数字电路与逻辑设计教程 9787564036461 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭小春，蔡国瑞 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564036461

商品编码：29657972323

包装：平装

出版时间：2010-07-01

基本信息

书名:数字电路与逻辑设计教程

：36.00元

售价：24.5元,便宜11.5元,折扣68

作者:郭小春,蔡国瑞

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787564036461

字数：

页码：267

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

内容提要

《数字电路与逻辑设计教程》详细讲解了数字逻辑电路的基础知识，重点介绍了逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲的产生和变换电路、数，模与模／数转换电路、存储器与可编程逻辑器件的电路结构和特点及工作原理、实验与课程设计。
本书中还有多个实验和课程设计部分，对前部分章节进行实践训练，并且在附录中汇编了常用数字集成电路的名称、型号、引脚排列等内容。
本书可作为高等院校电子类、电气类、计算机类、自动化类等专业的教学用书，也可供相关专业的函授、自考学生使用。

目录

作者介绍

文摘

第1章 微型计算机系统概述
电子技术中的工作信号可以分为模拟信号和数字信号两大类。模拟信号是指时间上和数值上都是连续变化的信号，如电视的图像信号和伴音信号、生产过程中由传感器检测的由某种物理量（如温度、压力）转化成的电信号等。传输、处理模拟信号的电路称为模拟电路。数字信号是指时间和数值上都是断续变化的离散信号，它们的变化发生在离散的瞬间，如电子表的秒信号、由计算机键盘输入到计算机的信号等。它们的值也仅在有限个量化值间阶跃变化，而数字电路就是传送、处理这些数字信号的。这类信号在两种稳定状态（如电位的高、低或脉冲的有、无）之间作阶跃式变化，可以分别表示“0”和“1”两种信号，如脉冲就是其典型的信号。
脉冲就是短时间内出现的电压或电流，或者说问断性的电压或电流叫做脉冲电压或脉冲电流。很明显，前面提及的模拟信号——直流和正弦交流信号不是脉冲信号。广义来讲，按非正弦规律变化的电压或电流称为脉冲电压或电流。
……

序言

《逻辑的基石：理解数字世界的原理》 这是一本深入浅出、系统详实的电子技术入门读物，旨在为初学者构建坚实的数字逻辑基础，并引导读者逐步探索数字电路的奥秘。本书不局限于某个特定领域的应用，而是聚焦于数字电路最核心、最普遍的原理，帮助读者理解现代电子设备得以运作的根本逻辑。 核心内容概览： 本书的编写思路遵循从抽象概念到具体实现的逻辑顺序，确保读者能够循序渐进地掌握知识。 第一部分：逻辑的抽象与基础 数字信号的本质： 我们将从最根本的角度出发，解析数字信号与模拟信号的区别，理解二进制表示法的简洁与强大。为什么电子世界选择0和1作为基本语言？我们将探讨这背后的逻辑和技术优势。这部分将不仅仅停留在概念层面，还会简要介绍产生和识别数字信号的技术基础，为后续的学习铺平道路。 布尔代数：逻辑运算的数学基石： 布尔代数是数字电路的语言。本书将详细介绍布尔代数的基本公理、定理和运算规则，包括逻辑与（AND）、逻辑或（OR）、逻辑非（NOT）、逻辑异或（XOR）等基本逻辑门的工作原理及其数学表达式。我们将通过大量的例子，展示如何运用布尔代数进行逻辑表达式的简化和化简，这是设计高效数字电路的关键技能。 逻辑门电路：构建逻辑世界的积木： 介绍各种基本逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的符号、真值表和工作特性。重点将放在NAND和NOR门作为通用逻辑门的设计能力，展示如何仅用这两种门就能实现所有其他逻辑功能，这对于理解集成电路的设计和优化具有重要意义。 组合逻辑电路：组合的智慧： 深入讲解组合逻辑电路的设计方法。我们将从理解需求、建立真值表、编写布尔表达式，到使用卡诺图（Karnaugh Map）等工具进行逻辑化简，最终得到最简化的逻辑表达式。本书将详细演示如何绘制组合逻辑电路图，并分析其工作过程。具体内容将涵盖： 编码器与解码器： 实现二进制码与特定输出之间的转换，例如BCD码到七段数码管的显示驱动。 多路选择器（Multiplexer）与分路器（Demultiplexer）： 实现数据的选择与分配，是构建复杂逻辑系统的重要单元。 加法器与减法器： 实现基本的算术运算，是数字系统中最为基础和重要的组成部分，包括半加器、全加器、并行加法器、带符号数加减法等。 比较器： 实现对两个二进制数的比较，用于判断大小关系。 译码器： 将二进制输入转换为特定的控制信号输出。 第二部分：时序的流动与记忆 时序逻辑电路：时间的维度： 引入时序逻辑电路的概念，强调其与组合逻辑电路的关键区别——依赖于输入信号和前一时刻的状态。我们将详细阐述时钟信号在同步时序逻辑电路中的作用，以及异步时序逻辑电路的潜在问题。 触发器：信息的最小存储单元： 详细介绍各种类型的触发器（Flip-Flop），包括SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器。我们将深入分析它们的结构、工作原理、状态转移图和时序图，理解它们如何能够存储一位二进制信息。特别会强调D触发器在数据存储中的重要性，以及JK触发器的通用性和灵活性。 寄存器：数据的批量存储： 介绍寄存器作为多个触发器的组合，用于存储一个或多个字（word）的数据。我们将讨论不同类型的寄存器，如移位寄存器（左移、右移、串行/并行输入输出）及其在数据传输和处理中的应用。 计数器：时间的精确计量： 深入讲解计数器的工作原理，包括同步计数器和异步计数器。我们将介绍二进制计数器、十进制计数器、可预置计数器以及可加/减计数器。计数器在定时、频率分频、数据序列生成等领域有着广泛的应用。 有限状态机（Finite State Machine, FSM）：系统的行为建模： 介绍有限状态机的概念，包括状态、输入、输出和状态转移。我们将详细讲解Moore型和Mealy型有限状态机的设计方法，包括状态图、状态表和逻辑电路的实现。FSM是设计控制器、序列发生器以及描述任何具有离散状态和状态转移的系统的强大工具。 第三部分：模块化与系统设计 集成电路（IC）与逻辑系列： 简单介绍集成电路的基本概念，以及不同逻辑系列（如TTL、CMOS）的特点和应用。这部分内容将帮助读者理解我们所设计的逻辑电路是如何在实际的物理器件上实现的。 时序分析与时序约束： 引入时序分析的基本概念，如建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time），以及时序违例可能带来的问题。虽然不进行深入的硬件时序设计，但让读者理解时序约束的重要性，为理解更复杂的数字系统设计打下基础。 可编程逻辑器件（PLD）与FPGA简介： 简要介绍可编程逻辑器件（PLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的概念，它们是如何允许用户根据需求配置逻辑功能的。这部分内容旨在为读者展示数字逻辑设计的灵活性和现代电子设计的趋势，为进一步深入学习提供方向。 简单数字系统的构建： 通过一些综合性的例子，展示如何将前面学到的组合逻辑和时序逻辑知识结合起来，设计一个小型但功能完整的数字系统。例如，一个简单的交通灯控制器，一个简单的电子骰子，或者一个基本的计算器模块。这些例子将贯穿整个设计流程，从需求分析到最终的逻辑实现。 本书的特点： 理论与实践相结合： 本书在讲解基本概念的同时，会穿插大量的实例分析和设计流程演示，让读者能够更好地理解理论知识的应用。 循序渐进的学习路径： 内容组织从最基础的逻辑门到复杂的时序系统，确保读者能够一步一个脚印地掌握数字逻辑设计的精髓。 注重概念的理解： 强调对每一个逻辑单元功能和工作原理的深入理解，而非死记硬背。 严谨的逻辑体系： 确保每一个概念的引入都有其逻辑上的必然性，并且前后呼应，构成一个完整的知识体系。 清晰的图示与描述： 配备大量清晰的逻辑图、真值表、时序图等，辅以翔实的文字描述，帮助读者直观地理解抽象概念。 适用读者： 本书适合所有对数字电路和逻辑设计感兴趣的初学者，包括： 电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生。 希望了解数字设备工作原理的技术爱好者。 需要掌握数字逻辑设计基础知识的工程技术人员。 任何希望培养严谨逻辑思维能力的人士。 通过学习本书，读者将能够理解我们身边的数字世界是如何通过最基本的逻辑运算构建起来的，掌握设计简单到复杂数字系统的基本方法和思维，为进一步深入学习数字信号处理、微处理器设计、嵌入式系统等领域打下坚实的基础。本书将是一本值得反复研读，并作为长期参考的数字逻辑设计入门宝典。

评分☆☆☆☆☆

我个人特别喜欢这本书在章节末尾设置的“拓展阅读与工程实践”栏目。这部分内容往往会跳出标准教材的框架，介绍一些前沿的概念或者工业界正在关注的技术点。比如，它会简要提及可编程逻辑器件（PLD，如CPLD和FPGA）的基本架构和工作原理，虽然篇幅不长，但足以激发读者的好奇心，让他们知道书本知识的终点在哪里，以及下一步可以向哪个方向深入。这种设计，让这本书不仅是一本工具书，更像是一个引路人，它告诉你数字电路设计的广阔天地。在讲解时序控制时，作者还穿插了关于时钟域交叉（CDC）问题的初步探讨，这个在实际项目中是至关重要的安全点。它提醒我们，电子系统设计远比理想化的逻辑门组合要复杂得多，需要考虑实际信号传输延迟和同步问题。这种前瞻性的内容设置，极大地提高了这本书的“保质期”和使用价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计是其一大亮点，可以说是“没有白做的题”。很多教材的习题往往是重复性的计算，但这本书的练习题更侧重于设计和分析能力的培养。我做完前几章的练习后，最大的感受就是自己的“电路思维”被激活了。比如，它会给出一个带有约束条件的系统需求，要求读者自己设计出最优的组合逻辑电路，而不是直接给出电路让你化简。这种“反向设计”的训练，极大地提升了解决实际问题的能力。此外，书中还巧妙地融合了现代EDA工具的使用理念，虽然它本身不是软件操作手册，但在讲解一些复杂电路（比如有限状态机的设计）时，会提示读者如何利用软件来验证和优化设计，这让理论学习和工程实践的衔接变得非常自然流畅。对于自学者而言，这些带有明确目标和实践导向的练习，是检验学习成果、查漏补缺的最佳途径，绝对不是那种看了答案就觉得会了的“假学习”。

评分☆☆☆☆☆

这本书在深度上确实能让人感受到编者对这门学科的深刻理解和敬畏。我尤其欣赏它对CMOS器件原理的阐述，那部分内容简直可以说是教科书级别的详尽。它没有停留在传统的“黑箱”描述，而是深入到半导体物理的层面，解释了为什么P沟道和N沟道晶体管会有那样的特性，以及如何利用这些特性来实现反相器和逻辑门。读到那一部分时，我感觉自己不只是在学习“如何设计电路”，更是在理解“为什么电路会这样工作”的底层逻辑。而且，作者在讲解锁存器和触发器这些时序电路时，引入了大量状态图和时序图的分析，这些图示非常清晰，比单纯依靠文字描述有效得多。书中还穿插了一些历史上的经典设计案例，比如早期的TTL和CMOS系列的演变，这让整个学习过程充满了“考古”的乐趣，能让人体会到技术进步的脉络。对于希望未来从事IC设计或者底层硬件驱动的读者来说，这种对原理的深度挖掘是无可替代的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就挺吸引人的，那种深邃的蓝色调，配上简洁的字体，给人的感觉很专业，又不失亲和力。我刚拿到手的时候，就忍不住翻了几页，发现它在内容组织上真是下了不少功夫。作者显然非常了解初学者的痛点，开篇并没有直接抛出那些晦涩难懂的布尔代数公式，而是从一些非常贴近生活、易于理解的例子入手，比如简单的开关电路，先把概念的“骨架”搭建起来。这种循序渐进的教学方法，让我在学习的过程中很少感到“掉队”的焦虑。特别是对那些刚接触数字逻辑的同学来说，这种从宏观到微观的过渡处理得非常到位，很容易让人产生继续深入探索下去的兴趣。我特别欣赏作者在讲解基本逻辑门时，不仅仅是给出真值表，还会结合实际芯片的内部结构图进行剖析，这让抽象的逻辑符号变得具象化了，仿佛能看到电流在那些晶体管之间流淌的路径。可以说，这本书的“入门友好度”是我接触过的同类教材中最高的之一，为后续复杂的组合电路和时序电路的学习打下了极其坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

从排版和可读性来看，这本书也体现了专业出版的高水准。纸张的质量很好，即使是长时间阅读和在草稿纸上比对推导，也不会感到眼睛疲劳。更值得称赞的是，图表的清晰度非常高，无论是电路图、波形图还是布尔表达式，线条都非常锐利，没有出现模糊不清的情况。作者在引入复杂公式时，总会附带一个简短的文字解释，明确指出这个公式的物理意义或者逻辑含义，避免了公式堆砌带来的压迫感。例如，在分析竞争冒险时，书中的案例图示得特别精确，如何识别毛刺，如何通过添加冗余项消除它，每一个步骤都清晰可见。这种对细节的关注，体现了编者对知识传播质量的极致追求，让读者在学习时能够全身心地投入到逻辑推理的过程中，而不是被低质量的印刷或混乱的图示分散注意力。总而言之，这是一本值得反复翻阅和珍藏的硬核教材。