新编数字逻辑电路 江国强 9787563513468 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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江国强 著

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• 9787563513468
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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563513468

商品编码：29698093652

包装：平装

出版时间：2006-12-01

基本信息

书名：新编数字逻辑电路

定价：28.00元

作者：江国强

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2006-12-01

ISBN：9787563513468

字数：446000

页码：281

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是按照新的数字电路设计技术编写的，书中把传统的以卡诺图为逻辑化简手段和相应的设计技术等方面内容删除，而以硬件描述语言（HDL）的设计技术代之。书中列举了大量的基于HDL的门电路、触发器、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器和数字系统设计的实例，供读者参考。每个设计实例都经过了电子设计自动化（EDA）软件的编译和仿真，确保无误。
全书共10章，包括数制与编码、逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲单元电路、数模和模数转换、程序逻辑电路及可编程逻辑器件，每章后均附有思考题和习题。
本书图文并茂、通俗易懂，并配有电化教学课件、习题与实验辅导教材，可作为高等院校工科电子类、通信信息类、自动化类专业的技术基础课教材，也可供相关工程技术人员参考阅读。

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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《数字逻辑设计原理与实践》 一、 绪论：数字世界的大门 我们正身处一个由数字信息驱动的时代，从智能手机的计算能力到浩瀚的互联网，再到精密的科学仪器，数字技术无处不在，深刻地改变着我们的生活方式和工作模式。而数字逻辑电路，正是构建这一切数字奇迹的基石。它们是理解和设计现代电子设备的核心，是计算机科学、通信工程、自动化等诸多领域不可或缺的基础。 本书旨在为读者打开数字逻辑设计的大门，系统地介绍数字逻辑电路的基本概念、核心原理以及实际应用。我们期望通过严谨的理论讲解、清晰的逻辑推导和丰富的实例分析，帮助读者建立扎实的数字逻辑基础，培养解决实际问题的能力，为未来在数字技术领域的深入学习和探索打下坚实的基础。 二、 二进制世界：数字的语言 数字逻辑电路之所以能够进行各种复杂的操作，源于它们处理的是离散的、非连续的信号，即二进制信号。本书将首先深入探讨二进制数的概念，理解其如何表示和存储信息。我们将学习不同数制之间的转换（如十进制、二进制、八进制、十六进制），以及在数字系统中至关重要的数码表示法，包括无符号数、带符号数的各种表示方式（原码、反码、补码），理解它们在计算机算术运算中的作用。 此外，二进制运算的规则，如逻辑加（OR）、逻辑乘（AND）、逻辑异（XOR）等，也将是本章的重点。我们将详细阐述这些基本逻辑运算的真值表和逻辑符号，为后续的逻辑门电路学习做好铺垫。 三、 逻辑门电路：数字世界的基石 逻辑门是数字逻辑电路最基本的组成单元，它们执行着最简单的逻辑运算。本书将详细介绍最核心的几种逻辑门： AND门 (与门): 只有当所有输入都为高电平时，输出才为高电平，如同“并且”的关系。 OR门 (或门): 只要有一个输入为高电平，输出就为高电平，如同“或者”的关系。 NOT门 (非门): 输入为高电平时，输出为低电平；输入为低电平时，输出为高电平，实现信号的反转。 NAND门 (与非门): AND门的输出反相，是实现复杂逻辑功能的重要基础。 NOR门 (或非门): OR门的输出反相，同样是构建复杂电路的关键。 XOR门 (异或门): 当两个输入不同时，输出为高电平；当两个输入相同时，输出为低电平，在数据比较和校验中发挥重要作用。 XNOR门 (同或门): XOR门的输出反相，用于判断两个输入是否相同。 我们将为每种逻辑门提供清晰的符号表示、真值表和逻辑表达式，并结合实例说明它们在实际电路中的应用，例如如何用逻辑门实现基本的开关功能、简单的逻辑判断等。 四、 布尔代数：逻辑运算的数学语言 布尔代数是数字逻辑设计的数学基础。它提供了一套严谨的代数系统，用于描述和化简逻辑电路。本书将深入讲解布尔代数的基本定律和定理，包括： 基本定律: 交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。 重要定理: 零律、同一律、互补律、吸收律、幂等律等。 通过学习布尔代数，读者将掌握如何将逻辑问题转化为布尔表达式，以及如何运用代数方法化简复杂的布尔表达式，从而简化电路设计，降低硬件成本，提高电路性能。我们将提供大量的实例，演示如何运用布尔代数化简逻辑函数，以及化简后的表达式如何对应到更简洁的逻辑门电路。 五、 组合逻辑电路：瞬时响应的设计 组合逻辑电路由逻辑门组成，其输出仅取决于当前的输入信号，不存在记忆功能。本书将系统介绍几种重要的组合逻辑电路： 编码器 (Encoder): 将一组输入信号映射到一组更少的输出信号，例如二进制编码器、优先编码器。 译码器 (Decoder): 与编码器相反，将一组输入信号扩展为一组更多的输出信号，例如二进制转BCD码译码器、七段数码管显示译码器。 数据选择器 (Multiplexer, MUX): 根据选择信号，从多个输入信号中选择一个传递到输出端，常用于数据路由和逻辑函数实现。 数据分配器 (Demultiplexer, DEMUX): 与数据选择器相反，根据选择信号，将一个输入信号送到多个输出端中的一个。 加法器 (Adder): 实现二进制数的加法运算，包括半加器、全加器，以及多位加法器（如行波进位加法器、超前进位加法器）。 减法器 (Subtractor): 实现二进制数的减法运算，通常基于加法器和数的补码表示。 比较器 (Comparator): 比较两个二进制数的大小，输出指示大于、小于或等于的关系。 我们将详细分析这些组合逻辑电路的工作原理，阐述它们的逻辑结构和设计方法，并给出在实际应用中的典型案例，例如在数据处理、信号控制等方面的应用。 六、 时序逻辑电路：有记忆的电子心脏 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于过去的输入状态，即具有记忆功能。这使得它们能够处理序列信息，构建更复杂的数字系统。本书将重点介绍以下时序逻辑电路： 触发器 (Flip-Flop): 是时序逻辑电路中最基本的存储单元，能够存储一位二进制信息。我们将深入讲解各种类型的触发器： SR触发器: 最基本的触发器，具有置位（S）和复位（R）功能。 JK触发器: SR触发器的改进，消除了输入状态不确定性，并增加了翻转（Toggle）功能。 D触发器 (数据触发器): 能够存储数据输入（D）的状态，是构成寄存器的基础。 T触发器 (翻转触发器): 当输入（T）为高电平时，输出状态翻转。 我们将详细解析它们的结构、工作原理、状态转移图以及各种触发器的应用，例如如何利用触发器构成基本的存储单元。 寄存器 (Register): 由多个触发器组成，能够存储一个或多个位的二进制数据。我们将介绍移位寄存器（用于数据移位、串并转换）和并行寄存器（用于数据暂存）。 计数器 (Counter): 能够按照预设的序列对时钟脉冲进行计数。我们将介绍： 异步计数器 (Ripple Counter): 计数脉冲按顺序在触发器之间传递，结构简单但速度较慢。 同步计数器 (Synchronous Counter): 所有触发器同时接收时钟信号，速度快，功能更灵活。 我们将讲解二进制计数器、BCD计数器、可预置计数器、可加减计数器等，并分析它们在定时、分频、状态机控制等方面的应用。 状态机 (State Machine): 是更高级的时序逻辑电路，通过状态的转移和输出的生成来完成复杂的功能。我们将介绍有限状态机（FSM）的模型，包括摩尔型（Moore）和米利型（Mealy）状态机，以及如何设计和实现状态机以控制数字系统的行为。 七、 半导体存储器：数字信息的载体 存储器是数字系统的核心组成部分，用于存放程序和数据。本书将介绍各种半导体存储器： 随机存取存储器 (RAM): 具有读写速度快，但断电后数据丢失的特点。我们将区分静态RAM (SRAM) 和动态RAM (DRAM)，分析它们的结构和工作原理。 只读存储器 (ROM): 数据在生产时固化，断电后数据不丢失，主要用于存储固定程序和配置信息。我们将介绍各种类型的ROM，如掩膜ROM (MROM)、可编程ROM (PROM)、可擦除可编程ROM (EPROM) 和电可擦可编程ROM (EEPROM)。 闪存 (Flash Memory): 结合了ROM的非易失性和RAM的快速读写特性，广泛应用于U盘、固态硬盘等设备。 八、 可编程逻辑器件 (PLD) 和现场可编程门阵列 (FPGA): 灵活的数字设计 随着集成电路技术的飞速发展，可编程逻辑器件 (PLD) 和现场可编程门阵列 (FPGA) 已经成为现代数字系统设计的重要工具。本书将介绍： PLD: 介绍通用阵列逻辑 (GAL)、可编程逻辑阵列 (PLA) 等基本PLD器件，以及它们如何通过编程实现各种逻辑功能。 FPGA: 深入介绍FPGA的架构，包括逻辑块 (Logic Block)、可编程互连资源 (Programmable Interconnect)、输入/输出块 (I/O Block) 等。我们将讲解如何使用硬件描述语言 (HDL)，如Verilog或VHDL，来描述和设计在FPGA上实现的数字电路，以及FPGA在原型验证、嵌入式系统、通信设备等领域的广泛应用。 九、 数字系统设计流程与实例 在掌握了数字逻辑电路的基本原理和各种器件的特性后，本书将引导读者了解一个完整的数字系统设计流程，包括需求分析、系统设计、逻辑仿真、综合、布局布线、硬件实现以及测试验证等环节。 我们将通过几个典型的实际应用案例，如简易计算器、交通灯控制器、数字时钟等，将前面学到的理论知识融会贯通，展示如何运用所学知识设计出功能完整的数字系统。这些案例将涵盖从概念提出到最终实现的完整过程，帮助读者将理论知识转化为实践能力。 十、 总结与展望 数字逻辑电路是现代电子工程和计算机科学的基石。本书从最基本的二进制数和逻辑门出发，逐步深入到复杂的组合逻辑、时序逻辑电路，再到存储器和可编程逻辑器件，力求为读者构建一个全面而系统的数字逻辑知识体系。 未来，数字逻辑技术将继续向更高集成度、更高性能、更低功耗的方向发展。掌握扎实的数字逻辑基础，将为读者在人工智能、物联网、5G通信等前沿领域的发展奠定坚实的基础，开启更加广阔的职业前景。本书的完成，希望能激发读者对数字逻辑的浓厚兴趣，并鼓励大家在未来的学习和实践中不断探索与创新。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书抱持着一种审慎的乐观态度，尤其关注它在前沿概念的引入上是否能做到恰到好处。数字电路的世界日新月异，我们不仅要掌握经典的TTL和CMOS逻辑家族，也需要对现代半导体工艺下的设计约束有所了解。比如，在深入讲解时序逻辑时，如果能适当地引入关于时钟域交叉（CDC）或者亚稳态处理的初步概念，哪怕只是蜻蜓点水，也能让读者感受到这本书的与时俱进。如果作者能够成功地在保持经典理论扎实讲解的同时，不回避现代电子系统设计中那些棘手的实际问题，那么这本书就不只是一本合格的教材，而是一份具有长期参考价值的工具书了。我期待它能平衡好“基础的深度”和“前沿的广度”这两者之间的关系，为未来的深入研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

对于我们这种非科班出身，想转行或进行知识补充的人来说，一本教材的实用性和可操作性往往比纯理论更重要。我希望能看到一些与现代集成电路设计流程接轨的案例分析。比如，在讲到组合逻辑电路的实现时，是否会提到一些实际的FPGA或CPLD设计中的注意事项？或者，在讨论有限状态机（FSM）时，能否加入一些关于状态编码优化以及如何避免竞争冒险（Hazard）的实际工程经验？如果这本书只是停留在理论层面，那它和旧教材的区别就不大了。我更希望它能像一座桥梁，将书本上的知识与实验室里真刀真枪的实验操作连接起来。如果能有一些代码级别的仿真或设计流程的简要介绍，哪怕只是作为拓展阅读材料，都将大大提升这本书的“含金量”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买这本书主要是冲着它在基础概念上的深度解析去的。现在市面上的很多教材，要么为了追求新潮而跳过了必要的“地基”工作，要么就是把基础概念讲得过于口语化，缺乏严谨的数学推导支撑，这样在后续学习更复杂的系统设计时就会力不从心。我特别留意了一下关于布尔代数简化和卡诺图应用的章节安排，如果作者能用一种既能让新手理解，又不失理论深度的语言去阐述这些最核心的优化方法，那这本书的价值就体现出来了。我期待的不仅仅是“会用”，更是“为什么这么用”的深刻理解。如果能辅以足够多的、由浅入深的例题和习题，并且附带详细的解题思路，那简直是太完美了。毕竟，数字逻辑的学习，大量的练习是绕不过去的“坎”，一本好的教材应该像一个耐心的导师，在你犯错时能及时指出症结所在。

评分☆☆☆☆☆

从整体的阅读体验上来说，我非常看重作者的叙事节奏和逻辑连贯性。数字逻辑的学习，很容易陷入细节的泥潭而忘记了全局的概念，比如，当我们在分析大规模的组合逻辑电路时，很容易忘记它最终的目的是什么。我期望这本书的每一章都能有一个明确的“目标导入”，让读者清楚地知道学习完本章将获得什么样的能力。其次，技术书籍的图表质量至关重要，线条是否清晰，符号是否规范，逻辑波形图是否能够准确无误地展现延迟和同步问题，这些都是决定阅读体验的关键细节。如果能像高质量的学术论文那样，对图表中的每一个元素都进行精确标注，那么学习效率必然会大幅提升。好的排版和图示能让复杂的概念“活”起来，而不是仅仅停留在纸面上。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺新颖的，封面设计简约又不失专业感，那种略带磨砂质感的纸张拿在手里感觉很扎实，一看就是那种能陪伴你度过漫长学习时光的教科书。虽然我还没有深入到具体内容，但光是翻阅目录和前言，就能感受到作者在梳理知识体系上的用心良苦。特别是那些章节标题的布局，逻辑性非常强，让人有一种迫不及待想钻进去探索的冲动。我个人对这种结构清晰、脉络分明的书籍总是抱有好感，因为它极大地减少了初学者在面对复杂概念时的迷茫感。希望内页的排版也能保持这种高水准，图文并茂地展现那些抽象的逻辑门电路和时序逻辑的运行机制，毕竟在数字逻辑这个领域，直观的图示比单纯的文字描述要来得有效得多。从这个角度看，这本书在“硬件”层面上就已经给了一个积极的信号，让人对即将展开的学习之旅充满了期待。