全国高职高专应用型规划教材 机械机电类-数字电子技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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宋卫海，杨现德 著

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301169483

商品编码：29692012813

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名:全国高职高专应用型规划教材 机械机电类-数字电子技术

定价：30.00元

售价：20.4元,便宜9.6元,折扣68

作者:宋卫海,杨现德

出版社：北京大学出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787301169483

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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内容提要

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本书凝聚了编者多年的教学积累和精华，充分体现了高职高专教育的特点，理论知识以“必需、够用”为原则，突出应用性、针对性、实用性。此外，本书知识结构合理、重点突出，做到了理论和实际相结合，每一章都有相应的实验或实训。全书共分9章。章是数字电路概述，第2章是逻辑代数基础，第3章是逻辑门电路，第4章为组合逻辑电路，第5章是触发器，第6章是时序逻辑电路，第7章是555定时器与脉冲产生电路，第8章是存储器与可编程逻辑器件，第9章是数／模和模／数转换器。
本书适合作为高职高专院校的电子通信、电气自动化、机电一体化类专业的教材，也可供从事这方而工作的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《数字电子技术基础与应用》 引言 在当今科技飞速发展的时代，数字技术已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、电脑到工业自动化、通信系统，无处不见其身影。而数字电子技术正是支撑这些技术发展的核心基石。理解和掌握数字电子技术的基本原理，对于从事相关领域的专业人士乃至对科技发展感兴趣的广大读者而言，都具有至关重要的意义。 本书旨在为读者系统地介绍数字电子技术的基础理论和核心概念，并结合实际应用，帮助读者建立起坚实的知识体系。我们力求在保证科学性和严谨性的同时，注重内容的实用性和易理解性，使本书成为广大工程技术人员、高等院校师生以及相关专业爱好者的理想读物。 第一部分：数字电路基础 第一章：数制与编码 本章将从最基础的数制系统入手，详细阐述二进制、十进制、十六进制等常用数制之间的转换方法。理解不同数制在计算机和数字系统中的作用是后续学习的基石。 数制系统： 介绍进位计数制的概念，重点讲解不同数制的表示方法、权值以及数码的含义。 二进制数： 深入分析二进制数的特点，它是计算机内部信息表示的基础。 十进制与二进制的转换： 提供详细的转换算法，包括整数和小数的转换。 十六进制数： 解释十六进制数在计算机编程和调试中的便利性，以及与二进制数的直接对应关系。 二—十、二—十六进制转换： 详细演示转换过程，并提供练习题巩固。 BCD码（二进制编码的十进制数）： 介绍BCD码的定义、编码方式（8421码、余3码等）及其在显示电路中的应用。 其他编码： 简要介绍ASCII码、汉字编码等在数据表示中的作用。 第二章：逻辑代数基础 逻辑代数是数字电路设计的理论基础。本章将介绍布尔代数的基本公理、定理以及常用逻辑运算，为后续组合逻辑和时序逻辑的学习奠定坚实的理论基础。 逻辑门电路： 介绍最基本的逻辑门，如与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT），以及它们的逻辑功能、逻辑符号和真值表。 基本逻辑运算： 详细讲解逻辑“与”、“或”、“非”运算的性质。 其他重要逻辑门： 介绍与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）、同或门（XNOR）的逻辑功能、符号和真值表，并说明它们在逻辑设计中的重要性。 布尔代数基本公理和定理： 介绍交换律、结合律、分配律、吸收律、对偶原理、德摩根定理等，并演示如何利用这些定理对逻辑表达式进行化简。 逻辑函数的最小项和最大项： 解释最小项和最大项的概念，以及它们在逻辑函数表示中的作用。 逻辑函数的表示方法： 介绍真值表法、逻辑图法、逻辑代数表达式法等表示逻辑函数的方式。 第三章：组合逻辑电路 组合逻辑电路由逻辑门组成，其输出仅取决于当前输入信号的状态。本章将重点介绍常见的组合逻辑电路及其设计方法。 组合逻辑电路的特点： 强调输出的无记忆性。 逻辑函数的化简： 介绍卡诺图（Karnaugh Map）化简法，这是组合逻辑电路设计中常用的简化技术，能够系统地找出化简后的最优表达式。 卡诺图的绘制与使用： 详细讲解不同变量数的卡诺图绘制方法，以及如何通过圈选来实现逻辑函数的最小项或最大项的合并。 基本组合逻辑电路： 编码器（Encoder）： 介绍优先编码器、数据选择器等，说明它们在多路信号选择和数据输入中的应用。 译码器（Decoder）： 讲解通用译码器、BCD-七段数码管译码器等，重点分析其在地址译码、数码显示中的作用。 多路选择器（Multiplexer, MUX）： 介绍其多输入单输出的特性，以及在信号路由和数据选择中的应用。 分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 介绍其单输入多输出的特性，以及在信号分发中的应用。 加法器（Adder）： 讲解半加器、全加器，以及并行加法器（如超前进位加法器），分析其在算术运算中的关键作用。 减法器（Subtractor）： 介绍如何利用加法器和逻辑门实现减法运算。 比较器（Comparator）： 讲解比较器的工作原理，以及用于判断两个数字大小关系的电路。 第二部分：时序逻辑电路 第四章：触发器 触发器是时序逻辑电路的基本存储单元，能够记忆一个二进制信息。本章将详细介绍各种类型的触发器及其特性。 触发器的基本概念： 引入“状态”、“翻转”、“保持”等术语。 基本触发器： SR触发器（Set-Reset Flip-Flop）： 介绍其基本结构、工作原理、特性表和状态图，以及各种触发形式（如电平触发、边沿触发）。 JK触发器（JK Flip-Flop）： 讲解其特性，以及JK触发器如何解决SR触发器的约束状态问题。 D触发器（Delay Flip-Flop）： 介绍其简单的数据锁存功能。 T触发器（Toggle Flip-Flop）： 讲解其状态翻转功能。 主从型触发器： 重点介绍主从JK触发器和主从D触发器，解释其消除竞争冒险的原理。 触发器的动态特性： 介绍建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、延迟时间（Propagation Delay）等重要参数。 第五章：寄存器与计数器 寄存器和计数器是利用触发器构建的重要时序逻辑电路，在数据存储、移位和计数等方面发挥着关键作用。 寄存器（Register）： 基本寄存器： 介绍并行的存储单元。 移位寄存器（Shift Register）： 详细介绍各种移位方式，如串入串出（SISO）、串入并出（SIPO）、并入串出（PISO）、并入并出（PIPO）。重点分析其在数据转换、移位运算中的应用。 双向移位寄存器。 计数器（Counter）： 计数器的基本概念： 介绍模数、计数方向等。 异步计数器（Ripple Counter）： 讲解其结构和工作原理，分析其速度限制。 同步计数器（Synchronous Counter）： 介绍其优点，如速度快、结构规整。讲解二进制同步计数器、十进制同步计数器（如74LS160/162）、加减计数器等。 移位寄存器构成的计数器： 如约翰逊计数器（Johnson Counter）和扭环形计数器（Twisted Ring Counter）。 集成计数器芯片： 介绍常用的集成计数器芯片及其使用方法。 第六章：时钟和时序控制 时钟信号在同步时序逻辑电路中起着至关重要的作用，它同步了电路的运行。本章将探讨时钟信号的产生、分配以及时序控制。 时钟信号的产生： 振荡器（Oscillator）： 介绍RC振荡器、LC振荡器、石英晶体振荡器等基本类型。 集成时钟发生器。 时钟信号的分配： 介绍时钟树（Clock Tree）的概念，以及如何减小时钟抖动（Jitter）和偏斜（Skew）。 时序约束和时序分析： 介绍建立时间和保持时间的概念，以及在设计中如何避免时序违规。 竞争与冒险（Race and Hazard）： 深入分析组合逻辑电路和时序逻辑电路中可能出现的竞争和冒险现象，以及相应的解决方法（如使用滤波电容、增加缓冲器、采用特定的逻辑结构）。 第三部分：存储器与可编程逻辑器件 第七章：半导体存储器 存储器是数字系统的核心组成部分，用于存储和检索数据。本章将介绍各种类型的半导体存储器。 存储器的基本概念： 存储容量、地址线、数据线、读/写操作。 随机存取存储器（RAM）： 静态RAM（SRAM）： 介绍其工作原理、特点（速度快、功耗高）及其应用。 动态RAM（DRAM）： 介绍其工作原理、特点（密度高、需要刷新、功耗低）及其应用。 只读存储器（ROM）： 掩膜ROM（MROM）： 介绍其一次性烧写特性。 可编程ROM（PROM）： 介绍其一次编程能力。 可擦写可编程ROM（EPROM）： 介绍其紫外线擦除特性。 电擦写可编程ROM（EEPROM）： 介绍其电擦除和编程特性。 闪存（Flash Memory）： 介绍其高密度、高速度和电擦除特性，及其在现代存储设备中的广泛应用。 存储器芯片的选用和接口。 第八章：可编程逻辑器件（PLD） PLD是现代数字电路设计中不可或缺的工具，它提供了灵活的设计和实现方案。 PLD概述： 介绍PLD的优势（灵活性、开发周期短、集成度高）。 可编程阵列逻辑（PAL）： 介绍其与或结构。 通用阵列逻辑（GAL）： 介绍其与或结构和可编程输出宏单元。 复杂可编程逻辑器件（CPLD）： 介绍其由多个宏单元和可编程互连组成的结构，以及其在系统级设计中的应用。 现场可编程门阵列（FPGA）： 介绍其由大量可配置逻辑块（CLB）和可编程互连组成的结构，以及其在高性能、大规模数字逻辑实现中的强大能力。 硬件描述语言（HDL）： 简要介绍Verilog HDL和VHDL在PLD设计中的作用。 第四部分：脉冲与数模/模数转换 第九章：脉冲信号与信号的形成 本章将探讨脉冲信号的特性以及如何生成和处理这些信号。 脉冲信号的定义和分类： 方波、锯齿波、三角波等。 脉冲信号的参数： 周期、频率、占空比、上升时间、下降时间、幅度。 单稳态触发器（Monostable Multivibrator）： 介绍其产生单个固定宽度脉冲的功能，以及其在定时、脉冲整形中的应用。 多谐振荡器（Astable Multivibrator）： 介绍其产生连续脉冲信号（如方波）的功能，以及其在时钟发生器中的应用。 施密特触发器（Schmitt Trigger）： 介绍其滞回特性，以及在信号整形、消除噪声中的应用。 第十章：数模转换与模数转换 数模转换（DAC）和模数转换（ADC）是连接数字世界和模拟世界的桥梁，在许多应用中至关重要。 数模转换器（DAC）： DAC的基本原理： 将数字量转换为模拟量。 DAC的性能指标： 分辨率、转换时间、线性度。 常见的DAC结构： R-2R梯形电阻网络DAC、权电流DAC。 模数转换器（ADC）： ADC的基本原理： 将模拟量转换为数字量。 ADC的性能指标： 分辨率、采样率、量化误差。 常见的ADC结构： 逐次逼近型ADC： 详细介绍其工作原理，广泛应用。 双重积分型ADC： 介绍其高精度特性。 并行比较型ADC（Flash ADC）： 介绍其速度优势。 Σ-Δ型ADC： 介绍其高分辨率特性。 第五部分：应用实例 第十一章：数字电子技术在常用系统中的应用 本章将通过具体实例，展示数字电子技术在实际系统中的应用，帮助读者巩固所学知识，并理解其工程价值。 数字显示系统： 七段数码管驱动、LED点阵显示。 微处理器接口： 内存接口、I/O接口的基本原理。 数字测量仪表： 数字电压表、频率计的基本构成。 简单数字逻辑控制： 如交通灯控制器、自动售货机控制等。 串行通信接口（如UART）： 简单介绍其工作原理和在数据传输中的作用。 其他典型应用案例。 结语 数字电子技术是一个广阔而充满活力的领域。本书的内容涵盖了数字电子技术的核心概念和基本原理，并尝试引导读者关注其在工程实践中的应用。希望本书能够激发读者对数字电子技术的学习兴趣，为其进一步深入研究打下坚实的基础。在日新月异的科技浪潮中，熟练掌握数字电子技术，将为您打开通往更广阔技术世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我过去接触过不少高职高专的教材，很多都存在一个通病：内容更新速度跟不上行业技术迭代的步伐。而这本《数字电子技术》显然在这方面下了大功夫。它对现代嵌入式系统和物联网（IoT）边缘计算对数字电路提出的新要求，都有所涉及和铺垫。例如，在介绍A/D和D/A转换器时，它不仅讲解了传统的原理，还花了不少篇幅介绍了几种高精度、低功耗的现代转换芯片的工作模式和选型标准，这对于我们将来要对接的智能制造和自动化控制领域来说，是极其宝贵的知识储备。让我印象深刻的是，书中对CMOS电路的讲解，细致入微地分析了其静态功耗和动态功耗的特点，并巧妙地联系到了移动设备和低功耗传感器的设计趋势。这种超前的视野，让这本书的价值远远超出了基础理论的范畴，更像是一本面向未来十年的技术手册。阅读过程中，我能感受到编者团队对产业一线脉搏的精准把握，他们提供的案例和数据都是鲜活的、具有时效性的，而不是从几十年前的教科书中直接搬运过来的陈旧知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计简直是教科书级别的典范，完美地贯彻了“学以致用”的教育理念。很多教材的习题要么是纯粹的理论推导，要么就是简单的公式套用，做完也不知道对自己实际解决问题的能力有没有提升。但这本教材的习题集，我个人认为是最能体现其“应用型”定位的地方。它将大量的应用场景融入到习题设计中。比如，有一组关于译码器的习题，不是简单地让你写出真值表，而是要求你根据一个特定的舞台灯光控制需求，设计出最优化的译码电路，并分析不同逻辑门实现的成本差异。这种开放式的、带有约束条件的求解过程，极大地锻炼了我们的系统思维和资源优化能力。而且，书后还附带了详细的解题思路和参考答案，但更棒的是，它还标注了“高级拓展思路”，引导那些能力较强的同学去探索更复杂的解决方案，例如使用EDA工具进行仿真验证。这种分层级的练习设计，确保了不同学习进度的读者都能从中获益，既能巩固基础，又能挑战自我，真正做到了因材施教。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格简直是为我们工程技术人员量身定制的，它没有那种学院派的迂腐气，而是直截了当，带着一种务实的工程师的严谨和幽默感。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时所采用的那种“抽丝剥茧”的叙事方式。比如讲解时序逻辑电路中的竞争与冒险问题时，很多书会直接扔出时序图和波形图让你自己去琢磨，看完只会更懵。但这本书里，作者似乎是坐在我对面，非常耐心地一步步拆解了信号到达不同触发沿的时间差是如何导致错误输出的，甚至还用了一个很形象的“赛跑”比喻来形容不同路径信号的到达速度，让人一下子就抓住了问题的核心矛盾。更令人称道的是，它对半导体器件特性的介绍，摆脱了纯粹的物理学描述，而是紧密围绕着“如何选型”和“如何应用”展开，这一点对于我们应用型人才的培养至关重要。书中提供的各种实验指导和仿真建议，都极具操作性，让人感觉这本书不仅仅是用来“读”的，更是用来“做”的工具书。读完一个章节，我常常有一种强烈的冲动，立刻去实验室搭建一个电路验证一下书中所述的原理，这种即时反馈的学习体验，是其他任何教材都难以比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调，搭配上银色的字体，显得非常专业和有质感。初次拿起时，那种沉甸甸的分量感就让人觉得内容一定很扎实。我本来对“数字电子技术”这个领域就有些敬畏，总觉得它充满了晦涩难懂的公式和枯燥的理论。然而，翻开目录，我立刻被它清晰的章节划分和逻辑结构吸引了。它似乎很巧妙地平衡了理论深度和实际应用的广度，不像有些教材那样只顾着堆砌知识点，而是真正考虑到了我们这些即将踏入应用型岗位的学生的需求。比如，它对一些基础逻辑门电路的讲解，就穿插了大量实际生产线上的案例分析，让我一下子感觉那些抽象的符号活了起来，不再是书本上孤零零的图形。尤其是对可编程逻辑器件（PLD）的那一章，我原本以为会非常难啃，结果作者用非常生活化的比喻，把复杂的编程流程和硬件结构梳理得井井有条，让人豁然开朗，仿佛醍醐灌顶。这本书的排版也十分出色，图文并茂，关键概念的加粗和注释都很到位，即便是自学时遇到难题，也能很快找到重点进行回顾。总而言之，这本书给我的第一印象是非常积极的，它成功地降低了初学者进入这个技术领域的心理门槛，让人充满了继续探索下去的信心。

评分☆☆☆☆☆

如果让我从一个资深学习者的角度来评价，这本书在逻辑的连贯性和知识体系的完整性上做到了极致的平衡。它不像其他教材那样，在讲解组合逻辑和时序逻辑时会显得有些突兀和割裂。这本书的编排，仿佛是在构建一座精密的数字大厦，每当你学完一个模块（比如门电路），它就会立即提供一个应用实例（比如组合逻辑电路设计），然后平稳地过渡到需要记忆和反馈的时序逻辑部分。最让我感到踏实的是，作者在处理数制和编码这种基础但容易混淆的部分时，采用了多维度对比的方法，将二进制、八进制、十六进制之间的转换，以及BCD码、格雷码的特性，放在一起进行横向对比分析，并清晰地指出了它们在实际存储和传输中的适用场景和局限性。这种宏观的架构感，让我在学习过程中始终能保持清晰的思路，知道自己学到的知识点在整个数字世界中处于什么位置，能解决什么样的问题。它构建了一个完整的知识地图，让我能够自信地从零基础迈向熟练应用，这本书无疑是高职高专阶段学习数字电子技术的首选“导航仪”。