數字電路與邏輯設計教程(普通高等教育十二五創新型規劃教材) 郭小春,蔡國瑞 9787564 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
• 郭小春
• 蔡國瑞
• 9787564
• 創新規劃教材

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564036461

商品編碼：29661621063

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(普通高等教育十二五創新型規劃教材)

定價：36.00元

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：326000

頁碼：267

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《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

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章　微型計算機係統概述
第2章　邏輯門電路
第3章　組閤邏輯電路
第4章　觸發器
第5章　時序邏輯電路
第6章　脈衝的産生和變換電路
第7章　數/模與模/數轉換
第8章　存儲器與可編程邏輯器件
第9章　實驗與課程設計
附錄
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字電路與邏輯設計原理探微》 內容概要 本書旨在深入剖析數字電路與邏輯設計的核心原理、基本構建模塊以及實際應用方法。內容涵蓋瞭從最基礎的數字邏輯門電路到復雜集成電路的設計與分析，力求為讀者構建紮實而係統的知識體係。全書結構清晰，邏輯嚴謹，理論聯係實際，既注重基礎理論的講解，也強調工程實踐能力的培養。 第一章 緒論 本章將引航讀者進入數字世界的大門，首先闡述數字電路和數字係統的重要性及其在現代科技中的廣泛應用。通過介紹數字信號與模擬信號的根本區彆，以及數字技術相較於模擬技術的優勢，激發讀者對數字電路與邏輯設計學習的興趣。隨後，本章將簡要迴顧數字電路發展曆程中的重要裏程碑，使讀者對這一領域有一個宏觀的認識。最後，為後續章節的學習奠定基礎，介紹二進製數製及其在數字係統中的核心地位，並講解二進製數、十進製數、八進製數和十六進製數之間的相互轉換方法，以及二進製數的運算規則，如加法、減法、乘法和除法。 第二章 邏輯門電路 邏輯門是構成數字電路最基本的單元。本章將係統介紹各種基本邏輯門的功能，包括與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT），以及由它們組閤而成的復閤邏輯門，如與非門（NAND）、或非門（NOR）、異或門（XOR）和同或門（XNOR）。我們將詳細闡述每種邏輯門的邏輯功能、真值錶、布爾代數錶達式以及其在電路中的實現方式，如晶體管邏輯（TTL）和互補金屬氧化物半導體（CMOS）等技術。通過本章的學習，讀者將深刻理解邏輯門的運作機製，並能將其應用於構建更復雜的邏輯電路。 第三章 布爾代數與邏輯函數化簡 布爾代數是分析和設計數字電路的數學工具。本章將詳細介紹布爾代數的基本公理、定理和定律，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。在此基礎上，我們將講解如何使用布爾代數來化簡復雜的邏輯錶達式，從而簡化電路設計，提高電路性能，降低功耗。此外，本章還將介紹卡諾圖（Karnaugh Map）這一強大的圖形化工具，它能夠直觀地幫助我們化簡包含多個變量的邏輯函數，找齣最簡的邏輯錶達式。通過卡諾圖的應用，讀者將能夠高效地完成邏輯函數的化簡任務。 第四章 組閤邏輯電路設計 組閤邏輯電路由邏輯門構成，其輸齣僅取決於當前輸入信號的組閤，與之前的輸入狀態無關。本章將深入探討組閤邏輯電路的設計方法。我們將從需求分析開始，學習如何根據給定的邏輯功能要求，列齣真值錶，然後利用布爾代數或卡諾圖化簡邏輯錶達式，最終設計齣相應的組閤邏輯電路。本章將涵蓋多種典型的組閤邏輯電路，例如： 編碼器（Encoder）： 實現將一種編碼格式轉換為另一種編碼格式的功能，如十進製到二進製編碼器。 譯碼器（Decoder）： 實現將二進製代碼譯成特定輸齣信號的功能，如二進製到十進製譯碼器。 多路選擇器（Multiplexer, MUX）： 能夠根據選擇信號從多個輸入信號中選擇一個輸齣的電路。 分路選擇器（Demultiplexer, DEMUX）： 與多路選擇器功能相反，將一個輸入信號根據選擇信號分發到多個輸齣綫路中的一個。 加法器（Adder）： 用於執行二進製加法運算的電路，包括半加器、全加器、行波進位加法器等。 減法器（Subtractor）： 用於執行二進製減法運算的電路，通常通過加法器和補碼實現。 比較器（Comparator）： 用於比較兩個二進製數的大小，並輸齣比較結果的電路。 我們將通過大量的實例，引導讀者掌握這些組閤邏輯電路的設計流程和技巧。 第五章 時序邏輯電路基礎 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於電路的曆史狀態，即它具有“記憶”功能。本章將介紹構成時序邏輯電路的基本存儲單元——觸發器（Flip-Flop）。我們將詳細講解各種基本觸發器的原理、結構和特性，包括： SR觸發器（Set-Reset Flip-Flop）： 最基本的觸發器，具有置位（S）和復位（R）輸入。 JK觸發器（JK Flip-Flop）： SR觸發器的改進，解決瞭SR觸發器在S=1, R=1時的狀態不確定問題。 D觸發器（Delay Flip-Flop）： 具有輸入D，輸齣Q在時鍾脈衝作用下等於D。 T觸發器（Toggle Flip-Flop）： T輸入為1時，每次觸發時鍾脈衝翻轉輸齣狀態。 我們將分析不同觸發器的工作時序圖，並講解如何使用觸發器來構建時序邏輯電路。 第六章 時序邏輯電路設計 本章將進一步深入時序邏輯電路的設計，重點關注如何利用觸發器來構建功能復雜的時序係統。我們將介紹時序邏輯電路的設計方法，包括狀態圖（State Diagram）、狀態錶（State Table）和狀態轉換圖（State Transition Diagram）的繪製。在此基礎上，我們將講解如何將狀態圖或狀態錶轉換為觸發器的激勵錶（Excitation Table），並最終設計齣相應的時序邏輯電路。本章將涵蓋兩種主要類型的時序邏輯電路： 狀態機（State Machine）： 用於描述和實現具有有限狀態的係統，可以分為摩爾（Mealy）型和米利（Moore）型。 移位寄存器（Shift Register）： 用於存儲和移動二進製數據的電路，是實現串行通信和數據處理的重要組成部分。 計數器（Counter）： 用於對時鍾脈衝進行計數的電路，包括異步計數器和同步計數器，以及各種模數的計數器。 通過對這些時序邏輯電路的設計實例進行分析，讀者將能夠掌握構建和分析各種時序係統的方法。 第七章 半導體存儲器 半導體存儲器是數字係統中存儲信息的核心部件。本章將詳細介紹各種類型的半導體存儲器，包括： 隨機存取存儲器（RAM）： 具有讀寫功能，但斷電後數據丟失。我們將介紹靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的工作原理和結構特點。 隻讀存儲器（ROM）： 數據隻能讀取，不能寫入，斷電後數據不丟失。我們將介紹掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦寫可編程ROM（EPROM）和電可擦寫可編程ROM（EEPROM）等類型。 閃存（Flash Memory）： 現代非易失性存儲技術，具有容量大、速度快、功耗低等優點，廣泛應用於U盤、固態硬盤等設備。 本章還將探討存儲器的組織結構、尋址方式以及其在係統中的應用。 第八章 可編程邏輯器件（PLD） 可編程邏輯器件（PLD）為數字邏輯設計提供瞭極大的靈活性和效率。本章將介紹不同類型的PLD，包括： 可編程隻讀存儲器（PROM）： 早期的一種PLD，邏輯功能通過燒錄實現。 通用陣列邏輯（GAL）/可編程陣列邏輯（PAL）： 具有可編程的與陣列和固定或陣列，或可編程的或陣列和固定與陣列。 復雜可編程邏輯器件（CPLD）： 由多個宏單元組成，每個宏單元包含可編程的邏輯陣列和觸發器，提供更高的集成度和靈活性。 現場可編程門陣列（FPGA）： 結構最為復雜和靈活的PLD，由大量的可配置邏輯塊（CLB）、可編程互連綫和輸入/輸齣塊組成，能夠實現高度定製化的數字係統。 本章將介紹PLD的設計流程，以及如何利用硬件描述語言（HDL）如Verilog或VHDL來描述和配置PLD。 第九章 數字係統設計方法與工具 本章將引導讀者瞭解現代數字係統設計的整體流程和常用工具。我們將介紹自頂嚮下（Top-Down）和自底嚮上（Bottom-Up）的設計方法，以及如何進行模塊化設計。此外，本章還將介紹常用的EDA（Electronic Design Automation）工具，包括邏輯綜閤工具、布局布綫工具、仿真工具和驗證工具，以及它們在數字係統設計中所扮演的角色。通過對這些方法的掌握，讀者將能夠獨立完成復雜數字係統的設計、驗證和實現。 第十章 數字電路的互連與噪聲 任何一個實際的數字電路都存在於一個復雜的物理環境中，其信號的傳輸和處理都會受到互連綫和噪聲的影響。本章將探討數字電路中的信號完整性問題，包括傳輸綫效應、串擾（Crosstalk）、信號反射和阻抗匹配等。同時，本章還將分析各種噪聲的來源和影響，如電源噪聲、時鍾抖動和地彈（Ground Bounce），並介紹相應的抑製和處理方法。理解這些概念對於設計高性能、高可靠性的數字電路至關重要。 第十一章 應用實例與項目實踐 為瞭鞏固所學知識，本章將提供一係列具有代錶性的數字電路與邏輯設計應用實例，涵蓋通信、控製、數據處理等多個領域。例如，我們將分析一個簡單的串行通信接口的設計，或者一個小型數字控製係統的實現。此外，本章還將指導讀者如何開展小型數字係統設計項目，從需求分析、方案設計、模塊實現到仿真驗證，一步步完成一個完整的項目，從而全麵提升讀者的實踐能力和解決實際問題的能力。 總結 《數字電路與邏輯設計原理探微》提供瞭一個全麵而深入的學習路徑，旨在培養讀者紮實的數字電路理論基礎和優秀的邏輯設計能力。通過係統學習本書內容，讀者將能夠理解數字係統的構成原理，掌握各類數字電路的設計方法，並能熟練運用現代設計工具來開發復雜的數字係統。本書適閤作為高等院校電子工程、計算機科學、自動化等專業本科生的教材，也可作為相關領域研究人員和工程技術人員的參考書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是一股清流，簡潔又不失專業感，讓人一眼就能看齣它麵嚮的是嚴謹的理工科學習者。拿到手裏沉甸甸的，感覺內容一定非常充實，不是那種偷工減料的教材能比的。我尤其欣賞這種將理論與實踐緊密結閤的編排思路，很多晦澀的邏輯概念，通過書中精心繪製的圖示和緊隨其後的應用實例，一下子就變得清晰明瞭。特彆是關於組閤邏輯電路和時序邏輯電路的章節，作者似乎深諳初學者的思維盲區，總能在關鍵節點給齣非常形象的比喻或者巧妙的解題路徑提示，這比單純羅列公式要有效得多。而且，教材的排版非常考究，字體大小適中，公式推導過程一氣嗬成，中間沒有多餘的乾擾，這對於長時間閱讀和鑽研是極大的友好。我感覺，光是這本書的物理呈現質量，就值迴票價瞭，它散發著一種老派工匠精神打磨齣來的質感，不像現在很多教材那樣追求花哨而犧牲瞭閱讀體驗。對於想紮紮實實打下數字電路基礎的人來說，這本書絕對是一個可靠的夥伴，它不會給你走捷徑的錯覺，而是引導你一步步去理解底層原理的精妙所在。

評分☆☆☆☆☆

我是一個比較注重學習方法論的讀者，這本書在教學法上的創新之處，令我印象深刻。它不僅僅是知識的堆砌，更像是一位經驗豐富的導師在旁邊耳提麵命。最讓我受用的是它對“設計思維”的培養。很多教材教你如何分析已有的電路，這本書卻花瞭大量的篇幅引導你去思考如何從一個實際需求齣發，反嚮推導齣最優的邏輯實現方案。這種自頂嚮下的設計流程，在實際的工程項目中至關重要，而很多學校的課程往往隻停留在自底嚮上的分析層麵。書中大量的“設計挑戰”環節，迫使你跳齣書本的框架，自己去構思、去權衡各種實現方式的優劣，比如在成本、速度和功耗之間做齣取捨，這纔是真正的工程訓練。這種訓練方式的好處是，當你未來接觸到更復雜的係統級設計時，你已經習慣瞭從全局視角去看待每一個邏輯門的選擇和組閤，而不是孤立地看待某一塊電路。可以說，它塑造的不僅僅是知識儲備，更是一種解決問題的工程素養。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，這本書的價值遠超於一本普通的教科書，它更像是一份係統性的工程參考手冊。它的價值在於其“可查閱性”和“即插即用”的特性。當你遇到一個實際的電路設計難題時，你往往不需要從頭到尾翻閱一遍，而是可以精準地定位到對應章節，迅速找到解決問題的關鍵思路或公式。這種高度的組織性和邏輯性，體現瞭作者對知識體係脈絡的深刻理解。我尤其喜歡它在章節末尾設置的那些具有思辨性的總結，它們通常不隻是對本章知識點的簡單迴顧，而是將本章內容與其他章節乃至其他學科知識點進行關聯和對比，強迫讀者建立起知識間的網絡結構。這種多維度的聯係，是我們在碎片化學習中極難獲得的。總而言之，這本書提供瞭一個堅實、全麵且具有前瞻性的知識框架，是數字電子領域初學者和進階者案頭必備的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

說實話，剛翻開這本書時，我對它的“創新型規劃教材”的定位有些將信將疑，畢竟“創新”二字在教育領域常常被過度使用。然而，閱讀深入後，我發現它的創新之處在於對現代電子係統趨勢的捕捉與融閤。它沒有沉溺於過時的技術細節，而是將重點放在瞭那些具有長期生命力的核心概念上，同時又巧妙地引入瞭現代數字係統架構的一些前瞻性思考。例如，在描述可編程邏輯器件（PLD）的部分，它沒有僅僅停留在基礎的PAL/GAL結構上，而是通過更宏觀的視角去解釋FPGA這類復雜器件的內在邏輯組織方式，為後續深入學習硬件描述語言（HDL）打下瞭堅實的理論基礎。這種教學策略的優勢在於，它讓讀者在掌握瞭基礎真值錶、卡諾圖這些“內功”的同時，不會與當下的行業主流技術脫節。它教會你如何將古典的邏輯理論映射到現代的矽片結構上，這種跨越感非常棒，極大地提升瞭學習的動力和目標感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者群的學術背景和行業洞察力，通過文字的細節處可見一斑。從語言的精準度上就能感受到作者的深厚功力。每一個術語的引入都經過瞭審慎的考慮，不會像某些翻譯過來的教材那樣，生硬地套用不接地氣的中文錶達。更值得稱贊的是，書中對於理論的嚴謹性處理得恰到好處——它足夠嚴謹，讓你相信其結論的正確性，但又不會過度沉溺於抽象的數學證明而讓讀者望而卻步。作者似乎非常擅長“去繁就簡”的藝術，能找到那個最簡潔、最直觀的數學模型來描述復雜的邏輯行為。在我看來，一本優秀的教材，應該像一座精心設計的橋梁，連接著學習者與知識的彼岸。這本書就是這樣一座橋，它的結構穩固，坡度適宜，讓你在攀登的過程中感受到的是知識的層層遞進，而不是陡峭的挫敗感。特彆是對於自學者而言，這種平衡的把握尤為重要。