数字电子技术基础 9787030352750 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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夏路易 著

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• 科学出版社
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• 9787030352750

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030352750

商品编码：29223794852

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名：数字电子技术基础

定价：46.00元

作者：夏路易

出版社：科学出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787030352750

字数：62600

页码：

版次：5

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.558kg

编辑推荐

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可作为电子信息类、电气信息类、仪器仪表类各专业的教材，也可供其他相关工科专业使用，电子工程师、电子技术爱好者

内容提要

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《数字电子技术基础》内容包括数制与编码、逻辑代数、逻辑门电路、组合电路、触发器、时序电路、存储器、可编程逻辑器件、Verilog语言、脉冲整形与产生、数模与模数转换器、数字外围电路与QUARTUSⅡ软件的使用，并给出数十个数字电路大型作业题。《数字电子技术基础》还介绍多种数字元器件的技术参数、数字电路逻辑设计与直接设计方法，给出大量丰富的例题与习题，目的是使读者具有分析、设计与实现数字电路的能力。

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应用》 一、 核心概念与基础理论 本书旨在为读者构建一个扎实且全面的数字逻辑设计知识体系。我们将从最基本的逻辑门电路入手，深入剖析其工作原理、逻辑功能以及在集成电路中的实现方式。读者将系统学习布尔代数的核心定律和定理，理解如何运用这些代数工具对数字电路进行简化和优化。 逻辑门电路： 我们将详细介绍与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等基本逻辑门的功能特性，并探讨它们的波形图、真值表以及在实际电路中的实现（如TTL和CMOS工艺）。 布尔代数： 学习布尔代数的运算规则，包括交换律、结合律、分配律、德摩根定理等，并掌握如何利用卡诺图、逻辑代数法等方法来化简复杂的逻辑表达式。 组合逻辑电路： 在掌握了基本逻辑门和布尔代数后，我们将转向组合逻辑电路的设计。这部分内容将涵盖译码器、编码器、多路选择器、数据分配器、加法器（半加器、全加器、并行加法器）、减法器、比较器等关键数字电路模块。我们会深入分析这些电路的工作原理、设计步骤以及在实际系统中的应用场景，例如数据选择、算术运算、状态指示等。 时序逻辑电路： 紧随组合逻辑电路，我们将引入时序逻辑电路的概念。这是数字电路设计中至关重要的一环，因为它引入了“时间”这个维度，使得电路能够记忆状态并随时间演变。我们将详细讲解触发器（SR、D、JK、T触发器）的原理、特性和应用，以及如何构建各种时序逻辑电路，如寄存器（移位寄存器、并行输入并行输出寄存器）、计数器（异步计数器、同步计数器、移位寄存器式计数器、BCD计数器）等。同步与异步时序逻辑的区别和各自的优缺点也将被深入探讨。 有限状态机（FSM）： 基于时序逻辑电路，我们将引出有限状态机（FSM）的概念，这是描述和设计复杂数字系统的强大工具。我们将介绍摩尔型和米利型有限状态机的区别，学习如何根据系统需求建立状态转移图和状态转移表，并将其转化为实际的硬件电路。FSM在控制器设计、序列检测、协议处理等方面有着广泛的应用。 二、 高级数字系统设计与分析 在掌握了基础的逻辑电路和时序逻辑后，本书将进一步引导读者进入更复杂、更高级的数字系统设计领域。 存储器系统： 存储器是数字系统的“大脑”，对各种数据进行存储和读取。我们将详细介绍不同类型的存储器，包括随机访问存储器（RAM，如SRAM、DRAM）和只读存储器（ROM，如PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory）的工作原理、结构和读写时序。同时，我们还将探讨存储器的扩展技术，以构建更大容量的存储系统。 可编程逻辑器件（PLD）： 随着集成电路技术的发展，可编程逻辑器件（PLD）已成为数字系统设计的核心。我们将深入介绍CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程门阵列）的内部结构、工作原理、设计流程以及编程方法。读者将学习如何利用HDL（硬件描述语言，如Verilog或VHDL）来描述和实现复杂的数字逻辑功能，并将设计下载到FPGA/CPLD器件上进行验证和应用。 数模转换与模数转换： 许多现实世界的信号是模拟信号，而数字系统只能处理数字信号。因此，数模转换（DAC）和模数转换（ADC）是数字系统与现实世界交互的关键接口。我们将介绍不同类型的DAC（如权电阻型、R-2R梯形网络型）和ADC（如逐次逼近型、双积分型、Σ-Δ型）的工作原理、性能指标（如分辨率、转换速率、线性度）以及在实际应用中的选择依据。 数字信号处理基础： 数字信号处理（DSP）是现代电子技术的重要分支。本书将介绍DSP的基本概念，包括信号的离散化、量化，以及数字滤波器的基本原理（如FIR和IIR滤波器）。我们将讨论如何在数字域中对信号进行滤波、变换等操作，为读者后续深入学习DSP打下基础。 三、 设计方法学与实践工具 本书不仅关注理论知识，更强调设计方法学和实践工具的应用。 硬件描述语言（HDL）： 现代数字电路设计离不开硬件描述语言。我们将选择一种主流的HDL（例如，Verilog）进行介绍，从语法、数据类型、结构化建模、行为建模等方面进行讲解。读者将学习如何使用HDL来描述组合逻辑和时序逻辑电路，如何进行仿真验证，以及如何将其综合生成网表，最终下载到FPGA/CPLD器件中。 EDA工具链： 电子设计自动化（EDA）工具是数字逻辑设计必不可少的利器。我们将介绍常用的EDA工具链，包括原理图输入、仿真器、综合工具、布局布线工具以及器件编程工具。读者将了解整个设计流程在EDA工具下的实现，从而提高设计效率和准确性。 系统级设计： 随着数字系统复杂度不断提升，系统级设计方法变得越来越重要。我们将探讨如何将复杂的数字系统分解为若干个功能模块，并对各模块进行独立设计和集成。同时，也将介绍一些系统级验证的技术，以确保整个系统的正确性。 调试与测试： 成功的数字电路设计离不开有效的调试和测试。我们将介绍常见的调试技巧和测试方法，包括逻辑分析仪的使用、签名测试、边界扫描等，帮助读者快速定位和解决设计中的问题。 四、 实际应用案例与前沿展望 为了加深读者对理论知识的理解，本书将结合丰富的实际应用案例进行讲解。 嵌入式系统设计： 嵌入式系统是数字电子技术最广泛的应用领域之一。我们将通过设计一个简单的嵌入式控制器，展示如何将微处理器（或FPGA）与外围接口、存储器和各类传感器/执行器集成，构建一个完整的嵌入式系统。 通信系统中的数字逻辑： 在现代通信系统中，数字逻辑扮演着至关重要的角色，例如在调制解调、信道编码、数据传输等环节。我们将分析一些典型的通信应用中的数字逻辑电路设计。 计算机体系结构基础： 数字逻辑是构建计算机硬件的基础。我们将从数字逻辑的角度，简要介绍计算机的组成部分，如CPU、内存、I/O接口等，并展示数字逻辑如何实现这些基本功能。 物联网（IoT）中的应用： 物联网设备通常包含大量的数字信号采集、处理和通信模块。本书将探讨数字逻辑在物联网设备设计中的具体应用，例如传感器接口、低功耗设计、无线通信模块等。 未来发展趋势： 最后，我们将对数字电子技术的发展趋势进行展望，例如低功耗设计、高频设计、人工智能硬件加速、量子计算基础等，激发读者对该领域的持续探索兴趣。 本书特色： 理论与实践相结合： 理论讲解深入浅出，同时辅以大量的工程实例和仿真练习，帮助读者将理论知识转化为实际设计能力。 循序渐进的教学体系： 从最基本的逻辑门到复杂的FPGA设计，教学内容由浅入深，适合不同层次的读者。 注重工程思维： 强调设计流程、工具使用、调试方法和项目管理，培养读者严谨的工程思维。 前沿技术介绍： 涵盖了可编程逻辑器件、硬件描述语言等现代数字设计的主流技术，并对未来发展趋势有所展望。 通过学习本书，读者将能够深刻理解数字逻辑的设计原理，掌握现代数字电路的设计流程和工具，并能够独立完成一定复杂度的数字系统设计任务，为进一步深入学习相关专业领域或从事相关技术工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的排版和印刷质量也相当不错。清晰的字体，合理的行距，以及高质量的纸张，都为阅读提供了良好的体验。图片和图表的呈现也非常精细，没有出现模糊不清的情况，这对于理解复杂的电路图和时序波形图至关重要。我特别注意到，书中在引入一些新的概念时，都会配有相应的图示，这大大降低了理解难度。例如，在讲解时序逻辑电路时，除了文字描述，作者还精心绘制了状态转移图和卡诺图，这些可视化工具的运用，让抽象的逻辑变化变得具象化，我能够清晰地看到不同状态之间的切换以及电路的输出如何随输入信号的变化而变化。此外，书中还包含了一些索引和术语表，方便读者快速查找和回顾。总的来说，这是一本在细节上都做得非常用心的图书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常独特，可以说是兼具了严谨的学术性和启发性的引导。作者在讲解每一个知识点时，都会先从其产生的背景和发展历程讲起，这使得我能够更好地理解这个知识点在整个数字电子技术体系中的位置和意义。例如，在讲解逻辑代数时，作者并没有直接给出各种定律和定理，而是回顾了布尔代数在早期计算机设计中的关键作用，以及它如何成为数字电路设计的基础。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我不仅仅是记住了一些公式和方法，而是真正理解了数字电子技术的内在逻辑。书中的一些讨论部分，也引起了我深入思考。作者会在某些关键概念的讲解之后，提出一些开放性的问题，引导读者去思考其更广泛的应用和可能的发展方向。这种互动式的学习体验，让我在阅读过程中保持了高度的参与感，而不是被动地接受信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封皮设计相当朴实，没有太多花哨的装饰，这恰恰符合我对于一本严肃技术类书籍的期望。当我翻开第一页，迎面而来的是一股严谨扎实的学术气息。作者在开篇就非常清晰地阐述了数字电子技术的核心概念，从最基础的二进制数、逻辑门开始，循序渐进地构建起整个数字世界的基石。我尤其欣赏的是书中对于概念解释的深度和广度，并非简单罗列定义，而是深入剖析了每个概念的由来、演变以及其在实际应用中的重要性。例如，在介绍组合逻辑电路时，作者不仅讲解了基本门电路的组合方式，还详细阐述了卡诺图化简法，并通过大量具体的例题，引导读者一步步掌握如何从逻辑功能描述推导出最简化的电路实现。这种由浅入深、层层递进的学习路径，让我在理解那些抽象的逻辑关系时，感到非常得心应手，仿佛在作者的指引下，我能够清晰地看到数字信号在电路中流转，完成各种复杂的功能。书中的插图也起到了画龙点睛的作用，无论是电路原理图还是时序波形图，都绘制得清晰明了，准确无误，极大地帮助了我理解书面文字所表达的内容。

评分☆☆☆☆☆

从内容深度上来说，这本书绝对是值得称道的。它并没有停留在对基本逻辑门和简单组合/时序电路的介绍，而是进一步深入到了更复杂的数字系统设计。例如，对于中小规模集成电路（SSI/MSI）的讲解，书中就涵盖了大量的常用芯片，包括它们的功能、引脚定义、以及简单的应用电路。更进一步，作者还触及了一些大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）的基本概念，虽然不是深入讲解具体的设计工艺，但为读者打开了认识更广阔数字世界的大门。我对书中关于存储器和总线接口部分的讲解尤为感兴趣，作者不仅介绍了RAM和ROM的基本结构和工作原理，还阐述了CPU与存储器之间如何通过总线进行数据交换，这为理解计算机体系结构奠定了基础。书中对这些复杂系统的分解和讲解，使得原本庞大而抽象的概念变得易于理解。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是它的实用性。作者在讲解理论知识的同时，非常注重与实际工程应用的结合。书中不仅介绍了各种数字集成电路芯片的基本功能和应用，还给出了一些典型的设计实例，比如简单的计数器、移位寄存器、译码器等。这些实例的设计过程，从需求分析到逻辑设计，再到电路实现，都进行了详尽的阐述。我特别关注了关于时序逻辑电路的部分，作者对于触发器、寄存器、计数器等基本时序电路的讲解非常透彻，并结合实际应用场景，例如在数据存储、信号同步等方面，详细说明了它们的工作原理和设计要点。书中的例子取材于实际的工程项目，比如简单的数字显示系统、简单的微处理器控制单元等，这些都让我对理论知识有了更直观的认识，也为我将来从事相关的技术工作打下了坚实的基础。让我印象深刻的是，书中并没有回避一些实际工程中可能遇到的问题，比如时序冲突、噪声干扰等，并给出了一些初步的分析和解决方法，这对于初学者来说是非常宝贵的经验。