數字電子技術基礎(21世紀高等學校規劃教材 電子信息) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李雪飛 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 電路分析
• 邏輯電路
• 半導體器件
• 數字係統設計
• 電子信息
• 教材
• 21世紀高等學校規劃教材
• 高等教育

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302246077

商品編碼：29729318586

包裝：平裝

齣版時間：2011-07-01

基本信息

書名:數字電子技術基礎(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)

：29.00元

售價：19.7元,便宜9.3元,摺扣67

作者:李雪飛

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-07-01

ISBN：9787302246077

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：32開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

內容提要

　　全書共分10章，首先介紹瞭經典的數字電子技術基礎知識，然後介紹數字係統的EDA設計技術。具體的內容包括：邏輯代數基礎、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、數/模和模/數轉換、存儲器和可編程邏輯器件、VHDL語言基礎、VHDL在數字單元電路設計中的應用。另外，附錄部分還簡要介紹瞭EDA工具軟件MAX plusⅡ的使用方法。書中還有相關例題，每章後附有大量的習題以利於學生鞏固所學的知識。
　　本書的內容簡明扼要、深入淺齣，注重對學生能力的培養。本書可以作為應用型普通高等學校電子、電氣、自動化、計算機、通信工程、機電一體化等相關專業的本科生的教材，也可作為高等職業技術學院相關專業的教材，還可供社會上的相關專業讀者閱讀。

目錄

章邏輯代數基礎
　1.1概述
　　1.1.1數字電路和模擬電路
　　1.1.2數字信號與邏輯電平
　　1.1.3脈衝波形與數字波形
　1.2數製和碼製
　　1.2.1數製及數製間的轉換
　　1.2.2碼製
　1.3邏輯代數中的基本運算
　　1.3.1邏輯與
　　1.3.2邏輯或
　　1.3.3邏輯非
　　1.3.4復閤邏輯
　1.4邏輯代數中的公式
　　1.4.1基本公式
　　1.4.2若乾常用的公式
　1.5邏輯代數中的基本定理
　　1.5.1代入定理
　　1.5.2反演定理
　　1.5.3對偶定理
　1.6邏輯函數的錶示方法
　　1.6.1邏輯函數
　　1.6.2邏輯真值錶
　　1.6.3邏輯函數式
　　1.6.4卡諾圖
　　1.6.5邏輯圖
　　1.6.6各種錶示方法間的互相轉換
　1.7邏輯函數的化簡方法
　　1.7.1邏輯函數的種類及簡形式
　　1.7.2公式法化簡
　　1.7.3卡諾圖法化簡
　　1.7.4具有無關項的邏輯函數及其化簡
　……
第2章門電路
第3章組閤邏輯電路
第4章觸發器
第5章時序邏輯電路
第6章脈衝波形的産生與整形
第7章數/模和模/數轉換
第8章存儲器和可編程邏輯器件
第9章VHDL語言基礎
0章VHDL在數字單元電路設計中的應用
附錄AMAX plusⅡ使用簡介
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

現代信息社會的基石：數字電子技術概覽 我們生活在一個由信息驅動的時代，數字技術滲透到我們生活的方方麵麵，從掌中的智能手機到龐大的數據中心，從精密的醫療設備到自動駕駛汽車，無不依賴於其強大的支撐。而這一切數字世界的底層邏輯，都源自於一個古老而又至關重要的學科——數字電子技術。本書旨在深入淺齣地剖析數字電子技術的核心概念、基本原理及其廣泛應用，為讀者構建一個堅實的理論基礎，理解現代電子設備的工作機製，並為進一步探索相關領域打下堅實基礎。 一、 數字世界的語言：數製與編碼 任何數字係統的基礎都是其獨特的“語言”——數製和編碼。我們日常使用的十進製（Decimal）數製，具有0到9十個數字符號，逢十進一。然而，在數字電子係統中，我們使用的是更為簡潔高效的二進製（Binary）數製，它僅使用0和1兩個數字符號，逢二進一。這種二值化的特性與電子電路中“開”和“關”兩種狀態天然契閤，極大地簡化瞭電路設計和信號處理。 本書將首先詳細介紹二進製數製的運算規則，包括加法、減法、乘法和除法，並著重講解如何進行不同數製之間的轉換，如二進製與十進製、二進製與八進製（Octal）、二進製與十六進製（Hexadecimal）之間的相互轉換。這些轉換能力對於理解和分析數字電路至關重要。 除瞭數製，編碼也是數字信息錶示的關鍵。我們將探討各種常用的編碼方式，如： 無符號整數編碼： 最直接的二進製錶示，直接將數值轉換為二進製序列。 帶符號整數編碼： 解決負數錶示的問題，我們將深入分析原碼、反碼和補碼這三種主流的帶符號整數錶示方法，並理解補碼在計算機運算中的重要性。 BCD碼（Binary Coded Decimal）： 一種用二進製代碼錶示十進製數的方法，在某些需要保留十進製直觀性的應用中非常有用。 ASCII碼（American Standard Code for Information Interchange）： 用於錶示英文字母、數字和符號的字符編碼，是早期計算機通信和文本處理的基礎。 Unicode： 覆蓋幾乎所有語言字符的國際標準編碼，解決瞭ASCII碼的局限性。 理解這些數製和編碼，如同掌握瞭打開數字世界大門的鑰匙，能夠讓我們讀懂數據在電路中的真實含義。 二、 數字世界的構建塊：邏輯門電路 數字電子技術的核心在於利用能夠執行邏輯運算的電子元件——邏輯門電路。這些門電路是構建任何數字係統的基本單元，它們根據輸入的信號産生相應的輸齣信號，遵循著嚴格的布爾邏輯規則。 我們將係統地介紹最基本的邏輯門： 非門（NOT Gate）： 輸入為0時輸齣1，輸入為1時輸齣0，實現信號的“反轉”。 與門（AND Gate）： 隻有當所有輸入都為1時，輸齣纔為1，實現瞭“與”的關係。 或門（OR Gate）： 隻要有一個輸入為1，輸齣就為1，實現瞭“或”的關係。 在此基礎上，我們將進一步介紹由基本門組閤而成的更復雜的邏輯門： 與非門（NAND Gate）： 與門的反嚮，是“與”的否定。 或非門（NOR Gate）： 或門的反嚮，是“或”的否定。 異或門（XOR Gate）： 當輸入不同時輸齣1，輸入相同時輸齣0，常用於奇偶校驗和加法運算。 同或門（XNOR Gate）： 異或門的否定，當輸入相同時輸齣1，輸入不同時輸齣0。 本書將詳細闡述這些邏輯門的邏輯功能、真值錶、邏輯錶達式以及它們在電路中的符號錶示。更重要的是，我們將學習如何利用這些邏輯門組閤構建更復雜的邏輯功能，實現各種計算和控製任務。 三、 從基本邏輯到復雜係統：組閤邏輯電路 在掌握瞭基本的邏輯門之後，我們將進入組閤邏輯電路的設計與分析。組閤邏輯電路由若乾邏輯門組成，其輸齣僅取決於當前的輸入信號，與過去的輸入狀態無關。這意味著一旦輸入確定，輸齣也隨之確定，不存在“記憶”功能。 本書將詳細講解組閤邏輯電路的設計方法： 布爾代數： 一套描述和簡化邏輯錶達式的數學工具，是邏輯電路設計的基石。我們將學習如何使用布爾代數的基本定理和規則來化簡復雜的邏輯錶達式，從而用最少的門電路實現期望的功能。 卡諾圖（Karnaugh Map）： 一種直觀的圖形化方法，用於簡化包含幾個變量的布爾錶達式，可以有效地找到最簡邏輯函數。 邏輯門的實現： 如何使用基本的邏輯門（如與非門或或非門）來搭建更復雜的邏輯功能。 我們將通過大量實例，介紹幾種典型的組閤邏輯電路： 譯碼器（Decoder）： 將二進製輸入信號轉換為一個唯一的輸齣信號，常用於地址選擇和指令譯碼。 編碼器（Encoder）： 將多個輸入信號中的一個信號轉換為二進製輸齣，實現信號的壓縮和錶示。 數據選擇器/多路選擇器（Multiplexer/MUX）： 根據控製信號的選擇，將多個輸入信號中的一個傳輸到輸齣端。 加法器（Adder）： 實現二進製數的加法運算，包括半加器、全加器，以及用於多位加法的行波進位加法器和超前進位加法器。 比較器（Comparator）： 比較兩個二進製數的大小，輸齣相應的比較結果。 通過學習組閤邏輯電路，讀者將能夠理解如何將基礎邏輯門組閤起來，實現數據的選擇、處理和運算，為構建更高級的數字係統打下基礎。 四、 引入時間因素：時序邏輯電路 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入，還取決於其過去的狀態。這種“記憶”功能使得時序邏輯電路能夠實現更復雜的邏輯功能，例如存儲信息、控製序列和實現狀態轉換。時序邏輯電路的引入，標誌著我們開始構建能夠“思考”和“執行”的數字係統。 時序邏輯電路的核心組成部分是觸發器（Flip-Flop）。觸發器是能夠存儲一位二進製信息（0或1）的基本單元。我們將深入研究各種類型的觸發器： 基本觸發器（RS觸發器）： 最簡單的觸發器，具有置位（S）和復位（R）輸入，能夠保持狀態。 鍾控觸發器（Clocked RS觸發器）： 引入時鍾信號，隻有在時鍾有效時觸發器的狀態纔會發生改變，引入瞭同步的概念。 D觸發器（D Flip-Flop）： 僅有一個數據輸入D，輸齣Q會跟隨D的狀態（在時鍾邊沿觸發），非常適閤用於數據存儲。 JK觸發器（JK Flip-Flop）： 具有J和K兩個輸入，能夠實現更靈活的狀態翻轉功能，可以看作是RS觸發器的通用化。 T觸發器（T Flip-Flop）： 僅有一個觸發輸入T，當T為1時，觸發器會翻轉狀態；當T為0時，保持狀態，常用於計數器。 本書將詳細講解各種觸發器的結構、工作原理、時序圖以及如何使用它們來構建更復雜的時序邏輯電路。 基於觸發器，我們將探討兩種主要類型的時序邏輯電路： 寄存器（Register）： 用於存儲一組二進製數，可以看作是由多個觸發器並聯組成的。寄存器在數據存儲、數據傳輸和計算機內部運算中扮演著至關重要的角色。 計數器（Counter）： 能夠按照預設的規律自動改變狀態，從而實現對脈衝信號進行計數。我們將介紹同步計數器和異步計數器，以及它們的各種變種，如加法計數器、減法計數器、可預置計數器等，它們廣泛應用於定時、頻率測量和序列控製。 除瞭寄存器和計數器，我們還會接觸到移位寄存器（Shift Register），它能夠將存儲的數據進行串行或並行的移動，是實現串/並轉換、延遲電路和某些序列發生器的重要組成部分。 五、 數字係統的核心：微處理器與存儲器 當組閤邏輯和時序邏輯電路的知識相結閤，我們便能開始理解更復雜的數字係統，其中最核心的莫過於微處理器（Microprocessor）和存儲器（Memory）。 存儲器： 存儲器是數字係統的“記憶庫”，用於存放程序指令和數據。我們將區分兩種主要的存儲器類型： 隨機存取存儲器（RAM - Random Access Memory）： 讀寫速度快，數據可隨時存取，但斷電後數據丟失，主要用於存放當前運行的程序和數據。我們將介紹靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的區彆。 隻讀存儲器（ROM - Read-Only Memory）： 數據一旦寫入後不易改變，斷電後數據不丟失，主要用於存放固定的程序（如BIOS）和係統信息。我們將介紹掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦寫可編程ROM（EPROM）和電可擦可編程ROM（EEPROM）的發展。 微處理器： 微處理器是數字係統的“大腦”，它能夠執行指令、處理數據，並控製整個係統的運行。我們將初步探討微處理器的基本結構，包括： 算術邏輯單元（ALU - Arithmetic Logic Unit）： 負責執行算術和邏輯運算。 控製單元（CU - Control Unit）： 負責指揮和協調計算機各部件的工作。 寄存器組（Register File）： 存放CPU內部需要頻繁訪問的數據和指令。 雖然本書不會深入到微處理器的具體架構設計，但我們會理解微處理器是如何通過與存儲器協同工作，執行一係列指令來完成各種復雜任務的。 六、 數字電路的應用領域 數字電子技術的應用無處不在，其重要性不言而喻。本書的最後部分將通過一些實際的例子，展示數字電子技術在不同領域的應用： 通信係統： 手機、互聯網、無綫通信等，都依賴於數字信號的處理和傳輸。 計算機係統： 從個人電腦到超級計算機，數字電路是其核心。 消費電子産品： 電視、音響、數碼相機、遊戲機等，都廣泛使用數字技術。 工業控製： 自動化生産綫、機器人、過程控製等，都離不開數字控製係統。 醫療設備： CT掃描儀、核磁共振成像儀、監護儀等，都包含復雜的數字電路。 汽車電子： 發動機控製單元、車載娛樂係統、自動駕駛輔助係統等。 嵌入式係統： 集成在各種設備中的小型計算機係統，實現特定功能的控製。 通過這些應用案例，讀者將能夠更直觀地體會到數字電子技術對於現代社會發展的巨大推動作用。 總結 《數字電子技術基礎》不僅僅是一門課程，更是理解我們所處數字世界的一把鑰匙。本書旨在為讀者提供一個係統、全麵且深入的學習路徑，從最基本的二進製數製到復雜的數字係統構建。通過紮實的理論學習和豐富的實踐案例，我們希望能夠激發讀者對數字電子技術的興趣，為他們在未來的學習和職業生涯中，在這個日新月異的科技領域中，奠定堅實的基礎，並為他們開啓探索更廣闊數字世界的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計簡直是教科書裏的典範，那種嚴謹中不失清晰的風格，讓人一看就知道是下瞭大功夫的。封麵設計雖然傳統，但內頁的字體選擇和行間距處理得非常到位，閱讀起來眼睛不容易疲勞，尤其是在長時間學習一個復雜概念時，這種細節上的關懷顯得尤為重要。插圖和電路圖的繪製質量極高，綫條清晰銳利，層次分明，對於理解那些抽象的邏輯關係非常有幫助。比如在講解觸發器結構的那一章，那些剖麵圖和狀態轉換圖，沒有一點含糊不清的地方，每一個邏輯門之間的連接都清晰可見，這對於自學或者鞏固基礎知識的讀者來說，簡直是福音。相比我之前看過的一些教材，這本書在圖文配閤上做得更勝一籌，它不是簡單地把文字和圖片拼湊在一起，而是讓圖去解釋文，讓文去支撐圖，形成一個有機的整體。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計簡直是精妙絕倫，完全體現瞭“授人以漁”的教育理念。它的練習題分布非常科學，從最基礎的記憶和理解題，到需要動手推導和分析的綜閤題，再到最後那些需要跳齣固有思維框架去解決的挑戰性問題，形成瞭一個完美的遞進關係。我發現很多其他教材的習題往往是重復勞動，換湯不換藥，但這裏的習題每一道似乎都在考察一個不同的知識點或者不同的應用角度。尤其是那些需要用卡諾圖進行化簡的題目，提供的案例都非常貼閤實際電路的復雜性，迫使你必須熟練掌握化簡的技巧，而不僅僅是記住公式。如果能把配套的詳盡解題步驟和思路解析也一並提供，那它就能成為一本完美的自測工具瞭。

評分☆☆☆☆☆

在語言風格上，這本書展現齣一種獨特的、老派的嚴謹魅力。它的敘述方式非常沉穩、準確，幾乎沒有使用任何花哨的修辭或網絡化的錶達，完全聚焦於技術本身的精確傳達。這種風格對於初學者來說，可能需要一點時間去適應，因為它不會像一些麵嚮大眾讀物的書籍那樣“討好”讀者，而是直截瞭當地把知識的骨架展示給你。但一旦你適應瞭這種節奏，就會發現其巨大的優勢：信息密度極高，且語義清晰無歧義。當你查閱某個特定定義或公式時，你幾乎可以立刻定位到最精確的描述，這種高效的知識檢索體驗，對於工程技術人員來說是至關重要的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和廣度拿捏得非常到位，它不僅僅停留在“是什麼”的層麵，而是深入到瞭“為什麼”和“如何實現”的核心。作者在闡述基本概念時，會非常巧妙地引入一些實際應用中的案例作為鋪墊，使得原本枯燥的數字邏輯運算變得生動起來。我特彆欣賞它對數製轉換和布爾代數化簡那一塊的處理方式，它沒有直接拋齣復雜的定理，而是通過大量的、由易到難的例子逐步引導讀者進入思維定式，讓人感覺好像是自己一步步推導齣瞭這些結論，而不是被動接受的知識。更難得的是，它在介紹完基礎內容後，還會適當地提及一些前沿的或者更深層次的優化方法，這種前瞻性的視角讓這本書的生命力大大增強，避免瞭成為一本“過時的參考書”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的知識體係結構具有極強的邏輯連貫性，它構建瞭一個從最底層硬件原理到上層係統實現的完整階梯。它並沒有急於求成地引入大規模集成電路或者微處理器，而是紮實地從最基本的邏輯門（AND, OR, NOT）開始，穩步構建起半加器、全加器，再到寄存器和計數器等核心模塊。這種自下而上的構建方式，讓你在學習後續的組閤邏輯和時序邏輯電路時，能夠清楚地追溯到每一個元件的來源和功能基礎。這種結構上的完美閉環，極大地增強瞭學習的信心，因為你知道你所學的每一個知識點都是堅實地建立在已經掌握的基礎之上的，沒有絲毫的空中樓閣感。