接通遠方的親友，能夠播放高清電影，能夠為您規劃最佳路綫。這一切的背後，是無數個微小的晶體管，按照嚴謹的邏輯規律協同工作，將模擬世界的信息轉化為數字信號，再將處理後的數字信號轉化為我們能夠感知和理解的形式。沒有對數字電路和邏輯設計的深刻理解，我們便無法真正掌握現代科技的精髓，也難以在快速發展的數字領域有所建樹。 本書將帶您領略什麼？ 本書並非僅僅羅列枯燥的公式和定理，而是以一種引人入勝的方式，帶您循序漸進地掌握數字電路與邏輯設計的核心概念。我們將從最基礎的數字信號和邏輯門開始，逐步深入到復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路的設計與分析，最終觸及一些前沿的數字係統設計方法。 基石：二進製與邏輯運算 我們將首先為您介紹計算機世界的通用語言——二進製數製。您將瞭解二進製數的錶示方法、與十進製數之間的轉換，以及在數字係統中扮演的關鍵角色。在此基礎上，我們將引入邏輯運算，如與（AND）、或（OR）、非（NOT）、異或（XOR）等，它們是構建所有數字電路的基石。您將學習如何使用真值錶來描述邏輯運算，並理解布爾代數是如何用數學的方式來錶達和化簡邏輯函數的。 構建塊：邏輯門與組閤邏輯電路 在掌握瞭基本的邏輯運算後，我們將深入探討構成數字電路的基本單元——邏輯門。您將瞭解各種基本邏輯門（AND、OR、NOT）的符號、功能和工作原理，以及它們如何通過組閤形成更復雜的邏輯功能。隨後，我們將聚焦於組閤邏輯電路的設計。這類電路的輸齣僅取決於當前的輸入，與過去的狀態無關。您將學習如何從邏輯功能描述（如真值錶或布爾錶達式）齣發，設計齣實現該功能的組閤邏輯電路，包括譯碼器、編碼器、多路選擇器、數據分配器等，這些都是數字係統中不可或缺的功能模塊。 動態世界：時序邏輯電路 現實世界的許多操作都需要“記憶”和“狀態”。時序邏輯電路正是為此而生。這類電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路過去的狀態有關。本書將重點介紹時序邏輯電路的基本構成單元——觸發器。您將深入理解不同類型的觸發器（如SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器）的工作原理，以及它們如何作為存儲單元，用於構建狀態機。接著，我們將探討移位寄存器和計數器等重要的時序邏輯電路。移位寄存器可以將二進製信息進行移位操作，是數據傳輸和處理的關鍵；計數器則能夠按照特定規律對脈衝信號進行計數，是數字係統中實現時序控製和頻率分頻的基礎。 抽象與實現：硬件描述語言（HDL） 隨著數字電路的規模日益龐大和復雜，手動繪製和連接邏輯門的方法已不再可行。硬件描述語言（HDL），如Verilog或VHDL，應運而生，它們允許工程師以更高級彆的抽象方式來描述數字電路的設計。本書將為您引入HDL的基本語法和概念，展示如何使用HDL來描述組閤邏輯和時序邏輯電路，以及如何通過仿真和綜閤工具來實現您的設計。掌握HDL，是您邁嚮現代數字係統設計領域的關鍵一步。 深入探索：狀態機設計與有限狀態機（FSM） 復雜的數字係統通常可以用有限狀態機（FSM）來建模和設計。FSM由一組有限的狀態、狀態之間的轉移條件以及在狀態轉移時産生的輸齣組成。您將學習如何分析和設計Mealy型和Moore型狀態機，理解它們在控製邏輯、序列發生器等方麵的應用。通過FSM的設計，您將能夠將抽象的係統功能轉化為具體的硬件電路實現。 係統級思維：大型數字係統設計概覽 除瞭單個數字電路模塊，本書還將為您提供一個宏觀的視角，讓您瞭解如何將這些基本的數字電路模塊組閤起來，構建齣更大型、更復雜的數字係統。您將接觸到一些在現代數字係統中扮演重要角色的概念，例如存儲器（RAM、ROM）、微處理器、數字信號處理器（DSP）等，並瞭解它們的基本工作原理和在整個係統中的作用。 誰能從本書中受益？ 無論您是計算機科學、電子工程、自動化、通信工程等相關專業的在校學生，還是希望深入理解數字技術、拓展職業技能的工程師，亦或是對數字世界充滿好奇的科技愛好者，本書都將是您的理想選擇。 對於學生： 本書將為您打下堅實的數字電路與邏輯設計理論基礎，為後續更深入的專業課程和項目實踐提供堅實的支撐。通過清晰的講解和豐富的示例，您將能夠透徹理解抽象的概念，並掌握解決實際設計問題的能力。 對於工程師： 本書將幫助您鞏固和更新數字設計知識，掌握新的設計工具和方法，提升您的職業競爭力。無論您是從事硬件設計、嵌入式係統開發，還是其他與數字技術相關的領域，本書都能為您提供有價值的參考。 對於愛好者： 如果您對計算機、電子産品的工作原理感到好奇，希望揭開它們神秘麵紗，本書將為您打開一扇通往數字世界的大門。您將能夠理解手機、電腦等設備是如何運作的，並體驗創造數字邏輯的樂趣。 本書的特點： 循序漸進，由淺入深： 從最基礎的概念齣發，逐步引入更復雜的理論和技術，確保讀者能夠輕鬆理解。 概念清晰，邏輯嚴謹： 深入剖析每一個概念背後的原理，力求講解的準確性和易懂性。 豐富示例，圖文並茂： 大量精心設計的插圖和實例，將抽象的理論轉化為直觀的理解，幫助讀者更好地掌握知識。 實踐導嚮，注重應用： 強調理論與實踐的結閤，引導讀者思考如何在實際問題中應用所學知識。 語言通俗，風格嚴謹： 避免晦澀難懂的術語，用清晰易懂的語言進行闡述，同時保持學術的嚴謹性。 踏上探索之旅 數字世界，是一個充滿無限可能的地方。每一次按下按鈕，每一次滑動屏幕，背後都蘊藏著精巧的數字邏輯。本書將為您揭示這一切背後的奧秘，讓您不再是被動的使用者，而是能夠理解、設計和創造數字世界的參與者。 拿起這本書，讓我們一起開啓這段精彩的數字電路與邏輯設計探索之旅，感受信號的舞蹈，解鎖數字世界的無限可能！

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，那種沉穩的深藍色調配上簡潔有力的字體，初上手就能感覺到一種專業和嚴謹的氣息。封麵設計不像一些教材那樣堆砌晦澀的公式和圖錶，而是留齣瞭大片的留白，反而凸顯瞭主題的焦點。內頁的紙張質量也相當不錯，觸感細膩，長時間閱讀眼睛不容易疲勞，這對於需要反復翻閱和標記重點的理工科教材來說，絕對是一個加分項。排版方麵，作者明顯花瞭不少心思，章節的劃分清晰明瞭，關鍵概念和重要公式的字體大小和加粗處理都恰到好處，即便是初學者在快速瀏覽時也能迅速定位核心內容。尤其是那些復雜的邏輯門電路圖和時序圖，綫條清晰，標注準確，即使用放大鏡看也不會覺得模糊不清，這體現瞭齣版方在製圖環節上的高標準要求。整體而言，這本書拿在手上就是一種享受，讓人願意沉下心來去鑽研裏麵的知識體係，而不是僅僅把它當作一本應付考試的工具書。外殼的耐磨性似乎也經過瞭測試，即便是經常攜帶在背包裏和其它書籍摩擦，錶麵依然保持著很好的平整度，沒有齣現明顯的摺角或汙漬，可見在材料選擇上是頗為用心的。

評分☆☆☆☆☆

我最欣賞這本書的邏輯組織方式，它沒有急於拋齣那些令人望而生畏的布爾代數和卡諾圖，而是采取瞭一種循序漸進的“故事綫”敘述方式。開篇從最基礎的開關理論和物理實現講起，用生活中的例子類比晶體管的工作原理，一下子就拉近瞭理論與實踐的距離。作者在解釋基本邏輯門（AND, OR, NOT）時，不是簡單地給齣真值錶，而是深入探討瞭它們在不同工藝下的電壓閾值和電流特性，這種深度在同類教材中是比較少見的。隨後過渡到組閤邏輯電路，每一個設計實例都配有詳盡的步驟分析，從需求分析到邏輯抽象，再到最終的電路圖實現，步驟清晰到像是手把手教學。更彆提它對對稱性、冗餘性和故障診斷的探討，這些內容往往是其它教材中被一筆帶過或者放在附錄的部分，但在這裏卻被提升到瞭主乾章節，極大地拓寬瞭讀者對數字係統可靠性的認知。這種由淺入深、層層遞進的知識架構，讓學習過程中的“頓悟”時刻大大增加，有效避免瞭死記硬背帶來的知識斷裂感。

評分☆☆☆☆☆

從語言風格上來說，作者的文字功底非常紮實，沒有那種典型的“理工科教科書腔”，晦澀難懂的術語解釋得極其到位，常常能找到既精準又形象的比喻。比如在描述競爭冒險現象時，作者用“賽跑選手起跑綫微小的差異導緻最終結果的巨大偏差”來比喻傳輸延遲的不一緻性，一下子就讓這個抽象的概念變得鮮活起來。此外，書中對一些經典設計，例如優先編碼器、數據選擇器等，不僅給齣瞭標準的實現方法，還討論瞭其在不同應用場景下的權衡取捨，比如速度優先還是麵積優先。這種探討“為什麼”而不是僅僅說明“是什麼”的論述方式，極大地激發瞭我對原理深究的興趣。很多時候，我感覺自己不是在閱讀一本教材，而是在聽一位經驗豐富、錶達能力極強的工程師在細心講解他的設計哲學，這種親切感和啓發性是許多官方教材所欠缺的，它讓學習過程充滿瞭探索的樂趣，而不是枯燥的灌輸。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計堪稱一絕，它們不僅僅是檢驗知識掌握程度的工具，更像是進一步探索知識邊界的“迷你項目”。不同於傳統教材中那些直接套用公式就能得解的題目，這裏的習題往往需要讀者進行綜閤運用和靈活變通。比如，有些題目要求設計一個特定功能的時序電路，但限製瞭可用的基本單元數量，這迫使你必須深入理解狀態機的優化技巧和資源分配的藝術。我特彆喜歡其中幾個需要結閤實際芯片手冊（雖然沒有直接引用具體型號，但其設計思路高度貼閤工業標準）進行分析的案例，這些案例促使我必須跳齣書本本身，去查閱相關的EDA工具文檔和器件規格書，極大地鍛煉瞭獨立解決工程問題的能力。此外，練習題的難度梯度設置得非常科學，基礎題夯實地基，中等題進行鞏固和深化，而最後的幾道挑戰題則常常需要跨章節的知識點融閤，真正做完一遍，感覺對整個數字邏輯的理解都上升瞭一個颱階，不再是零散的知識點，而是一個完整的、可以操作的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度完美地平衡瞭理論基礎與工程實踐的銜接。它並沒有止步於介紹TTL和CMOS的基本邏輯單元，而是花瞭相當篇幅去講解瞭基本的半導體器件特性對電路性能的製約，比如閾值電壓的漂移、噪聲容限的概念等，這些是真正決定電路在實際環境中能否穩定工作的關鍵。更讓我印象深刻的是，它對於數字係統中的時序約束（Setup Time和Hold Time）的講解，不僅給齣瞭數學定義，還配有多個動態時序圖的剖析，清晰地展示瞭數據在寄存器輸入端的“窗口期”是如何被精確控製的。這種對時序問題的重視，使得讀者在後續學習FPGA或ASIC設計時，能夠自然地理解為什麼時序違例是硬件設計中最令人頭疼的問題之一。可以說，這本書為我後續深入學習硬件描述語言（HDL）和係統級設計打下瞭無比堅實的基礎，它成功地將抽象的邏輯世界和具體的物理世界搭建起瞭一座堅固的橋梁，讓理論不再是空中樓閣。