数字电路与系统课程精粹与题解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

赵刚 等 著

图书标签:

• 数字电路
• 数字系统
• 电路分析
• 逻辑设计
• VHDL
• Verilog
• 考研
• 复习
• 题解
• 精粹

出版社： 四川大学出版社

ISBN：9787561439739

版次：1

商品编码：10717793

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-03-01

用纸：胶版纸

页数：325

字数：518000

编辑推荐

　　 数字电路与系统课程的主要教学内容集中在逻辑代数、组合逻辑电路、同步时序逻辑电路和脉冲电路这四个部分。为适应各高校的具体要求，本书内容将尽可能涵盖大部分高校现行教材所涉猎的内容。每一章由本章概要、重点与难点、知识结构图、知识点详解、典型例题和习题详解六个小节组成。其中，本章概要构成每一章的一大节，力争以通俗的语言介绍本章学习的目的和意义，理清概念间的脉络关系，介绍该部分知识的工程应用情况及发展方向。重点与难点、知识结构图和知识点详解三个小节构成每一章的第二大节，主要对教材学习内容和设计分析方法进行直观的总结，以便于系统复习与记忆。重点与难点部分还指出了每个知识点与典型例题或习题详解的对应关系，使读者复习与解题时能有的放矢。典型例题和习题详解两个小节构成每一章的第三大节，是每一章的重点。典型例题大多选自研究生近年入学考题，习题详解则采自我校本科教学现行教材。书中对每道例题和习题进行了较深入全面的分析，解题技巧往往包含在每一道习题的“分析”部分中，许多新的分析设计方法和作者十多年来的教学经验及成果也通过这种形式予以体现，这对现行教材内容来说是有力的补充。

内容简介

　　 数字电路与系统是电子信息类专业的一门重要的专业基础平台课程。《数字电路与系统课程精粹与题解》围绕该课程的各种概念、分析和设计方法，以通俗易懂的语言，对各部分内容的重点与难点进行了系统的描述和总结；针对不同的题型，给出了详尽的分析和解答。
　　 《数字电路与系统课程精粹与题解》是作者长期从事该课程教学的经验总结和多年的实际教学应用，内容充实，精练而不繁琐，浅显而不深奥，对各种常见问题有独到的见解和解释。全书共分为十二章，按国家教育部颁布的教学大纲顺序覆盖了该课程的全部内容。《数字电路与系统课程精粹与题解》适用于参加该课程学习的初学者和参加考研的学子，也可供从事该课程教学的教师参考。

目录

第1章 数字逻辑基础
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第2章 逻辑门电路
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第3章 组合逻辑电路
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第4章 集成触发器
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第5章 同步时序逻辑电路
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第6章 异步时序逻辑电路
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
习题详解

第7章 集成存储器
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第8章 可编程逻辑器件
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第9章 硬件描述语言VHDL
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第10章 数字系统
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第11章 脉冲波形的产生与整形
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解

第12章 数/模和模/数转换
本章概要
重点与难点
知识结构图
知识点详解
典型例题
习题详解
模拟试题（一）
模拟试题（二）
参考答案
附录一 常用数字集成电路功能型号速查表
附录二 EWB数模混合电路仿真软件使用简介

精彩书摘

第1章 数字逻辑基础
本章概要
数是人类认识世界的一个有力武器，人的十个手指让十进制理所当然地成为了自然计数的基准。对一个数字系统来说，具有良好的运行可靠性尤为重要。在实际的数字电路实现中，二进制数字电路结构最为简单，并具有抗干扰能力强等特点，从而在数字系统中得到广泛应用。
与十进制相比，二进制数字位数更长，运算繁琐，但这可通过提高电路的工作速度予以弥补。由于八进制或十六进制与二进制之间转换方便，因而常常在日常编程中用其来减少数字的记录位数。与“数”具有可运算性不同，“码”则只是一种对数符和文字的表现形式，不是用来计数或参加运算的。对于二进制数人们并不习惯，为便于人机交互，数字系统在输出显示时往往已对二进制数进行了BCD码转换，BCD码即是用4位二进制“码”来对10个十进制数进行的一种代码表示。
将所有的输入输出关系列举出来，则形成了真值表，它反映了所有输入输出之间的逻辑关系。与普通代数一样，可使用布尔代数形式来表达实际的逻辑变量之间的依存关系，从而为数字电路与系统的设计和分析提供了强有力的数学工具。对逻辑函数的化简将意味着对电子元器件的节省，美国工程师卡诺为此发明了“卡诺图”工具，使得对逻辑函数的化简变得直观简便。
重点与难点
数字逻辑是数字电路分析和综合的数学工具。通过本章的学习，首先应掌握数字系统中的常用数制、数制转换方法以及数码和常用编码，掌握逻辑代数的各种基本运算和逻辑代数的公理、定理及规则，并掌握几种导出逻辑门；然后重点掌握逻辑函数的表示方法和化简方法。
……

前言/序言

《电子世界纵横：从基础到前沿的技术探索》 内容梗概 本书旨在为广大电子技术爱好者、初学者以及相关专业学生提供一个系统、全面且富有深度的电子世界入门与进阶指南。我们不局限于某一特定领域，而是以广阔的视野，带领读者穿越模拟与数字电路的边界，深入理解半导体器件的奇妙运作，窥探集成电路的精妙设计，并触及现代电子技术的前沿脉动。全书内容编排紧凑，逻辑严谨，从最基本的物理概念出发，层层递进，逐步构建起一个完整的电子技术知识体系，力求让读者在掌握核心理论的同时，也能体会到电子技术在日常生活和工业生产中的广泛应用与无限魅力。 第一章：电的基石——理解电子世界的语言 本章是整个电子技术大厦的奠基石，我们将从最根本的电学原理讲起。首先，我们会深入浅出地介绍电荷、电流、电压、电阻等基本概念，并结合日常生活中的实例，让抽象的物理量变得触手可及。例如，通过水流的比喻来理解电流和电压，通过管道的粗细和堵塞来形象化电阻的作用。接着，我们会详细讲解欧姆定律，这是分析和设计任何电子电路的基石。我们将展示如何利用欧姆定律计算电路中的电流、电压和电阻，并通过一系列经典的电路分析示例，帮助读者熟练掌握这一核心工具。 为了更好地理解电路的工作原理，本章还将引入功率的概念，解释电能是如何在电路中转换和消耗的。我们会介绍焦耳定律，让读者了解电能消耗与发热的内在联系。此外，我们还会探讨串联电路和并联电路的特性，分析它们在电流、电压和总电阻上的差异，并提供一些简单的电路设计思路，例如如何根据需求选择合适的电阻组合来实现特定的电流或电压分配。 最后，本章会简单介绍一些常见的电路元件，如电阻器、电容器、电感器等，但不会深入讲解其内部结构和工作原理，而是侧重于介绍它们在电路中的基本功能和符号表示，为后续章节的学习做好铺垫。本章的目标是让读者建立起对电的基本认识，理解电流、电压、电阻、功率等基本量的物理意义，并能够运用欧姆定律和串并联电路的知识进行简单的电路分析。 第二章：模拟世界的韵律——信号的连续之旅 本章将带领读者走进连续变化的模拟信号的世界。我们将首先定义什么是模拟信号，并与数字信号进行对比，强调其连续性和无限可能。接着，我们重点介绍两个最为基础且应用广泛的模拟电路元件——电阻器和电容器。我们会详细讲解电阻器的种类、特性和在电路中的作用，例如限流、分压等。对于电容器，我们将深入探讨其充放电过程，以及在电路中扮演的滤波、耦合、储能等关键角色。 然后，我们将引入电感器，解释其对电流变化的阻碍作用，以及在储能、滤波和振荡电路中的应用。在此基础上，我们将深入讲解基尔霍夫电压定律和电流定律，这是分析复杂模拟电路不可或缺的工具。我们将通过大量的图示和实际电路示例，演示如何运用基尔霍夫定律求解复杂的节点电压和支路电流。 本章的重点之一是二极管。我们将详细介绍二极管的PN结原理，解释其单向导电性，并讲解不同类型的二极管，如整流二极管、稳压二极管、发光二极管等，以及它们各自的应用场景。我们会分析二极管在整流电路中的关键作用，例如半波整流和全波整流，以及如何利用稳压二极管实现简单的稳压功能。 此外，我们还将介绍晶体管，这是现代电子学中最为核心的电子器件之一。我们将详细讲解双极结型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的基本结构、工作原理和放大特性。我们将通过详细的电路图解，展示晶体管如何实现信号的放大和开关功能，并介绍其在常见模拟电路中的应用，如放大器、开关电路等。 本章的最后，我们将触及一些更复杂的模拟电路概念，例如滤波器，介绍其滤除特定频率信号的作用，以及低通、高通、带通滤波器的基本原理和设计思想。我们将强调模拟电路在信号处理、音频放大、射频通信等领域的重要性。本章的目标是使读者掌握基本模拟电路元件的特性与应用，理解基尔霍夫定律的应用，深入了解二极管和晶体管的工作原理，并初步认识滤波器等重要模拟电路模块。 第三章：数字世界的秩序——信息的离散之舞 与模拟信号的连续性不同，本章将聚焦于离散的数字信号。我们将首先解释数字信号的二进制特性，以及0和1如何代表信息。我们将介绍逻辑门，这是构建所有数字电路的基本单元，包括AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR等。我们会详细讲解每种逻辑门的真值表和逻辑功能，并提供实际电路实现的示例。 在此基础上，我们将介绍组合逻辑电路，即输出仅取决于当前输入信号的电路。我们将重点讲解编码器、解码器、多路选择器（MUX）和分路选择器（DEMUX）等常用组合逻辑电路的设计与应用。我们将通过分析这些电路的逻辑功能，展示它们在数据选择、译码、扩展等方面的重要性。 接下来，我们将深入探讨时序逻辑电路，即输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的输入历史有关的电路。我们将重点介绍触发器（Flip-flops），包括SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等，解释它们的状态存储原理，并展示它们在构建存储单元中的作用。 然后，我们将介绍寄存器（Registers）和计数器（Counters）。我们将讲解寄存器如何用于存储一组二进制数据，以及移位寄存器的不同工作模式。对于计数器，我们将介绍其累加和计数的原理，并讲解同步计数器和异步计数器的区别与应用。 本章还将简要介绍状态机（Finite State Machine, FSM），作为设计复杂数字系统的核心模型。我们将讲解有限状态机的组成部分（状态、输入、输出、转移），并提供一个简单的状态机设计案例，帮助读者理解如何用状态机来描述和控制数字系统的行为。 最后，我们将触及数字电路设计中的一些重要概念，例如时钟信号的作用，时序约束，以及简化的硬件描述语言（HDL）的基本思想，为后续更深入的学习和实际应用打下基础。本章的目标是让读者理解二进制逻辑的基本原理，熟练掌握各种逻辑门的功能，并能够设计和分析基本的组合逻辑电路和时序逻辑电路。 第四章：集成电路的智慧——微观世界的宏大蓝图 本章将带领读者从宏观的电路层面，深入到微观的集成电路（IC）世界。我们将解释什么是集成电路，以及它如何将大量的电子元件集成到一块微小的芯片上。我们将介绍集成电路的基本制造工艺，如光刻、掺杂、离子注入等，让读者了解芯片是如何诞生的。 我们将详细介绍几种最常见的集成电路类型，包括模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路。我们将讲解它们各自的特点、优势以及在不同应用领域中的作用。例如，我们会提及运算放大器（Op-amp）作为一种重要的模拟集成电路，以及微处理器（CPU）和存储器（Memory）作为典型的数字集成电路。 本章将重点介绍集成电路的封装和引脚定义，让读者理解芯片是如何与外部电路连接的，以及不同引脚的功能。我们将通过一些常见的集成电路芯片的示例，例如555定时器、基本逻辑门芯片、通用运算放大器芯片等，来讲解它们的内部结构、功能和应用。 我们还将探讨集成电路在现代科技中的重要作用，从消费电子到工业控制，从通信设备到人工智能，集成电路无处不在，是现代社会运转的基石。我们会介绍不同类型的集成电路，例如微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）等，并简要阐述它们各自的特点和应用方向。 本章还会讨论集成电路设计的EDA（Electronic Design Automation）工具，以及芯片设计流程的简要概述，让读者对现代电子设计有一个初步的了解。最后，我们将展望集成电路技术的发展趋势，例如摩尔定律的延续、新材料和新工艺的应用等。本章的目标是让读者对集成电路有一个全面的认识，了解其基本构成、制造过程、主要类型以及在现代科技中的重要地位。 第五章：通信的桥梁——信号的传输与处理 本章将聚焦于电子信号如何在空间中传输以及如何被有效地处理。我们将从最基本的信号调制与解调开始，介绍为什么需要调制，以及不同的调制方式，如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）等。我们将解释载波信号和调制信号的概念，并展示它们如何结合以适应不同的传输媒介。 接着，我们将探讨信号的传输媒介，包括有线传输（如电缆、光纤）和无线传输（如电磁波）。我们会讨论信号在传输过程中可能遇到的衰减、噪声等问题，以及相应的解决对策，例如放大器和滤波器的应用。 本章还将介绍信号的采样与量化，这是将模拟信号转换为数字信号的关键步骤。我们将解释采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem），并讨论采样率和量化位数对信号保真度的影响。 我们还会深入讲解数字信号处理（DSP）的基本概念，包括数字滤波、傅里叶变换（FFT）等。我们将解释数字滤波器如何用于去除噪声、增强特定频率成分，并简要介绍傅里叶变换在信号分析和频谱分析中的作用。 此外，本章还将触及一些现代通信技术的基础，例如数据编码、纠错码等，解释它们如何在数据传输中保证信息的准确性和可靠性。我们将提及一些通信系统中的关键模块，如编码器、解码器、调制解调器（Modem）等。 最后，本章将展望未来的通信技术发展，例如5G、物联网（IoT）等，以及它们对电子技术提出的新挑战和新机遇。本章的目标是让读者理解信号传输的基本原理，掌握模拟信号与数字信号转换的关键技术，并对数字信号处理和现代通信技术有一个初步的了解。 第六章：嵌入式系统的脉搏——智能化应用的驱动 本章将探讨嵌入式系统，这是将电子技术与软件相结合，实现特定功能的智能装置。我们将首先定义什么是嵌入式系统，并解释其与通用计算机的区别，例如其专用性、实时性、功耗要求等。 我们将详细介绍嵌入式系统的核心组成部分：微处理器（CPU）或微控制器（MCU），存储器（RAM、ROM/Flash），输入/输出（I/O）接口，以及其他外围设备。我们将讲解微控制器中常见的接口，如GPIO、UART、SPI、I2C等，以及它们在与传感器、执行器等外部设备交互中的作用。 本章将重点介绍嵌入式系统的软件开发流程，包括硬件选型、嵌入式C/C++语言编程、交叉编译、调试以及固件烧写等。我们将提供一个简单的嵌入式项目案例，例如控制一个LED灯闪烁、读取一个温度传感器的数据并显示等，帮助读者理解嵌入式开发的实际过程。 我们还将讨论嵌入式操作系统（RTOS）在复杂嵌入式系统中的应用，例如任务调度、资源管理、进程通信等。我们将介绍一些常见的RTOS，例如FreeRTOS、RT-Thread等。 此外，本章还将探讨嵌入式系统在各个领域的广泛应用，例如消费电子产品（智能手机、智能家电）、汽车电子、工业自动化、医疗设备、物联网设备等。我们将强调嵌入式系统在实现智能化、自动化和互联互通方面的重要作用。 最后，本章将展望嵌入式系统技术的发展趋势，例如面向AI和边缘计算的嵌入式系统、低功耗设计、安全性等。本章的目标是让读者理解嵌入式系统的基本架构、开发流程，并认识到嵌入式技术在构建未来智能世界中的核心地位。 第七章：电路设计与实践——从理论到现实的飞跃 本章旨在弥合理论知识与实际应用之间的鸿沟，通过实践来巩固和深化读者对电子技术的理解。我们将介绍常用的电路设计工具，包括电路仿真软件（如LTspice、Multisim）和PCB（Printed Circuit Board）设计软件（如Altium Designer、KiCad）。我们将演示如何使用这些工具创建电路原理图，进行电路仿真，并设计实际的PCB板。 我们将通过一系列精心设计的实践项目，引导读者动手实践。这些项目将涵盖从简单的LED驱动电路、滤波器电路，到更复杂的稳压电源、简单的放大器电路等。每个项目都将提供详细的步骤、所需的元器件清单、原理图和PCB布局图，并解释每个设计决策背后的原理。 本章还将讨论电子元器件的选型原则，包括性能参数、封装形式、成本以及供货情况等。我们将介绍如何阅读元器件的数据手册（Datasheet），理解其中的关键参数，并做出合理的选择。 此外，我们还将讲解焊接技术和基本的电路调试方法。我们将介绍不同类型的焊接方式，以及如何安全有效地进行焊接。对于电路调试，我们将介绍万用表、示波器等常用电子测量仪器的使用方法，以及如何通过观察波形、测量电压电流等手段来查找和解决电路问题。 本章还将探讨电子项目的设计规范和质量控制，例如如何保证电路的稳定性和可靠性，以及如何进行初步的性能测试。最后，我们将鼓励读者进行创新性的设计，并为他们提供一些学习资源和社区支持，例如相关的技术论坛、在线课程等。本章的目标是让读者通过实际动手操作，将理论知识转化为实践能力，掌握基本的电路设计、仿真、制作和调试技能。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路与系统课程精粹与题解》真是让我眼前一亮！作为一名电子工程专业的学生，我之前对数字电路的学习一直感觉有些零散，概念理解不够深入，解题思路也常常卡壳。但这本书简直就像一位经验丰富的导师，它没有枯燥地罗列公式和定理，而是非常有条理地将复杂的数字电路知识脉络梳理得清清楚楚。开篇的部分，作者就对数电基础的概念，比如逻辑门、布尔代数、卡诺图等进行了精辟的阐述，用通俗易懂的比喻和生活化的例子，让我瞬间豁然开朗。我特别喜欢书中对组合逻辑电路和时序逻辑电路的处理方式，将它们的发展脉络、核心原理以及设计方法一一剖析，并且在讲解的过程中，穿插了一些经典的案例分析，让我能够将理论知识与实际应用紧密结合。最让我惊喜的是，书中提供的习题解法，完全不是那种简单地给出答案，而是详细地展示了从题目分析到最终求解的完整过程，每一步的逻辑推导都非常严谨，让我能够真正理解“为什么”这么解，而不是死记硬背。感觉这本书在帮助我建立扎实的理论基础和提升实际解题能力方面，起到了至关重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将毕业的本科生，在复习数字电路与系统这门课程的时候，偶然发现了这本《数字电路与系统课程精粹与题解》。这本书的独特之处在于，它不仅仅是一本理论知识的罗列，而是将理论与实践紧密结合，尤其是它的题解部分，简直就是我复习路上的“定心丸”。作者在讲解每一个知识点的时候，都会紧接着给出相应的例题，并且对例题的解答进行了非常详尽的剖析。他会从问题的根源出发，分析题目所涉及的逻辑关系，然后一步步地推导出答案，并且会解释为什么选择这种解法，而不是其他解法。这让我能够更深刻地理解理论知识的应用，而不是停留在死记硬背的层面。此外，书中还包含了大量的综合性题目，这些题目往往需要运用多个章节的知识才能解决，这极大地锻炼了我的综合分析能力和解决复杂问题的能力。我感觉这本书帮助我建立了一种系统性的学习思维，让我能够更好地应对考试和将来的工作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编写质量真的非常高！《数字电路与系统课程精粹与题解》在知识体系的构建上，做得相当出色。它从最基础的二进制数表示法和逻辑运算开始，一步步深入到更复杂的数字系统设计。我特别欣赏作者在讲解时序逻辑电路的部分，他不仅清晰地阐述了D触发器、JK触发器等基本单元的原理，还详细讲解了状态机设计的方法，包括状态转移图、状态表以及电路实现。更重要的是，书中为每一部分内容都配上了高质量的例题和详尽的题解。这些题解不仅仅是给出答案，而是详细地分析了题目要求，列出了相关的理论知识，然后一步一步地推导出解题过程，甚至还会探讨一些优化设计的可能性。这对于我这种希望把知识学透、学扎实的学习者来说，实在是太有价值了。它不仅仅是一本习题集，更是一本能够引导我深入思考、提升分析能力的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

我最近在啃这本《数字电路与系统课程精粹与题解》，作为一本课程的辅助教材，它的内容实在是太全面了，而且结构设计得非常人性化。最让我印象深刻的是，它并没有止步于对基本概念的讲解，而是深入到了数字系统设计的各个层面，包括状态机的设计、存储器的原理、以及一些进阶的逻辑电路分析方法。作者在讲解同步和异步时序电路时，用大量的图示和仿真结果来辅助说明，这对于理解那些容易混淆的概念非常有帮助。而且，书中提供的题目涵盖了从基础到复杂的各种题型，从简单的门电路组合到复杂的微处理器结构，应有尽有。更难得的是，它的题解部分，并不是简单地把答案写出来，而是针对每一个题目，都给出了详细的解题思路和多种可能的解法，甚至还会指出一些解题过程中常见的误区，这对我这种喜欢刨根问底的学生来说，简直是如获至宝。它不仅教会我“怎么做”，更引导我思考“为什么这么做”，让我的学习过程变得主动而有效。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我之前对数字电路学习一直都有点畏难情绪，觉得概念抽象，公式繁多。但当我拿到这本《数字电路与系统课程精粹与题解》后，这种感觉彻底改变了。这本书的语言风格非常亲切，作者仿佛是一位经验丰富的朋友，循循善诱地引导我一步步走入数字电路的奇妙世界。它并没有一开始就抛出大量的专业术语，而是从最基本的逻辑单元开始，用非常直观的方式解释它们的工作原理。然后，逐步引入更加复杂的概念，比如组合逻辑和时序逻辑，作者通过大量的图例和类比，让我能够清晰地理解它们之间的区别和联系。最令人称赞的是，书中大量的例题和配套的题解，简直就是为我们这些初学者量身定做的。每道题的解法都非常详尽，并且会针对题目的特点，给出不同的解题策略，甚至会讲解一些在实际工程中可能遇到的问题和注意事项。这让我在做题的时候，不再是盲目地套公式，而是能够真正地理解题目背后的逻辑，从而举一反三。