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刘可文，吴友宇 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030367020

商品编码：29716995625

包装：平装

出版时间：2013-03-01

图书基本信息
图书名称	数字电子电路与逻辑设计
作者	刘可文,吴友宇
定价	65.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030367020
出版日期	2013-03-01
字数
页码	390
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.581Kg

内容简介

《数字电子电路与逻辑设计》主要介绍数字电子电路与逻辑设计的基本理论、基本分析与设计方法，使用可编程逻辑器件设计电子电路的软件平台和电路仿真，以提高学生的数字电子电路分析与逻辑设计水平，以及分析问题、解决问题的能力为出发点，以培养“厚基础、宽口径、会应用、能发展”的人才为目的。 　　《数字电子电路与逻辑设计》共10章，内容包括绪论、常用的半导体器件基础、逻辑代数基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、半导体存储器和可编程器件、可编程逻辑器件开发及应用等。每章之后均附有思考题和习题，书中附有部分仿真设计程序代码。 　　《数字电子电路与逻辑设计》深入浅出，通俗易懂，具有良好的可读性，实用性强。 　　《数字电子电路与逻辑设计》内容全面，可作为大学本科电子信息类、自动化等专业的教材或参考书，也可供自学考试和成人教育有关专业选用，还可供研究生及从事电子技术开发应用的工程技术人员参考。

作者简介

目录

编辑推荐

力求在内容、结构和理论教学上着眼应用，淡化不实用的理论内容 　　介绍数字电子电路与逻辑设计的基本理论、基本分析与设计方法，集中系统地介绍Quartus Ⅱ的应用，注重新器件的介绍及应用 　　内容的深度和广度符合现阶段普通高等学校电子信息类专业的教学要求，其内容的编排立足于能够开展工程师培养的教学需求 　　内容简明清晰、通俗易懂，便于自学，强调工程应用实际和软件仿真功能 　　配有电子课件可赠送给任课教师

文摘

序言

前言 章 绪论 1．1 概述 1．1．1 模拟电路与数字电路 1．1．2 数字电路及其特点 1．1．3 二值逻辑与数字信号的描述 1．2 数制与码制 1．2．1 数制 1．2．2 码制 1．3 二进制数运算 1．3．1 二进制数的算术运算 1．3．2 二进制数的负数表示方式 思考题 习题 第2章 常用的半导体器件基础 2．1 半导体基础知识 2．1．1 本征半导体 2．1．2 杂质半导体 2．1．3 PN结的形成及特性 2．2 半导体二极管 2．2．1 二极管的结构 2．2．2 二极管的伏安特性 2．2．3 二极管的主要参数 2．2．4 二极管的等效电路和分析方法 2．2．5 二极管的应用 2．2．6 其他特殊的二极管 2．3 场效应管 2．3．1 结型场效应管 2．3．2 绝缘栅场效应管 2．3．3 各种场效应管的特性比较及注意事项 2．4 双极性三极管 2．4．1 BJT的结构及类型 2．4．2 BJT的电流分配与放大原理 2．4．3 BJT的共射特性曲线 2．4．4 BJT的主要参数 2．4．5 温度对BJT管特性及参数的影响 2．4．6 BJT的选型 思考题 习题 第3章 逻辑代数基础 3．1 逻辑代数的基本概念 3．1．1 基本逻辑运算 3．1．2 组合逻辑运算 3．2 逻辑代数的基本公式与定理 3．2．1 逻辑代数的基本公式 3．2．2 逻辑代数的常用定理及定律 3．2．3 七个常用的公式 3．2．4 三个基本规则 3．3 逻辑函数的代数化简法 3．3．1 逻辑函数及其表示方法 3．3．2 同一逻辑关系逻辑式形式的多样性 3．3．3 逻辑函数的化简方法及步骤 3．4 逻辑函数的卡诺图化简法 3．4．1 小项和大项的定义 3．4．2 小项和大项的性质 3．4．3 逻辑函数表示的标准式 3．4．4 用卡诺图表示逻辑函数及化简 3．5 具有无关项逻辑函数的卡诺图化简 思考题 习题 第4章 集成逻辑门电路 4．1 二极管元件门电路 4．1．1 二极管的特性 4．1．2 二极管元件逻辑门电路 4．2 TTL逻辑门电路 4．2．1 双极型三极管的开关特性 4．2．2 TTL“非”门的基本结构及工作原理 4．2．3 TTL逻辑门电路 4．2．4 集电极开路门和三态门电路 4．3 MOS逻辑门电路 4．3．1 MOS门电路简介 4．3．2 CMOS反相器 4．3．3 CMOS逻辑门电路 4．3．4 CMOS漏极开路门和三态输出门 4．3．5 CMOS传输门电路 …… 第5章 组合逻辑电路 第6章 集成触发器 第7章 时序逻辑电路 第8章 脉冲信号的产生于整形 第9章 半导体存储和可编程器件 0章 可编程逻辑器件开发及应用 汉英名词术语对照 参考文献

电子世界的基石：深入探索数字电子电路与逻辑设计 在这信息爆炸、技术飞速迭代的时代，数字电子电路与逻辑设计无疑是构建现代科技大厦的基石。从智能手机、电脑到复杂的工业控制系统、通信网络，一切数字化的奇迹都离不开对电子信号的精确操控和逻辑运算的巧妙运用。本书旨在为读者构建一个坚实而全面的数字电子技术知识体系，带领大家从最基础的二进制概念出发，一步步深入理解数字信号的本质，掌握构建和设计复杂数字系统的核心原理与方法。 一、 数字世界的语言：二进制与逻辑门 要理解数字电子电路，首先必须掌握其特有的语言——二进制。本书将详细阐述二进制的由来、表示方法以及与我们熟悉的十进制之间的转换关系。在此基础上，我们将介绍二进制运算，包括加法、减法、乘法和除法，以及它们在数字系统中的重要应用，如计数器和数据处理。 紧接着，我们将引入数字逻辑的核心——逻辑门。本书将系统介绍最基本的逻辑门电路，包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）和同或门（XNOR）。我们将逐一剖析它们的逻辑功能、真值表、布尔表达式以及在电路图中的符号表示。通过丰富的图示和实例，读者将清晰地理解不同逻辑门如何实现基本的逻辑判断和运算，为后续更复杂的电路设计打下坚实基础。 二、 化繁为简的艺术：布尔代数与逻辑化简 复杂的数字电路往往由大量的逻辑门组成，如何有效地表示、简化和优化这些电路是数字逻辑设计的关键。本书将深入讲解布尔代数，这是描述和分析数字逻辑电路的数学工具。我们将详细介绍布尔代数的基本公理、定理和重要法则，如分配律、结合律、交换律、德摩根定理等。 在此基础上，本书将系统介绍多种逻辑化简方法，包括代数化简法、卡诺图（Karnaugh Map）法以及奎恩-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）法。卡诺图法作为一种直观易懂的化简工具，将重点讲解其绘制、合并和化简的步骤，并辅以大量的例题，帮助读者熟练掌握。对于更复杂的逻辑函数，奎恩-麦克拉斯基法则提供了系统性的化简流程。通过这些化简技巧的学习，读者将能够找到实现特定逻辑功能的最简电路，从而降低成本、减少功耗和提高运行速度。 三、 构建记忆的殿堂：组合逻辑电路详解 组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分，其输出仅取决于当前输入信号的组合，不具备记忆功能。本书将深入探讨各类重要的组合逻辑电路模块，并详细分析它们的结构、工作原理和应用。 编码器与译码器（Encoder & Decoder）: 讲解如何将一种代码转换为另一种代码，例如将十进制输入转换为二进制输出（译码器），或者将二进制输入转换为特定输出信号（编码器）。我们将重点介绍二进制译码器、优先编码器、BCD码译码器等。 多路选择器与分路选择器（Multiplexer & Demultiplexer）: 详细阐述多路选择器如何根据控制信号从多个输入通道中选择一个输出，以及分路选择器如何将一个输入信号路由到多个输出通道中的一个。这些模块在数据路由和信号分配中起着至关重要的作用。 加法器与减法器（Adder & Subtractor）: 深入分析半加器、全加器、半减法器、全减法器的构成原理，并讲解如何通过它们构建多位加法器和减法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）、超前进位加法器（Carry Lookahead Adder）等，理解它们在算术运算中的核心地位。 比较器（Comparator）: 讲解如何设计用于比较两个二进制数大小的电路，并介绍等值比较器、不等值比较器等。 数码显示驱动电路: 介绍如何将二进制信息转换为适合数码管或LED显示的格式，包括七段数码管的驱动原理和相关译码器。 通过对这些组合逻辑电路模块的学习，读者将能够理解如何将基本逻辑门构建成功能更强大的单元，为设计更复杂的系统奠定基础。 四、 储存信息的力量：时序逻辑电路探秘 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输入，还取决于电路过去的状态，即具有记忆功能。本书将系统性地介绍时序逻辑电路的核心单元，并揭示它们在构建存储器和控制系统中的关键作用。 触发器（Flip-Flop）: 讲解不同类型的触发器，如SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器。我们将详细分析它们的结构、工作原理、状态转换图以及时序特性，理解它们如何作为最基本的存储单元。 寄存器（Register）: 介绍由多个触发器组成的寄存器，包括移位寄存器（左移、右移、双向移位）和并行寄存器，以及它们在数据存储和并行传输中的应用。 计数器（Counter）: 深入讲解各种计数器，包括异步计数器（行波计数器）和同步计数器。我们将详细分析它们的结构、工作原理，如二进制计数器、十进制计数器、环形计数器、约翰逊计数器等，以及它们在分频、定时和控制等领域的广泛应用。 有限状态机（Finite State Machine, FSM）: 引入状态机的概念，包括摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型有限状态机。我们将学习如何根据状态转移图和输出图设计有限状态机，理解它们如何描述和实现复杂的控制序列，是设计控制器和序列发生器的理论基础。 五、 集成与优化：现代数字逻辑设计实践 在掌握了基本数字电路的设计原理后，本书将进一步引导读者了解现代数字逻辑设计的实践方法。 存储器（Memory）: 介绍各种类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。我们将深入了解SRAM、DRAM的基本工作原理，以及PROM、EPROM、EEPROM、Flash ROM等非易失性存储器的特点和应用。 可编程逻辑器件（PLD）: 介绍可编程逻辑器件的概念，包括PLA、PAL、CPLD和FPGA。我们将简要探讨它们的结构特点和设计流程，让读者对现代集成电路设计有一个初步的认识。 硬件描述语言（HDL）基础: 引入Verilog或VHDL等硬件描述语言的概念，虽然不深入讲解具体的语法，但会说明HDL在描述、仿真和综合数字电路中的重要性，为读者进一步深入学习打下概念基础。 数字系统设计流程: 概述一个典型的数字系统设计流程，从需求分析、逻辑设计、仿真验证到硬件实现，让读者对整个设计过程有一个宏观的认识。 六、 应用领域与未来展望 本书的最后部分将带领读者将所学知识应用于实际，探讨数字电子电路与逻辑设计在各个领域的广泛应用，例如： 计算机体系结构: CPU、内存控制、I/O接口等。 通信系统: 数字调制解调、信道编码、网络设备等。 嵌入式系统: 微控制器、传感器接口、控制逻辑等。 消费电子: 智能家居、数字电视、音频视频处理等。 工业自动化: PLC、运动控制、机器人技术等。 同时，本书也将对数字电子领域未来的发展趋势进行展望，如低功耗设计、高性能计算、人工智能硬件加速等，激发读者的学习兴趣和探索欲望。 本书内容严谨，结构清晰，理论结合实践，配以大量的图解和实例，旨在为工程师、学生以及对数字电子技术感兴趣的广大读者提供一份宝贵的技术参考。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解数字电子世界的运行规律，掌握设计和实现各种数字系统的核心能力，为投身于蓬勃发展的电子信息科技领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我接触过不少号称“权威”的电子学教材，但大多都流于理论的空泛，读完后感觉就像是只学会了走路的姿势，却依然不知道如何跑起来。然而，这本书给我的感觉完全不同。它并没有一上来就堆砌那些拗口的公式和佶屈聱牙的定义，而是从最基础的电子元件特性入手，循序渐进地引导读者理解信号在电路中是如何被塑造和控制的。尤其值得称道的是，作者对于“时序逻辑”部分的讲解，简直是教科书级别的清晰。他用了一种类比的手法，将复杂的触发器和状态机比喻成一个个有记忆的“小哨兵”，精准地描述了它们在系统运行中的决策过程。我以前对反馈电路的概念总是云里雾里，总觉得不稳定因素太多，但在读到这本书中关于反馈稳定性的分析时，我豁然开朗。作者用简洁的语言揭示了负反馈带来的增益和带宽的权衡，这套逻辑体系的严谨性，让我开始重新审视自己过去对电路设计的一些粗浅认知。这本书的深度和广度，远远超出了我预期的“入门”范畴，它更像是一把精密的尺子，帮助我们量化和精确把握电路行为的本质。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我买这本书的时候，内心其实是有些抵触的，因为数字电路和逻辑设计对我来说，总和“枯燥”划等号。我更偏爱偏软件层面的设计哲学，对底层的硬件实现总提不起兴趣。然而，这本书的魅力就在于，它成功地“驯化”了这些冰冷的逻辑符号。作者在开篇就强调了“设计即创造”，将逻辑门和布尔代数比作是构成数字世界的“乐高积木”。这种将工程学与创造性活动联系起来的视角，极大地激发了我的好奇心。我发现，那些原本只是符号的“与非门”和“异或门”，在不同的组合下，竟然能像变魔术一样组合出处理器、存储器甚至简单的计算器。书中对有限状态机（FSM）状态转换图的绘制和分析，细致入微，甚至让我体会到了一种动态的美感。我甚至开始尝试用这些基础逻辑单元去模拟一些简单的软件算法的运行过程，体会指令是如何一步步被硬件执行的。这本书的价值在于，它弥合了软硬件之间的鸿沟，让我这个“软件至上者”开始敬畏和欣赏数字世界的基石构建之美。它不是一本让你死记硬背的参考书，而是一本启发你思考、引导你创新的伙伴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者显然是一位深谙教育之道的行家。它的知识密度非常高，但阅读体验却异常流畅，这本身就是一种了不起的平衡艺术。它不像有些著作那样，为了显得高深而故意使用晦涩难懂的术语，而是选择最恰当的语言来精确表达复杂的概念。比如，在讲解数据表示法时，书中不仅详细说明了原码、反码和补码的运算规则，还加入了它们在硬件实现上的差异对比，让我深刻理解了为什么现代计算机系统几乎都采用补码进行算术运算——这一切都源于硬件实现的效率和简洁性。此外，书中对组合逻辑设计流程的描述，简洁到了极致，却包含了所有关键步骤：从功能需求、真值表、逻辑表达式、卡诺图化简，到最终的逻辑门级实现，每一步都标注了最佳实践的“陷阱”或“捷径”。这种结构化的知识传递方式，极大地提高了学习效率。我感觉我不是在被动接受信息，而是在被引导着构建一个完整的、自洽的数字系统思维模型。阅读此书，如同在一位经验丰富的导师的指引下，逐步登上知识的高峰，每一步的攀登都充满踏实和成就感。

评分☆☆☆☆☆

我最近在忙一个嵌入式系统的项目，很多地方都需要用到对底层数字信号的精确控制，说实话，这方面我一直有点心虚。抱着试试看的心态买了这本书，没想到它成了我项目攻坚的“秘密武器”。它最让我惊喜的一点是，它对特定逻辑门电路在不同工艺下的延迟特性和功耗表现做了深入探讨。这种从抽象逻辑到具体物理实现的过渡，在很多同类书籍中是缺失的。书中关于CMOS电路工作原理的剖析，细致到了晶体管的亚阈值导通状态，这对于我们进行低功耗设计时至关重要。我记得有一次，我的系统在某个特定输入频率下出现了不稳定的毛刺，我花了整整两天时间用示波器去抓波形，最后还是在这本书的一个关于“毛刺抑制与去抖动”的小节中找到了灵感。作者提到的那个利用RC延时和施密特触发器组合的简单电路，完美地解决了我的问题。这本书的价值就在于，它不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么会这样”，以及“如何才能做得更好”。它不是那种只适合在课堂上翻阅的教辅，而是真正能让你在工程实践中受益匪浅的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是艺术品，那种深沉的蓝色调搭配烫金的字体，透露出一种严谨而又深邃的气质，让我一拿到手就爱不释手。我原本以为这是一本枯燥的技术手册，但翻开后才发现，作者在内容编排上花了大量心思，逻辑性极强，就像一位经验丰富的大师傅在手把手教你如何雕琢一件复杂的木器。每一个章节的过渡都自然得像是河流入海，让人心甘情愿地跟随下去。特别是书中那些精美的插图和详尽的例题解析，简直是神来之笔，那些复杂的晶体管电路图和时序逻辑图，在图文并茂的讲解下，一下子变得清晰透彻，仿佛那些原本抽象的电子学原理，都化作了触手可及的实体模型。我特别欣赏作者在理论阐述后的“工程实践”小结，这部分内容将书本知识与现实世界中的应用场景紧密结合起来，让人在学习晦涩的布尔代数和卡诺图时，也能感受到未来构建复杂系统的激动人心。这本书的排版也十分考究，字号和行距拿捏得恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳，这对于我们这些需要长时间对着技术书籍的工程师来说，简直是福音。这本书绝不仅仅是教材，它更像是一本精心打磨的工艺品，值得收藏和反复研读。