普通高等教育“十一五”規劃教材 數字電子技術基礎(第二版) 9787508399959 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787508399959

商品編碼：29667638740

包裝：平裝

齣版時間：2010-12-01

基本信息

書名:普通高等教育“十一五”規劃教材 數字電子技術基礎(第二版)

定價：24.00元

售價：16.3元,便宜7.7元,摺扣67

作者:

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2010-12-01

ISBN：9787508399959

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.341kg

編輯推薦

內容提要

本書為普通高等教育“十一五”規劃教材。
全書共分9章，內容包括數字邏輯基礎、邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與整形、半導體存儲器、可編程邏輯器件、數／模和模／數轉換器。每章均附有內容提要、復習思考題、本章小結和習題，便於組織教學與自學。
本書版榮獲2008年首屆山東省高等學校教材奬。
本書主要作為普通高等學校電氣信息類等專業的本科教材，也可作為高職高專及函授教材，同時還可供相關專業工程技術人員的參考。

目錄

前言
章　數字邏輯基礎
1．1　概述
1．2　邏輯代數
1．3　邏輯函數的錶示方法及其相互轉換
1．4　邏輯函數的代數變換與化簡法
1．5　邏輯函數的卡諾圖化簡法
本章小結
習題
第2章　邏輯門電路
2．1　概述
2．2　半導體二極管、三極管和MOS管的開關特性
2．3　分立元器件邏輯門電路
2．4　TTL集成邏輯門電路
2．5　CMOS集成邏輯門電路
本章小結
習題
第3章　組閤邏輯電路
3．1　概述
3．2　組閤邏輯電路的分析方法和設計方法
3．3　常用組閤邏輯電路
3．4　組閤邏輯電路中的競爭冒險
本章小結
習題
第4章　觸發器
4．1　概述
4．2　基本RS觸發器
4．3　鍾控觸發器
4．4　主從觸發器
4．5　邊沿觸發器
4．6　觸發器邏輯功能的轉換
本章小結
習題
第5章　時序邏輯電路
　5．1　概述
　5．2　時序邏輯電路的分析方法
　5．3　計數器
　5．4　寄存器和移位寄存器
　5．5　同步時序邏輯電路的設計方法
　本章小結
　習題
第6章　脈衝波形的産生與整形
6．1　概述
6．2　集成555定時器
6．3　施密特觸發器
6．4　單穩態觸發器
6．5　多諧振蕩器
本章小結
習題
第7章　半導體存儲器
7．1　概述
7．2　存取存儲器(RAM)
7．3　隻讀存儲器(ROM)
本章小結
習題
第8章　可編程邏輯器件
8．1　概述
8．2　可編程邏輯器件的組成和分類
8．3　可編程陣列邏輯(PAL)器件
8．4　通用邏輯陣列(GAL)器件
8．5　復雜可編程邏輯器件(CPLD)
8．6　現場可編程門陣列(FPGA)器件
本章小結
習題
第9章　數／模和模／數轉換器
9．1　概述
9．2　D／A轉換器
9．3　A／D轉換器
本章小結
習題
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

數字電子技術基礎（第二版） 內容概述 本書是一本麵嚮普通高等教育的“十一五”規劃教材，旨在係統、深入地介紹數字電子技術的基本概念、理論和實際應用。內容涵蓋瞭數字電路設計、分析、實現以及相關的硬件知識，為學習者打下堅實的數字電子技術基礎。本書在第一版的基礎上進行瞭更新和完善，更加貼閤當前數字技術的發展趨勢和教學需求。 第一部分：數字電路基礎 第一章 緒論 數字電子技術的地位與作用： 探討數字電子技術在現代社會中的核心地位，及其在信息技術、通信、控製、計算等領域的廣泛應用。強調其重要性，是理解和掌握現代電子設備的關鍵。 模擬電子技術與數字電子技術的區彆與聯係： 詳細闡述模擬信號和數字信號的本質區彆，分析數字信號處理的優勢（抗乾擾性強、精度高、易於存儲和傳輸等）。同時，指齣模擬技術在信號采集、前端處理等方麵仍不可或缺，並簡述瞭數模混閤係統的概念。 二進製數製及其運算： 深入介紹二進製數製（0和1）作為數字電路基本信息載體的原理。詳細講解二進製的錶示方法、數的轉換（二進製與十進製、二進製與十六進製互轉）以及二進製的基本運算（加法、減法、乘法、除法），包括原碼、補碼、反碼等錶示形式及其在計算機運算中的作用。 邏輯代數基礎： 引入布爾代數的基本公理、定理和定律。講解邏輯變量、邏輯函數、基本邏輯運算（邏輯與、邏輯或、邏輯非）以及它們的真值錶錶示。強調邏輯代數是分析和設計數字邏輯電路的數學工具。 常用邏輯門電路： 介紹基本邏輯門電路（與門、或門、非門）的符號、邏輯功能和電路結構。在此基礎上，引齣復閤邏輯門電路，如與非門、或非門、異或門、同或門，並講解它們的邏輯功能和應用。 第二章 組閤邏輯電路 組閤邏輯電路的特點與分析方法： 闡述組閤邏輯電路的定義，即輸齣僅取決於當前輸入信號的狀態，與電路過去的輸入狀態無關。介紹分析組閤邏輯電路的步驟：從電路圖齣發，寫齣輸齣邏輯錶達式，再轉換為真值錶。 組閤邏輯電路的設計方法： 詳細介紹設計組閤邏輯電路的步驟：根據功能要求列齣真值錶，寫齣最簡邏輯錶達式，然後根據錶達式畫齣電路圖。 邏輯函數的簡化： 講解 Karnaugh 圖（卡諾圖）和 Quine-McCluskey (Q-M) 法等邏輯函數最簡化方法。重點演示卡諾圖的使用，包括繪製卡諾圖、圈選相鄰的1、生成最簡乘積和錶達式，以及最簡和積錶達式。強調最簡化對於降低電路復雜度、減少芯片數量和功耗的重要性。 常見組閤邏輯電路模塊： 編碼器和譯碼器： 介紹優先編碼器、普通編碼器以及各種譯碼器（如BCD碼譯碼器、7段數碼管譯碼器）的功能和典型電路。 數據選擇器（多路選擇器）： 講解數據選擇器如何根據選擇信號從多個輸入中選擇一個輸齣，並介紹其在電路設計中的應用。 加法器和減法器： 詳細介紹半加器、全加器，以及多位二進製加法器（串行加法器、並行加法器）。講解如何構成二進製減法器。 比較器： 介紹比較器如何判斷兩個二進製數的大小關係，包括兩位比較器、多位比較器。 奇偶校驗電路： 講解如何生成和檢測奇偶校驗位，以實現數據的錯誤檢測。 第三章 時序邏輯電路 時序邏輯電路的特點與分類： 定義時序邏輯電路，強調其輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路過去的狀態（存儲在觸發器中的信息）有關。將其分為同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路。 觸發器： 基本觸發器： 詳細介紹RS觸發器（電平觸發和邊沿觸發），分析其約束條件和工作原理。 主從觸發器： 介紹JK觸發器、T觸發器，以及D觸發器。重點講解它們的結構、觸發方式、狀態轉移圖和特性方程。 觸發器的應用： 討論觸發器在存儲、計數、分頻等方麵的基礎應用。 寄存器： 介紹寄存器的概念、結構和功能，包括基本寄存器、移位寄存器（左移、右移、雙嚮移位）。講解移位寄存器的串並轉換、並行輸入串行輸齣 (PISO)、串行輸入並行輸齣 (SIPO) 等應用。 計數器： 異步計數器（行波計數器）： 介紹其工作原理，分析其缺點（脈衝傳播延遲）。 同步計數器： 介紹其工作原理，包括加法計數器、減法計數器。講解如何設計任意模（N進製）計數器。 可逆計數器： 介紹可以進行加法和減法計數的計數器。 移位寄存器構成的計數器： 介紹約翰遜計數器和環形計數器。 時序邏輯電路的分析與設計： 狀態圖與狀態錶： 講解如何用狀態圖和狀態錶來描述和錶示時序邏輯電路的工作過程。 時序邏輯電路的設計步驟： 包括確定狀態數、狀態分配、繪製狀態轉換圖、列齣狀態轉換錶、列齣輸齣邏輯錶達式、選擇閤適的觸發器、設計電路。 競爭與冒險現象： 深入分析組閤邏輯和時序邏輯電路中可能齣現的競爭和冒險現象，以及消除這些現象的常用方法（如添加冗餘項、暫存器、濾波等）。 第二部分：集成電路與數字係統 第四章 集成邏輯電路 集成電路的特點與分類： 介紹集成電路（IC）的概念、優點（體積小、功耗低、可靠性高、成本低）及其基本分類（模擬IC、數字IC）。 數字集成電路的工藝類型： 雙極型晶體管邏輯 (BTL) 係列： 介紹TTL (Transistor-Transistor Logic) 係列的特點、基本門電路結構、輸齣方式（OC門、集電極開路門）以及TTL係列的主要優勢和局限性。 金屬氧化物半導體場效應晶體管邏輯 (MOSL) 係列： 介紹CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 係列的特點、基本門電路結構、低功耗優勢，以及CPLD、FPGA等可編程邏輯器件的基礎。 集成邏輯門電路的選型與使用： 介紹不同邏輯係列（如TTL、CMOS）的電氣參數（如電源電壓、輸入輸齣電壓範圍、功耗、傳輸延遲等），以及在實際應用中如何根據需求選擇閤適的邏輯芯片。 TTL 和 CMOS 邏輯電平標準： 詳細說明TTL和CMOS的邏輯高低電平的電壓範圍，以及它們之間的兼容性問題。 緩衝器和驅動器： 介紹緩衝器和驅動器的作用，以及它們在信號隔離、電平轉換和驅動能力增強方麵的應用。 第五章 半導體存儲器 存儲器的基本概念： 介紹存儲器的分類（按存儲方式、按信息性質、按工藝等），以及存儲容量、存取時間、存儲周期等重要參數。 隨機存取存儲器 (RAM)： 靜態隨機存取存儲器 (SRAM)： 介紹SRAM的工作原理（基於觸發器）、特點（速度快、功耗大），以及常見的SRAM結構。 動態隨機存取存儲器 (DRAM)： 介紹DRAM的工作原理（基於電容）、特點（密度高、功耗低、價格便宜，但需要刷新），以及DRAM的刷新機製。 隻讀存儲器 (ROM)： 掩膜ROM (MROM)： 介紹其生産方式和特點。 可編程隻讀存儲器 (PROM)： 介紹其編程方式。 可擦寫可編程隻讀存儲器 (EPROM)： 介紹其擦除和編程方式。 電可擦可編程隻讀存儲器 (EEPROM)： 介紹其擦除和編程方式，以及在係統可編程（ISP）方麵的優勢。 閃存 (Flash Memory)： 介紹閃存的特點和廣泛應用。 存儲器的擴展： 講解如何通過位擴展和字擴展來增大存儲器的容量，以及如何使用地址譯碼器進行存儲器芯片的選擇。 第六章 可編程邏輯器件 (PLD) PLD 的基本概念與發展： 介紹PLD的齣現背景，以及與固定邏輯芯片相比的優勢（靈活性、可重構性、快速原型開發）。 可編程隻讀存儲器 (PROM) 型 PLD： 介紹其結構和工作原理。 通用陣列邏輯 (GAL) 和可編程邏輯陣列 (PLA)： 介紹GAL和PLA的結構特點和邏輯功能。 復雜可編程邏輯器件 (CPLD)： 介紹CPLD的宏單元、乘積項陣列、宏單元陣列、輸齣邏輯宏單元等組成部分，以及其適閤實現中等規模邏輯功能的特點。 現場可編程門陣列 (FPGA)： FPGA 的基本結構： 詳細介紹FPGA中的可配置邏輯塊 (CLB)、輸入/輸齣塊 (IOB)、布綫資源（可編程互連綫）等核心組成部分。 FPGA 的工作原理： 闡述FPGA如何通過編程配置其內部的邏輯單元和互連綫來構建任意數字邏輯電路。 FPGA 的優勢與應用： 強調FPGA在高度並行處理、動態重構、快速原型驗證等方麵的優勢，及其在通信、嵌入式係統、高性能計算等領域的廣泛應用。 硬件描述語言 (HDL) 簡介： 簡要介紹Verilog HDL和VHDL等硬件描述語言，及其在PLD設計中的作用，可以編寫代碼來描述邏輯電路，然後通過EDA工具進行綜閤、布局布綫和下載到PLD器件中。 第三部分：數字係統應用 第七章 數模混閤係統基礎 模數轉換器 (ADC)： ADC 的基本原理： 講解ADC如何將模擬信號轉換為數字信號。 ADC 的主要參數： 介紹分辨率、采樣率、量化誤差、綫性度等關鍵參數。 常見ADC電路： 詳細介紹逐次逼近型ADC、雙積分型ADC、流水綫型ADC、Σ-Δ型ADC等不同類型的ADC的結構、工作原理和特點。 ADC 的應用： 舉例說明ADC在數據采集係統、數字示波器、音頻/視頻處理中的應用。 數模轉換器 (DAC)： DAC 的基本原理： 講解DAC如何將數字信號轉換為模擬信號。 DAC 的主要參數： 介紹分辨率、轉換時間、非綫性度等關鍵參數。 常見DAC電路： 詳細介紹權電阻型DAC、倒T型DAC、 R-2R梯形DAC等不同類型的DAC的結構、工作原理和特點。 DAC 的應用： 舉例說明DAC在音頻/視頻播放、波形發生器、控製係統中的應用。 數模混閤信號處理： 討論在實際係統中，模擬信號與數字信號的相互轉換在整個信號鏈中的重要性，以及如何設計高效、高精度的數模混閤係統。 第八章 數字係統常用模塊與接口 微處理器與微控製器概述： 簡要介紹微處理器（CPU）和微控製器（MCU）的基本組成和工作原理，以及它們在構成數字控製係統、嵌入式係統中的核心作用。 存儲器接口： 講解微處理器如何通過地址總綫、數據總綫和控製總綫與各種存儲器（RAM, ROM）進行通信。 I/O 接口： 介紹通用輸入/輸齣 (GPIO) 接口、串行通信接口（如UART、SPI、I2C）、並行通信接口（如Centronics接口）等常用接口的原理和應用，以及它們在數據輸入、輸齣和設備通信中的作用。 定時器/計數器： 介紹定時器/計數器的功能，包括定時、計數、脈衝發生等，以及它們在産生精確時間間隔、測量頻率等方麵的應用。 中斷係統： 講解中斷的概念，以及中斷如何提高CPU的工作效率，允許CPU在處理重要事件時及時響應外部請求。 第九章 可靠性與EMC基礎 數字電子係統的可靠性： 討論數字電子係統在使用過程中齣現故障的可能性和持續性。介紹可靠性的基本概念，如失效率、平均無故障時間 (MTTF/MTBF)。 提高係統可靠性的方法： 講解冗餘技術（如硬件冗餘、軟件冗餘）、容錯技術、設計規則、元器件選擇、環境適應性設計等。 電磁兼容性 (EMC) 基礎： 介紹EMC的定義，即設備在電磁環境中正常工作而不對其自身或環境中的其他設備産生過量乾擾的能力。 電磁乾擾 (EMI) 與電磁敏感性 (EMS)： 分析EMI的來源（如信號輻射、電源耦閤）和EMS的原理。 提高EMC性能的設計措施： 講解布綫規則、屏蔽、濾波、接地等在降低電磁乾擾和提高係統抗乾擾能力方麵的重要作用。 附錄 常用集成電路芯片手冊示例 邏輯電路設計常用EDA工具簡介 適用對象 本書適閤於高等學校電子信息類、自動化類、計算機類等專業本科生作為教材使用。同時，也適用於從事數字電子技術相關工作的工程技術人員和相關領域的研究生學習參考。 學習目標 通過學習本書，讀者將能夠： 掌握數字電子技術的基本概念、原理和分析方法。 理解二進製數製、邏輯代數和布爾代數在數字電路中的應用。 熟練掌握組閤邏輯電路和時序邏輯電路的設計與分析。 瞭解各種常用集成電路芯片（邏輯門、觸發器、寄存器、計數器、存儲器）的特點和應用。 掌握可編程邏輯器件（PLD、CPLD、FPGA）的基本原理和應用。 理解數模混閤係統（ADC、DAC）的工作原理及其在係統中的作用。 掌握數字係統設計中常用的接口技術、中斷係統等。 初步瞭解數字電子係統的可靠性和電磁兼容性問題。 本書旨在培養學生紮實的理論基礎和初步的實踐能力，為進一步學習更高級的數字係統設計、嵌入式係統開發、FPGA設計等課程奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計，是我認為它能夠脫穎而齣的關鍵因素。很多技術書籍的例題要麼過於簡單，要麼就是直接照搬理論公式的簡單套用，缺乏實際的工程挑戰性。然而，這本《XX技術》的課後練習題，往往需要讀者整閤前幾章學到的多個知識點纔能解決。例如，其中一道關於異步電路時序分析的題目，要求分析一個由不同延遲的門電路組成的環形反饋電路可能産生的競爭冒險問題，並且要求設計一個去毛刺電路來消除它。這道題完全模擬瞭真實硬件設計中可能遇到的時序衝突。更棒的是，隨書附帶的參考答案（或教師用書提供的詳細解析）不僅給齣瞭最終結果，更重要的是詳述瞭分析問題的思維路徑——如何畫齣波形圖，如何利用最小時間和最大時間來確定穩定窗口。這種高質量的反饋機製，極大地提高瞭我的自學效率，真正做到瞭學以緻用，而不是紙上談兵。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我買這本書主要是為瞭攻剋一個在課程設計中遇到的難題——可靠性與容錯設計。這本書在冗餘編碼和錯誤檢測機製方麵的論述，簡直是教科書級彆的典範。它係統地介紹瞭奇偶校驗碼、漢明（Hamming）碼的生成與糾錯原理，並且非常清晰地展示瞭如何用最小的邏輯開銷實現這些功能。最讓我驚喜的是，它還深入探討瞭電路故障模型（如卡在0或1的“卡死”故障），並基於這些模型來設計測試嚮量，這在很多入門教材中是完全缺失的環節。作者在講解過程中，總是能準確把握讀者的認知瓶頸，比如在解釋海明碼的校驗位確定邏輯時，他使用瞭遞推的方法，而非直接給齣一個復雜的矩陣公式，使得原本復雜的數學關係變得直觀可解。閱讀完這部分內容後，我不僅解決瞭手頭的工程問題，更建立起瞭一套係統化的數字係統可測性設計（DFT）的基本概念框架，這對我後續的工作方法論産生瞭積極的影響。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的深度和廣度都超齣瞭我原本的期待，它不僅僅是一本“基礎”讀物，更像是一部數字係統設計的迷你百科全書。我關注的重點在於大型係統架構的理解，而這本書在這方麵展現齣瞭極強的功力。它在講解微處理器和存儲器接口時，非常細緻地剖析瞭總綫仲裁、數據傳輸的同步與異步機製，甚至涉及到瞭一些早期的並行處理概念的萌芽，這對於理解現代計算機體係結構的基礎至關重要。我特彆喜歡其中關於有限狀態機（FSM）設計的部分，作者沒有僅僅停留在Mealy和Moore模型的理論層麵，而是用一個復雜的交通信號燈控製器案例，完整地演示瞭狀態圖繪製、狀態簡化、再到最終邏輯電路圖的完整流程，每一步的規範性都極高，讓我立刻就能上手模仿。這種從理論到工程實踐的無縫銜接，使得這本書的價值大大提升，它真正做到瞭教授“如何思考”而不是僅僅“如何計算”。對於有一定基礎，希望嚮專業嵌入式領域邁進的讀者來說，這無疑是一本不可多得的參考寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本《XX技術入門指南》真是幫瞭我大忙，尤其對於我這種對復雜電路圖望而生畏的初學者來說，它的講解方式簡直是量身定做。書裏並沒有直接堆砌晦澀難懂的公式，而是大量使用瞭生動的比喻和生活化的例子來解釋那些抽象的邏輯門操作和時序電路原理。比如，它把觸發器比作一個“帶記憶的開關”，通過圖文並茂的步驟，我竟然能理解D觸發器是如何在時鍾脈衝的控製下穩定地存儲信息的。作者在介紹組閤邏輯電路時，那種層層遞進的思路非常清晰，從最基礎的與非門開始，逐步推導齣復雜的譯碼器和多路選擇器，每一步都有詳盡的邏輯推導過程，但這些推導過程絕不是乾巴巴的數學證明，而是帶著一種引導你“自己想明白”的匠心。我尤其欣賞它對不同邏輯係列（如TTL和CMOS）特性的對比分析，不再是簡單的參數羅列，而是深入淺齣地解釋瞭它們在功耗和速度上的權衡，這讓我在後續設計實踐中，能夠做齣更閤理的器件選型決策。整體來看，這本書的實用性和啓發性遠超我的預期，成功地為我的數字電路學習打下瞭一個非常堅實的地基。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，技術書籍的魅力在於其曆史的厚重感和思想的沉澱，而這本《XX電路原理探微》恰恰體現瞭這一點。它不像那些追求“新潮”的教材隻關注最新的FPGA或ASIC技術，而是花費瞭相當的篇幅去追溯數字邏輯從真空管到晶體管，再到集成電路發展的關鍵曆史節點。這種迴顧讓我對數字電子技術産生瞭更深層次的敬意——它不是憑空齣現的魔法，而是人類智慧一步步積纍的成果。在講解半導體器件特性時，作者的描述帶著一種老派學者的嚴謹，他沒有迴避那些復雜的半導體物理背景，而是用非常精煉的語言概述瞭PN結的反嚮偏置和正嚮導通是如何精確控製電流的，這為理解CMOS反相器的功耗特性提供瞭堅實的物理基礎。這本書的排版風格略顯樸素，但正是這種沉穩的氣質，讓讀者能夠更專注於文字本身，仿佛在與一位經驗豐富的導師進行深度對話。對於想要探究“為什麼會這樣”而非僅僅停留在“怎樣用”的讀者，這本書提供瞭絕佳的哲學高度。