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黄瑞祥 著

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出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308050203

商品编码：29710104818

包装：平装

出版时间：2008-01-01

基本信息

书名:数字电子技术

定价：34.00元

售价：23.1元,便宜10.9元,折扣67

作者:黄瑞祥

出版社：浙江大学出版社

出版日期：2008-01-01

ISBN：9787308050203

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.699kg

编辑推荐

内容提要

本书是浙江省高等教育重点建设教材，由来自于多所高校的多年从事数字电子技术教学和研究的教师合作完成。以“精心组织、保证基础、精选内容、面向应用”为编写原则，强调基础性、系统性和实用性。
　　全书共分九章，内容包括逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、可编程逻辑器件、Verilog HDL硬件描述语言、脉冲的产生和整形电路、数模（D/A）和模数（A/D）转换电路。每章均有小节和与内容相适应的习题。
　　本书可以作为高等院校信息电子类、自动化类、计算机类、通信工程、测控技术与仪器等专业的教材，也可供其他从事电子技术工作的工程技术人员参考。

目录

章　逻辑代数基础
1.1　概述
1.1.1 数字信号和数字化
1.1.2　二进制数和编码
1.2　逻辑代数的运算规则
　1.2.1　三种基本运算
　 1.2.2　基本公式和常用公式
　 1.2.3　基本规则
　1.3　逻辑函数及其表示方法
1.3.1 逻辑函数
1.3.2　逻辑函数的几种表示方法
1.3.3 几种表示方法之间的转换
1.3.4　逻辑函数的两种标准形式
　1.4　逻辑函数的公式化简法
1.4.1 逻辑函数的简形式
1.4.2　逻辑函数的公式化简法
1.5　逻辑函数的卡诺图化简法
1.5.1 卡诺图的结构
1.5.2　逻辑函数的卡诺图
1.5.3 用卡诺图化简逻辑函数
1.6　具有约束的逻辑函数及其化简
1.6.1 约束和约束条件
1.6.2　具有约束项的逻辑函数的化简
　本章小结
　习题
第2章　门电路
　2.1　概述
　2.1.1 什么是门电路？
　 2.1.2 高电平、低电平与正、负逻辑
　2.1.3 数字集成电路的集成度及分类
　2.2 半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性
　2.2.1 理想开关的开关特性
　 2.2.2 半导体二极管的开关特性
　 2.2.3 二极管开关等效电路
　 2.2.4 半导体三极管的开关特性
　2.2.5　MOS管的开关特性
　2.3　CMOS门电路
　　2.3.1　CMOS反相器
　 2.3.2 CMOS与非门、或非门、与门和或门
　2.3.3 CMOS与或非门
　 2.3.4　CMOS传输门、三态门和漏极开路门
　2.3.5　CMOS电路产品简介及使用中应注意的问题
　2.4　TTL集成门电路
　2.4.1 TTL反相器
　 2.4.2 TTL与非门、或非门、与门、或门、与或非门和异或门
　2.4.3 TTL集电极开路门和三态门
　 2.4.4　TTL集成电路
　2.5　TTL电路与CMOS电路的接口
　 2.5.1 用TTL电路驱动CMOS电路
　2.5.2 用CMOS电路驱动TTL电路
　本章小结
　习题
第3章　组合逻辑电路
　3.1　概述
　 3.1.1　组合逻辑电路概念
　 3.1.2　组合逻辑电路的方框图及特点
　3.1.3　组合逻辑电路逻辑功能表示方法
　 3.1.4　组合逻辑电路分类
　3.2　组合逻辑电路的分析方法
　3.3　组合逻辑电路的设计方法
　3.4　常用中规模标准组合模块电路
　 3.4.1 中规模标准组合模块电路概念
　 3.4.2 加法器
　 3.4.3 乘法器
　 3.4.4　数值比较器
　……
第4章　集成触发器
第5章　时序逻辑电路
第6章　可编程逻辑器件
第7章　Verilog HDL硬件描述语言
第8章　脉冲的产生和整形电路
第9章　数模（D/A）和模数（A/D）转换电路　
附录
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《电路世界：从开关到微处理器》 一、 拨动时代的齿轮：电子技术的历史脉络与现代意义 回溯人类文明的长河，每一次重大的技术飞跃都深刻地改变了我们认识世界、改造世界的方式。从蒸汽机的轰鸣到电力的普及，再到信息时代的浪潮，电子技术的崛起无疑是其中最璀璨的一颗星。它如同无形的血管，将信息与能量输送至社会的每一个角落，构建起现代社会运转的基石。 电子技术，顾名思义，是利用电子在真空、气体及固体中的运动所产生的效应来达到信息传输、处理、存储以及能量转换等目的的技术。它的发展并非一蹴而就，而是经历了一个漫长而激动人心的演进过程。早期，人们对电的认识停留在静电和直流电阶段，直到19世纪电磁学理论的成熟，法拉第、麦克斯韦等科学巨匠的研究成果，为电的广泛应用奠定了理论基础。随后，真空管的发明，如迪克森的二极管和弗莱明的电子管，开启了电子信号的放大和控制，使得无线电通信、广播等成为可能，也孕育了“电子时代”的曙光。 然而，真正将电子技术推向革命性变革的是半导体技术的出现。晶体管的发明，以其体积小、功耗低、可靠性高等优势，迅速取代了笨重且易损坏的电子管，标志着电子设备小型化、集成化的开端。接着，集成电路（IC）的诞生，将成千上万甚至数百万个晶体管和其他电子元件集成在一块小小的芯片上，使得电子设备的性能呈指数级增长，功能日益强大，成本却大幅下降。这便是我们今天所熟知的“摩尔定律”的生动体现，也是个人电脑、智能手机等普及的根本原因。 步入21世纪，电子技术更是以前所未有的速度向前发展。微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）等核心器件的性能不断提升，它们是现代信息处理的“大脑”，驱动着从智能家居到工业自动化，从医疗诊断到航空航天等各个领域的进步。同时，通信技术的飞跃，如4G、5G网络，以及物联网（IoT）、人工智能（AI）、大数据等新兴技术的蓬勃发展，都离不开底层电子技术的强大支撑。 《电路世界：从开关到微处理器》正是这样一部旨在带领读者深入探索电子技术这一迷人领域的著作。它并非仅仅罗列枯燥的技术参数，而是试图勾勒出电子技术发展的脉络，揭示其背后蕴含的科学原理，并展示其如何渗透到我们生活的方方面面，成为驱动现代社会前行的强大引擎。本书将从最基础的“开关”概念出发，逐步深入到构成现代电子设备核心的“微处理器”，带领读者穿越电信号的海洋，理解信息如何在电路中流动、处理和转化。 二、 智慧的基石：数字电子技术的核心概念与原理 数字电子技术，作为电子技术的一个至关重要的分支，以其离散的、量化的信息表示方式，彻底改变了信息处理的面貌。与模拟电子技术以连续变化的信号表示信息不同，数字电子技术将信息编码为一系列由“0”和“1”组成的二进制数，即数字信号。这种二元化的表示方法，虽然看似简单，却蕴含着巨大的能量和灵活性。 本书的核心内容之一，便是深入浅出地阐述数字电子技术的基石——逻辑门电路。逻辑门，如AND门、OR门、NOT门、NAND门、NOR门、XOR门等，是实现逻辑运算的基本单元。它们接收一个或多个二进制输入信号，并根据特定的逻辑规则输出一个二进制信号。例如，AND门只有在所有输入都为“1”时才输出“1”，而OR门只要有一个输入为“1”就输出“1”。这些看似简单的逻辑门，通过不同的组合和连接，能够构建出极其复杂的数字系统。 在此基础上，我们将探讨组合逻辑电路的设计与分析。组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入，而不受历史状态的影响。这类电路包括了译码器、编码器、多路选择器（MUX）、数据分配器等。译码器可以将二进制代码转换为特定的输出信号，例如将一个4位二进制数译码成16个独立输出中的一个；编码器则相反，将一组输入信号编码成二进制代码。多路选择器则如同一个电子开关，可以从多个输入信号中选择一个，并将其输出。这些电路在数据选择、信号路由、逻辑功能实现等方面发挥着至关重要的作用。 接下来，我们将转向序时逻辑电路，这是数字电子技术另一大核心组成部分。与组合逻辑电路不同，序时逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路的先前状态，这种状态通常由“时钟信号”控制，并存储在“触发器”中。触发器是序时逻辑电路中最基本的存储单元，能够存储一位二进制信息。我们将会深入研究不同类型的触发器，如SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，理解它们的工作原理和应用。 基于触发器，我们便可以构建出更复杂的序时逻辑电路，如寄存器和计数器。寄存器是由一组触发器构成的，用于存储多个二进制位的数据，例如一个8位寄存器可以存储一个字节的信息。计数器则是一种能够按照特定顺序对时钟脉冲进行计数的电路，它可以用于定时、频率分频、事件计数等。移位寄存器则可以将存储的二进制位进行顺序移位，在数据串并转换、延迟线等方面有广泛应用。 数字逻辑电路的设计与实现，是本书另一大重点。我们将介绍如何使用逻辑图、真值表、卡诺图（Karnaugh Map）等工具，来简化和优化组合逻辑电路的设计。对于序时逻辑电路，我们将学习状态转换图（State Transition Diagram）和状态转换表（State Transition Table）等方法，来描述和设计有限状态机（Finite State Machine, FSM）。FSM是数字系统设计中的一个强大模型，能够描述具有有限个状态的系统，广泛应用于控制器、序列发生器等。 此外，本书还将触及数字系统设计中至关重要的概念，如数字信号的时序、时钟的意义与作用、竞争与险象（Race Condition and Hazard）等可能导致电路工作不正常的现象及其解决方法。理解这些概念，对于设计出稳定可靠的数字电路至关重要。 三、 穿越硅晶片：微处理器与数字系统架构的奥秘 微处理器，作为现代数字系统的“大脑”，是数字电子技术发展的集大成者，也是本书将要深入探讨的又一重要领域。微处理器，又称中央处理器（CPU），是一枚集成电路芯片，集成了执行指令、处理数据、控制计算机运行的所有核心功能。从早期的简单计算器到如今拥有数十亿个晶体管的强大芯片，微处理器的发展史就是一部数字技术进步的生动写照。 本书将从微处理器的基本结构入手，解析其内部的关键组成部分。首先是算术逻辑单元（ALU），它是微处理器中执行所有算术运算（如加、减、乘、除）和逻辑运算（如AND、OR、NOT、XOR）的部分，是进行数据处理的“计算核心”。其次是控制单元（CU），它负责从内存中读取指令，对指令进行译码，并产生相应的控制信号，指导ALU、寄存器和其他组件协同工作，实现指令的执行。寄存器组则是微处理器内部的高速存储单元，用于存放当前正在处理的数据、指令地址以及中间结果，是提高处理速度的关键。 指令是微处理器工作的灵魂。我们将探讨指令的类型，包括数据传送指令、算术逻辑指令、控制转移指令（如跳转、分支）等，以及指令的格式和编码。微处理器的性能很大程度上取决于其指令集架构（Instruction Set Architecture, ISA），例如x86架构、ARM架构等，它们定义了微处理器能够理解和执行的指令集合，以及如何操作数据。 本书还将深入到微处理器的流水线（Pipelining）技术。流水线是一种通过将指令的执行过程分解成多个阶段（如取指令、译码、执行、写回等），并让不同的指令在不同的阶段并行处理，从而提高指令吞吐率的技术。理解流水线的工作原理，是理解现代高性能微处理器设计的重要途径。 除了微处理器本身，本书还将探讨微处理器如何与其他组件协同工作，构成一个完整的数字系统。这包括了内存系统，如随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM），它们用于存储程序和数据。我们还会讨论输入/输出（I/O）接口，如何让微处理器与外部设备（如键盘、显示器、硬盘等）进行通信。 总线（Bus）的概念在数字系统设计中也至关重要。总线是微处理器与内存、I/O设备之间进行数据、地址和控制信号传输的通道。我们将分析不同类型的总线，如数据总线、地址总线和控制总线，以及它们在系统中的作用。 此外，本书还将简要介绍微控制器（Microcontroller, MCU）的概念。微控制器是一种将微处理器、存储器和I/O接口集成在一块芯片上的高度集成的器件，常用于嵌入式系统，如家用电器、汽车电子、工业控制等。与通用微处理器相比，微控制器通常具有更高的集成度和更低的成本，更适合于特定的应用。 最后，我们将展望数字电子技术的未来发展趋势，如更高性能的微处理器、更复杂的片上系统（System on Chip, SoC）、以及人工智能与电子技术的深度融合等，带领读者对这个充满活力和机遇的领域有一个更广阔的视野。 《电路世界：从开关到微处理器》旨在为所有对电子技术感兴趣的读者提供一个坚实的基础，无论是初学者希望了解数字电路的基本原理，还是有一定基础的读者希望深入理解微处理器和数字系统的工作机制，都能从中获得启发和收获。它将是您探索数字电子世界、理解现代科技脉搏的一本不可或缺的指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用价值远远超出了我的预期。我不是科班出身，只是因为工作需要才开始接触这方面的内容，最初抱持着“先囫囵吞枣读一遍”的心态。然而，这本书的每一个例子和习题都设计得非常巧妙，它们不仅仅是用来检验你是否记住了公式，更是考验你运用这些原理去解决实际问题的能力。我尝试着自己动手搭建了书中所提到的几个经典小项目，结果发现，书中的说明详尽到连元件的选择和焊接的注意事项都考虑进去了，这种对细节的把控，简直是太贴心了。我最大的感受是，这本书真正做到了“学以致用”，它教会我的不仅仅是“是什么”，更是“怎么做”以及“为什么这么做”。它让我从一个对电子世界心存敬畏的旁观者，转变成了一个敢于动手的实践者，这种自信的提升是无价的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格简直是清流中的一股活水，它成功地避开了那种令人昏昏欲睡的学术腔调。作者的笔触非常生动，仿佛是你的资深导师在耳边为你娓娓道来，而不是冷冰冰地陈述事实。我记得有一段关于逻辑门电路特性的讲解，本来我以为会是冗长枯燥的公式推导，结果作者用了一个非常形象的比喻，将复杂的电子信号比作了日常生活中的交通指挥，瞬间打通了我思维的壁垒。这种将抽象概念“具象化”的能力，是衡量一本优秀技术读物的关键标准，而这本书在这方面简直是登峰造极。我发现自己不再是被动地接受知识，而是主动地去思考和验证作者提出的观点。它不仅仅是一本工具书，更像是一本引人入胜的科技小说，只不过主角是电流和晶体管。读完一个章节，我总有一种“原来如此”的豁然开朗感，这种成就感是其他很多教材给不了的。

评分☆☆☆☆☆

从内容深度和广度来看，这本书的编撰团队显然是下了大功夫的。它不是那种只停留在基础概念的浅尝辄止，而是对核心原理进行了深入的挖掘和剖析，同时又不至于让初学者感到望而却步。我特别欣赏它在理论与实践之间的平衡把握。每一个重要的理论模型后面，几乎都能找到与其对应的实际应用案例或者设计思路的探讨。这种紧密的结合，让学习的动力倍增，因为你清楚地知道你正在学习的知识将如何转化为实际的效能。对于我这种兼具理论研究和工程实践需求的人来说，这本书简直是量身定制。它提供的参考资料和拓展阅读的建议也极其丰富，真正做到了“授人以渔”，引导读者建立起一个自我完善的学习路径。它不是知识的终点，而是通往更深层次领域的一个坚实跳板。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书的封面设计真是太吸引人了！那种深邃的蓝色背景，配上简洁有力的白色字体，一下子就抓住了我的眼球。我特别喜欢这种既专业又不失艺术感的设计。拿到手里的时候，感觉沉甸甸的，就知道里面肯定干货满满。我本来还担心技术类的书籍会枯燥乏味，但这本书的排版简直是教科书级别的享受。清晰的章节划分，适中的行距，还有那些精美的插图和流程图，都让阅读过程变得非常流畅。我是一个对学习很有要求的人，阅读体验直接影响我的投入程度，而这本书在这方面做得无可挑剔。它给我的感觉就像走进了一个布局严谨、光线柔和的现代图书馆，让人心生敬畏又充满探索的欲望。我甚至花了不少时间去欣赏那些图示的精妙之处，很多复杂概念通过一个简单的图形就能瞬间理解，这比长篇大论的文字描述有效多了。这本书在视觉呈现上的用心，无疑为它增添了极高的收藏价值。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书的组织结构简直是艺术品级别的严谨。从最基础的二进制表示法开始，逐步引入到复杂的组合逻辑和时序逻辑电路，逻辑链条衔接得天衣无缝，几乎没有逻辑上的跳跃感。我以前在学习其他资料时，经常会遇到概念突然中断，需要花费大量时间去回溯前文寻找上下文联系的情况，但这本书完全没有这种困扰。每一个单元的学习目标都明确地标示出来，读完后，你可以清晰地知道自己掌握了哪些技能点，这对于自学尤其重要。那种层层递进、步步为营的编排方式，让我的学习曲线变得异常平滑且高效。我甚至觉得，仅仅是按照书中的顺序系统地学习下来，就已经建立起了一个非常扎实和完整的数字电子技术知识体系框架，为后续深入学习微处理器和嵌入式系统打下了无比坚固的地基。