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： 博學精華圖書專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564036461

商品編碼：29657972323

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

：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

第1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

《邏輯的基石：理解數字世界的原理》 這是一本深入淺齣、係統詳實的電子技術入門讀物，旨在為初學者構建堅實的數字邏輯基礎，並引導讀者逐步探索數字電路的奧秘。本書不局限於某個特定領域的應用，而是聚焦於數字電路最核心、最普遍的原理，幫助讀者理解現代電子設備得以運作的根本邏輯。 核心內容概覽： 本書的編寫思路遵循從抽象概念到具體實現的邏輯順序，確保讀者能夠循序漸進地掌握知識。 第一部分：邏輯的抽象與基礎 數字信號的本質： 我們將從最根本的角度齣發，解析數字信號與模擬信號的區彆，理解二進製錶示法的簡潔與強大。為什麼電子世界選擇0和1作為基本語言？我們將探討這背後的邏輯和技術優勢。這部分將不僅僅停留在概念層麵，還會簡要介紹産生和識彆數字信號的技術基礎，為後續的學習鋪平道路。 布爾代數：邏輯運算的數學基石： 布爾代數是數字電路的語言。本書將詳細介紹布爾代數的基本公理、定理和運算規則，包括邏輯與（AND）、邏輯或（OR）、邏輯非（NOT）、邏輯異或（XOR）等基本邏輯門的工作原理及其數學錶達式。我們將通過大量的例子，展示如何運用布爾代數進行邏輯錶達式的簡化和化簡，這是設計高效數字電路的關鍵技能。 邏輯門電路：構建邏輯世界的積木： 介紹各種基本邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的符號、真值錶和工作特性。重點將放在NAND和NOR門作為通用邏輯門的設計能力，展示如何僅用這兩種門就能實現所有其他邏輯功能，這對於理解集成電路的設計和優化具有重要意義。 組閤邏輯電路：組閤的智慧： 深入講解組閤邏輯電路的設計方法。我們將從理解需求、建立真值錶、編寫布爾錶達式，到使用卡諾圖（Karnaugh Map）等工具進行邏輯化簡，最終得到最簡化的邏輯錶達式。本書將詳細演示如何繪製組閤邏輯電路圖，並分析其工作過程。具體內容將涵蓋： 編碼器與解碼器： 實現二進製碼與特定輸齣之間的轉換，例如BCD碼到七段數碼管的顯示驅動。 多路選擇器（Multiplexer）與分路器（Demultiplexer）： 實現數據的選擇與分配，是構建復雜邏輯係統的重要單元。 加法器與減法器： 實現基本的算術運算，是數字係統中最為基礎和重要的組成部分，包括半加器、全加器、並行加法器、帶符號數加減法等。 比較器： 實現對兩個二進製數的比較，用於判斷大小關係。 譯碼器： 將二進製輸入轉換為特定的控製信號輸齣。 第二部分：時序的流動與記憶 時序邏輯電路：時間的維度： 引入時序邏輯電路的概念，強調其與組閤邏輯電路的關鍵區彆——依賴於輸入信號和前一時刻的狀態。我們將詳細闡述時鍾信號在同步時序邏輯電路中的作用，以及異步時序邏輯電路的潛在問題。 觸發器：信息的最小存儲單元： 詳細介紹各種類型的觸發器（Flip-Flop），包括SR觸發器、JK觸發器、D觸發器和T觸發器。我們將深入分析它們的結構、工作原理、狀態轉移圖和時序圖，理解它們如何能夠存儲一位二進製信息。特彆會強調D觸發器在數據存儲中的重要性，以及JK觸發器的通用性和靈活性。 寄存器：數據的批量存儲： 介紹寄存器作為多個觸發器的組閤，用於存儲一個或多個字（word）的數據。我們將討論不同類型的寄存器，如移位寄存器（左移、右移、串行/並行輸入輸齣）及其在數據傳輸和處理中的應用。 計數器：時間的精確計量： 深入講解計數器的工作原理，包括同步計數器和異步計數器。我們將介紹二進製計數器、十進製計數器、可預置計數器以及可加/減計數器。計數器在定時、頻率分頻、數據序列生成等領域有著廣泛的應用。 有限狀態機（Finite State Machine, FSM）：係統的行為建模： 介紹有限狀態機的概念，包括狀態、輸入、輸齣和狀態轉移。我們將詳細講解Moore型和Mealy型有限狀態機的設計方法，包括狀態圖、狀態錶和邏輯電路的實現。FSM是設計控製器、序列發生器以及描述任何具有離散狀態和狀態轉移的係統的強大工具。 第三部分：模塊化與係統設計 集成電路（IC）與邏輯係列： 簡單介紹集成電路的基本概念，以及不同邏輯係列（如TTL、CMOS）的特點和應用。這部分內容將幫助讀者理解我們所設計的邏輯電路是如何在實際的物理器件上實現的。 時序分析與時序約束： 引入時序分析的基本概念，如建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time），以及時序違例可能帶來的問題。雖然不進行深入的硬件時序設計，但讓讀者理解時序約束的重要性，為理解更復雜的數字係統設計打下基礎。 可編程邏輯器件（PLD）與FPGA簡介： 簡要介紹可編程邏輯器件（PLD）和現場可編程門陣列（FPGA）的概念，它們是如何允許用戶根據需求配置邏輯功能的。這部分內容旨在為讀者展示數字邏輯設計的靈活性和現代電子設計的趨勢，為進一步深入學習提供方嚮。 簡單數字係統的構建： 通過一些綜閤性的例子，展示如何將前麵學到的組閤邏輯和時序邏輯知識結閤起來，設計一個小型但功能完整的數字係統。例如，一個簡單的交通燈控製器，一個簡單的電子骰子，或者一個基本的計算器模塊。這些例子將貫穿整個設計流程，從需求分析到最終的邏輯實現。 本書的特點： 理論與實踐相結閤： 本書在講解基本概念的同時，會穿插大量的實例分析和設計流程演示，讓讀者能夠更好地理解理論知識的應用。 循序漸進的學習路徑： 內容組織從最基礎的邏輯門到復雜的時序係統，確保讀者能夠一步一個腳印地掌握數字邏輯設計的精髓。 注重概念的理解： 強調對每一個邏輯單元功能和工作原理的深入理解，而非死記硬背。 嚴謹的邏輯體係： 確保每一個概念的引入都有其邏輯上的必然性，並且前後呼應，構成一個完整的知識體係。 清晰的圖示與描述： 配備大量清晰的邏輯圖、真值錶、時序圖等，輔以翔實的文字描述，幫助讀者直觀地理解抽象概念。 適用讀者： 本書適閤所有對數字電路和邏輯設計感興趣的初學者，包括： 電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的學生。 希望瞭解數字設備工作原理的技術愛好者。 需要掌握數字邏輯設計基礎知識的工程技術人員。 任何希望培養嚴謹邏輯思維能力的人士。 通過學習本書，讀者將能夠理解我們身邊的數字世界是如何通過最基本的邏輯運算構建起來的，掌握設計簡單到復雜數字係統的基本方法和思維，為進一步深入學習數字信號處理、微處理器設計、嵌入式係統等領域打下堅實的基礎。本書將是一本值得反復研讀，並作為長期參考的數字邏輯設計入門寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就挺吸引人的，那種深邃的藍色調，配上簡潔的字體，給人的感覺很專業，又不失親和力。我剛拿到手的時候，就忍不住翻瞭幾頁，發現它在內容組織上真是下瞭不少功夫。作者顯然非常瞭解初學者的痛點，開篇並沒有直接拋齣那些晦澀難懂的布爾代數公式，而是從一些非常貼近生活、易於理解的例子入手，比如簡單的開關電路，先把概念的“骨架”搭建起來。這種循序漸進的教學方法，讓我在學習的過程中很少感到“掉隊”的焦慮。特彆是對那些剛接觸數字邏輯的同學來說，這種從宏觀到微觀的過渡處理得非常到位，很容易讓人産生繼續深入探索下去的興趣。我特彆欣賞作者在講解基本邏輯門時，不僅僅是給齣真值錶，還會結閤實際芯片的內部結構圖進行剖析，這讓抽象的邏輯符號變得具象化瞭，仿佛能看到電流在那些晶體管之間流淌的路徑。可以說，這本書的“入門友好度”是我接觸過的同類教材中最高的之一，為後續復雜的組閤電路和時序電路的學習打下瞭極其堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我個人特彆喜歡這本書在章節末尾設置的“拓展閱讀與工程實踐”欄目。這部分內容往往會跳齣標準教材的框架，介紹一些前沿的概念或者工業界正在關注的技術點。比如，它會簡要提及可編程邏輯器件（PLD，如CPLD和FPGA）的基本架構和工作原理，雖然篇幅不長，但足以激發讀者的好奇心，讓他們知道書本知識的終點在哪裏，以及下一步可以嚮哪個方嚮深入。這種設計，讓這本書不僅是一本工具書，更像是一個引路人，它告訴你數字電路設計的廣闊天地。在講解時序控製時，作者還穿插瞭關於時鍾域交叉（CDC）問題的初步探討，這個在實際項目中是至關重要的安全點。它提醒我們，電子係統設計遠比理想化的邏輯門組閤要復雜得多，需要考慮實際信號傳輸延遲和同步問題。這種前瞻性的內容設置，極大地提高瞭這本書的“保質期”和使用價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計是其一大亮點，可以說是“沒有白做的題”。很多教材的習題往往是重復性的計算，但這本書的練習題更側重於設計和分析能力的培養。我做完前幾章的練習後，最大的感受就是自己的“電路思維”被激活瞭。比如，它會給齣一個帶有約束條件的係統需求，要求讀者自己設計齣最優的組閤邏輯電路，而不是直接給齣電路讓你化簡。這種“反嚮設計”的訓練，極大地提升瞭解決實際問題的能力。此外，書中還巧妙地融閤瞭現代EDA工具的使用理念，雖然它本身不是軟件操作手冊，但在講解一些復雜電路（比如有限狀態機的設計）時，會提示讀者如何利用軟件來驗證和優化設計，這讓理論學習和工程實踐的銜接變得非常自然流暢。對於自學者而言，這些帶有明確目標和實踐導嚮的練習，是檢驗學習成果、查漏補缺的最佳途徑，絕對不是那種看瞭答案就覺得會瞭的“假學習”。

評分☆☆☆☆☆

這本書在深度上確實能讓人感受到編者對這門學科的深刻理解和敬畏。我尤其欣賞它對CMOS器件原理的闡述，那部分內容簡直可以說是教科書級彆的詳盡。它沒有停留在傳統的“黑箱”描述，而是深入到半導體物理的層麵，解釋瞭為什麼P溝道和N溝道晶體管會有那樣的特性，以及如何利用這些特性來實現反相器和邏輯門。讀到那一部分時，我感覺自己不隻是在學習“如何設計電路”，更是在理解“為什麼電路會這樣工作”的底層邏輯。而且，作者在講解鎖存器和觸發器這些時序電路時，引入瞭大量狀態圖和時序圖的分析，這些圖示非常清晰，比單純依靠文字描述有效得多。書中還穿插瞭一些曆史上的經典設計案例，比如早期的TTL和CMOS係列的演變，這讓整個學習過程充滿瞭“考古”的樂趣，能讓人體會到技術進步的脈絡。對於希望未來從事IC設計或者底層硬件驅動的讀者來說，這種對原理的深度挖掘是無可替代的財富。

評分☆☆☆☆☆

從排版和可讀性來看，這本書也體現瞭專業齣版的高水準。紙張的質量很好，即使是長時間閱讀和在草稿紙上比對推導，也不會感到眼睛疲勞。更值得稱贊的是，圖錶的清晰度非常高，無論是電路圖、波形圖還是布爾錶達式，綫條都非常銳利，沒有齣現模糊不清的情況。作者在引入復雜公式時，總會附帶一個簡短的文字解釋，明確指齣這個公式的物理意義或者邏輯含義，避免瞭公式堆砌帶來的壓迫感。例如，在分析競爭冒險時，書中的案例圖示得特彆精確，如何識彆毛刺，如何通過添加冗餘項消除它，每一個步驟都清晰可見。這種對細節的關注，體現瞭編者對知識傳播質量的極緻追求，讓讀者在學習時能夠全身心地投入到邏輯推理的過程中，而不是被低質量的印刷或混亂的圖示分散注意力。總而言之，這是一本值得反復翻閱和珍藏的硬核教材。