BF:數字電子技術實用教程 張彩榮 北京理工大學齣版社 9787568250009 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張彩榮 著

圖書標籤:

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齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787568250009

商品編碼：29336441941

包裝：平裝

齣版時間：2017-11-01

基本信息

書名:數字電子技術實用教程

定價：57.00元

售價：43.3元

作者:張彩榮

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2017-11-01

ISBN：9787568250009

字數：329000

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

編輯推薦

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內容提要

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《數字電子技術實用教程》是專門為應用型電類本科專業的數字電子技術課程編寫的教材。該教材采用案例教學方法，在內容的編排上，按照先引入、後展開，先基礎、後綜閤，先理論、後實踐的順序，本著應用類課程理論基本夠用、以實用為主的原則，力求簡明扼要、通俗易懂。
　　全書內容共分八章，分彆是數字邏輯基礎、門電路與觸發器、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換、半導體存儲器、數／模和模／數轉換電路、課程綜閤設計及實習。
　　《數字電子技術實用教程》可作為高等院校電氣工程及自動化、自動化、軌道交通信號與控製、測控技術與儀器、信息工程、通信工程、電子科學與技術、計算機應用等電類專業的數字電子技術理論及課程設計實習教材，也可作為其他非電專業及工程技術人員參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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第1章 數字邏輯基礎
1．1 數字量與數字電路
1．1．1 數字量
1．1．2 數字信號
1．1．3 邏輯電平
1．1．4 數字電路
1．2 數製及其轉換
1．2．1 數製
1．2．2 4種常用的數製
1．2．3 4種常用數製之間的轉換
1．3 碼製及常用編碼
1．3．1 碼製
1．3．2 BCD碼
1．3．3 可靠性編碼
1．3．4 字符編碼
1．4 二進製數的運算
1．4．1 算術運算
1．4 12邏輯運算
1．5 邏輯運算公式及定理
1．5．1 邏輯運算公式
1．5．2 邏輯運算定理
1．6 邏輯函數的錶示方法及其轉換
1．6．1 邏輯函數的錶示方法
1．6．2 邏輯函數錶示方法的轉換
1．7 邏輯函數的化簡
1．7．1 公式化簡法
1．7．2 卡諾圖化簡法
1．7．3 具有無關項的邏輯函數及其化簡
本章小結

第2章 門電路與觸發器
2．1 半導體器件的開關特性
2．1．1 二極管開關特性
2．1．2 三極管開關特性
2．1．3 MOS管開關特性
2．2 分立元件門電路
2．2．1 二極管與門
2．2．2 二極管或門
2．2．3 三極管非門
2．3 TTL門電路
2．3．1 TTL非門的結構及原理
2．3．2 TTL非門外特性
2．3．3 其他TTL門電路
2．4 CMOS門電路
2．4．1 CMOS非門的結構及原理
2．4．2 CMOS非門外特性
2．4．3 其他CMOS門電路
2．5 門電路型號命名及正確使用
2．5．1 門電路型號命名
2．5．2 門電路的正確使用
2．6 觸發器的電路結構及動作特點
2．6．1 基本SR觸發器
2．6．2 同步觸發器
2．6．3 主從觸發器
2．6．4 邊沿觸發器
2．7 觸發器的邏輯功能及描述
2．7．1 SR觸發器
2．7．2 D觸發器
2．7．3 JK觸發器
2．7．4 T觸發器
2．7．5 觸發器邏輯功能的轉換
2．8 集成觸發器
本章小結

第3章 組閤邏輯電路
3．1 組閤邏輯電路的一般分析方法
3．1．1 組閤邏輯電路的分析方法
3．1．2 組閤邏輯電路分析舉例
3．2 組閤邏輯電路的設計方法
3．2．1 組閤邏輯電路的設計方法
3．2．2 組閤邏輯電路設計舉例
3．3 組閤邏輯電路中的競爭-冒險
3．3．1 組閤邏輯電路中的競爭-冒險現象
3．3．2 競爭-冒險現象産生的原因
3．3．3 競爭-冒險現象的判斷
3．3．4 消除競爭-冒險現象的方法
3．4 常用的集成組閤邏輯電路‘
3．4．1 加法器
3．4．2 編碼器
3．4．3 譯碼器
3．4．4 數據選擇器
3．4．5 數值比較器
本章小結

第4章 時序邏輯電路
4．1 時序邏輯電路的基本概念
4．1．1 時序邏輯電路的結構
4．1．2 時序邏輯電路的分類
4．1 -3時序邏輯電路的描述方法
4．2 時序邏輯電路的分析
4．2．1 時序邏輯電路的一般分析方法
4．2．2 同步時序邏輯電路的分析
4．2．3 異步時序邏輯電路的分析
4．3 典型時序邏輯電路
4．3．1 寄存器和移位寄存器
4．3．2 計數器
4．4 時序邏輯電路的設計
4．4．1 時序邏輯電路的一般設計方法
4．4．2 順序脈衝發生器設計
4．4．3 序列信號發生器設計
本章小結

第5章 脈衝波形的産生與變換
5．1 單穩態觸發器
5．1．1 單穩態觸發器的特點
5．1．2 集成單穩態觸發器
5．1．3 單穩態觸發器的應用
5．2 施密特觸發器
5．2．1 施密特觸發器的特點
5．2．2 集成施密特觸發器
5．2．3 施密特觸發器的應用
5．3 多諧振蕩器
5．3．1 多諧振蕩器的工作特點
5．3．2 由施密特觸發器構成的多諧振蕩器
5．3．3 環形振蕩器
5．3．4 石英晶體振蕩器
5．4 555定時器及其應用
5．4．1 555定時器的電路及其功能
5．4．2 555定時器構成的單穩態觸發器
5．4．3 555定時器構成的施密特觸發器
5．4．4 555定時器構成的多諧振蕩器
本章小結

第6章 半導體存儲器
6．1 半導體存儲器的結構及容量
6．1．1 半導體存儲器的分類
6．1．2 半導體存儲器的結構
6．1．3 半導體存儲器的容量及擴展
6．2 隻讀存儲器(ROM)
6．2．1 隻讀存儲器的存儲單元
6．2．2 用ROM設計組閤邏輯電路
6．2．3 集成隻讀存儲器芯片
6．3 存儲器(RAM)
6．3．1 存儲器的存儲單元
6．3．2 集成存儲器芯片
本章小結

第7章 數／模和模／數轉換電路
7．1 數／模轉換器(D／AC)
7．1．1 權電阻網絡D／A轉換器
7．1．2 倒T形電阻網絡D／A轉換器
7．1．3 集成D／A轉換器及其應用
7．1．4 主要性能指標
7．2 模／數轉換器(A／DC)
7．2．1 A／D轉換器原理
7．2．2 逐次逼近型A／D轉換器
7．2．3 雙積分型A／D轉換器
7．2．4 集成A／D轉換器及其應用
7．2．5 A／D轉換器的主要性能指標
本章小結

第8章 課程綜閤設計及實習
8．1 課程綜閤設計實習概述
8．1．1 課程綜閤設計實習的目的
8．1．2 課程綜閤設計實習的教學方式
8．1．3 課程綜閤設計實習的教學要求
8．1．4 課程綜閤設計實習報告的編寫注意事項
8．1．5 課程綜閤設計實習的成績評定辦法
8．2 課程綜閤設計
8．2．1 設計方法及課題
8．2．2 設計舉例
8．3 課程綜閤實習
8．3．1 實習方法及內容
8．3．2 實習舉例
參考文獻

數字電子技術核心原理與實踐應用 本書旨在為讀者構建一個紮實的數字電子技術基礎，深入剖析其核心原理，並結閤實際應用，為理解和掌握現代電子係統奠定堅實基礎。我們將從最基本的邏輯門電路齣發，逐步深入到復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路設計，再延展至集成電路的應用和實際係統構建。 第一部分：數字電路基礎與邏輯運算 本部分是理解整個數字電子技術的基石。我們將首先介紹數字信號與模擬信號的區彆，以及為什麼數字技術在現代電子係統中占據主導地位。 二進製數係統與邏輯代數： 深入理解二進製數的錶示方法、運算規則（加、減、乘、除），以及其在數字電路中的應用。我們將詳細講解布爾代數，包括基本邏輯運算（與、或、非）、邏輯門（AND, OR, NOT）的真值錶、邏輯符號和基本性質。在此基礎上，將介紹更復雜的邏輯門，如NAND、NOR、XOR、XNOR門，以及它們之間的等價關係。 邏輯函數的化簡： 掌握化簡邏輯函數是優化數字電路設計、減少元件數量、降低成本和功耗的關鍵。我們將介紹卡諾圖（Karnaugh Map）化簡法，演示如何通過圖形化方法找到最簡的邏輯錶達式。同時，也將介紹布爾代數化簡法，通過代數運算來簡化復雜的邏輯函數。 組閤邏輯電路： 組閤邏輯電路的輸齣僅取決於當前的輸入，不具有記憶功能。本節將重點介紹幾種重要的組閤邏輯電路模塊： 編碼器與譯碼器： 講解如何將一種編碼格式轉換為另一種，例如二進製編碼器、優先編碼器，以及BCD碼譯碼器、顯示譯碼器等。 多路選擇器（Multiplexer, MUX）與多路分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 深入理解其工作原理，如何利用控製綫選擇輸入信號或分配輸齣信號，並探討其在信號路由、數據選擇等方麵的廣泛應用。 加法器與減法器： 從半加器、全加器講起，構建齣串行加法器、並行加法器。同時，介紹如何利用“補碼”概念實現二進製減法運算。 比較器： 學習設計用於比較兩個二進製數大小的比較器電路。 第二部分：時序邏輯電路與狀態機 與組閤邏輯不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路過去的狀態有關，即具有記憶功能。 觸發器（Flip-Flop）： 觸發器是構成時序邏輯電路的基本存儲單元。我們將詳細介紹各種類型的觸發器： SR觸發器： 理解其基本置位（S）和復位（R）功能，以及無效輸入組閤。 D觸發器（Data Flip-Flop）： 講解其“鎖存”功能，數據輸入D在時鍾邊沿被采樣並存儲。 JK觸發器： 介紹其通用性，可以實現SR和T觸發器的功能，以及其翻轉（Toggle）狀態。 T觸發器（Toggle Flip-Flop）： 講解其在計數器中的作用。 觸發器的特性： 深入探討建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、傳播延遲（Propagation Delay）等關鍵參數，理解它們對電路穩定運行的影響。 寄存器（Register）： 寄存器是由多個觸發器組成的存儲單元，用於存儲多位二進製信息。我們將介紹移位寄存器（左移、右移、雙嚮移位）及其在數據傳輸、序列生成中的應用。 計數器（Counter）： 計數器可以對脈衝信號進行計數。我們將介紹： 異步計數器（Ripple Counter）： 講解其基於觸發器之間的級聯工作原理，並分析其存在的問題。 同步計數器（Synchronous Counter）： 介紹其所有觸發器共享同一時鍾信號，提高計數速度和穩定性。我們將講解行波計數器、加法/減法計數器、BCD計數器等。 移位寄存器計數器： 如約翰遜計數器和環形計數器。 有限狀態機（Finite State Machine, FSM）： FSM是描述和設計順序邏輯電路的強大工具。我們將介紹： 狀態圖和狀態錶： 如何用圖形和錶格來錶示FSM的狀態、輸入和輸齣。 摩爾（Moore）型FSM和米利（Mealy）型FSM： 講解兩種FSM類型的區彆及其應用場景。 FSM的設計流程： 從狀態圖到邏輯電路的完整設計過程。 第三部分：可編程邏輯器件與實際應用 本部分將介紹現代數字電路設計中不可或缺的可編程邏輯器件，以及將理論知識應用於實際問題的解決。 可編程邏輯器件（Programmable Logic Devices, PLD）： PLD允許用戶根據需要編程實現特定的邏輯功能，無需製作固定功能的集成電路。我們將介紹： 可編程隻讀存儲器（PROM）： 瞭解其結構和編程原理。 可編程陣列邏輯（PAL）和通用陣列邏輯（GAL）： 探討其 AND 陣列和 OR 陣列的可編程性。 復雜可編程邏輯器件（CPLD）： 講解其包含多個宏單元和可編程互連資源，能夠實現更復雜的邏輯功能。 現場可編程門陣列（FPGA）： 深入介紹FPGA的結構，包括邏輯塊（Logic Block）、可編程互連資源、I/O塊等，理解其高度靈活性和並行處理能力，是現代數字係統設計的首選平颱。 數字係統設計流程： 介紹使用硬件描述語言（HDL），如Verilog或VHDL，進行邏輯設計、仿真、綜閤和實現的全過程。 數模轉換（DAC）與模數轉換（ADC）： 盡管本教程主要關注數字技術，但理解數字電路與模擬世界交互至關重要。我們將簡要介紹DAC和ADC的基本原理，以及它們在數據采集和信號處理中的作用。 常用數字集成電路芯片介紹： 介紹一些常用的標準數字集成電路係列，如74係列TTL和CMOS邏輯芯片，瞭解它們的封裝、引腳定義和主要功能，為實際電路搭建提供指導。 實際應用案例分析： 通過具體的應用案例，鞏固所學知識。例如： 簡易計算器設計： 如何利用前麵學到的組閤和時序邏輯電路構建一個基本的計算器。 交通燈控製器設計： 演示如何利用狀態機設計一個控製交通燈的時序邏輯係統。 數碼管顯示驅動： 講解如何驅動數碼管顯示數字，結閤編碼器和時序控製。 學習方法與建議 本書的學習需要理論與實踐相結閤。建議讀者在閱讀理論知識的同時，積極動手進行電路仿真或搭建實際電路。理解每個邏輯門、觸發器、寄存器、計數器的工作原理，並通過實際操作來加深記憶。對於復雜的邏輯設計，建議采用自頂嚮下或自底嚮上相結閤的設計方法。遇到疑難問題時，鼓勵多查閱資料，與同學或老師交流討論。 掌握數字電子技術，意味著能夠理解和設計現代電子設備的核心——從簡單的電子玩具到復雜的計算機、通信係統，無不建立在數字邏輯的基礎上。本書將帶領您一步步揭開數字世界的奧秘，培養您解決實際工程問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

我對於內容編排的深度和廣度感到非常失望，尤其是在涉及現代數字係統設計的前沿內容時，這本書顯得力不從心。例如，在討論FPGA和CPLD的結構時，內容停留在非常基礎的查找錶（LUT）結構描述上，對於Verilog或VHDL語言的高級綜閤特性，比如時序約束的編寫、跨時鍾域同步的最佳實踐，幾乎是隻字未提，或者隻是點到為止，給齣的例子陳舊且不具備實際工程價值。在當前這個對速度和麵積要求極高的時代，僅僅掌握基本的邏輯門電路和譯碼器是遠遠不夠的。我期待看到更多關於低功耗設計策略、總綫協議（如I2C, SPI的深入應用）的探討，甚至是對一些嵌入式係統常見的外設接口進行簡要介紹。但這本書似乎固守在幾十年前的數字電路設計範式中，對現代電子設計流程的演進缺乏敏感度。這使得這本書在指導學生進行實際項目設計時，顯得力不從心，難以培養齣能夠適應當前行業需求的工程師。它提供的是一個曆史快照，而不是一張通往未來的地圖。

評分☆☆☆☆☆

我對書中對數模/模數轉換器（DAC/ADC）部分的講解感到非常不滿。這部分內容在現代係統中是至關重要的，是連接真實世界模擬信號與數字處理核心的橋梁。然而，這本書對DAC/ADC的介紹顯得蜻蜓點水，隻籠統地提到瞭電阻梯形和R-2R網絡的基本結構，並且很快就跳到瞭ADC的幾種主要結構上，如雙積分、逐次比較型。對於量化誤差、微分非綫性（DNL）和積分非綫性（INL）這些決定轉換器性能的關鍵指標，書中幾乎沒有涉及，或者隻是一筆帶過，沒有給齣任何深入的分析或實際的案例說明這些參數在不同應用場景下的重要性。這使得讀者在麵對實際的信號采集和處理需求時，仍然一頭霧水，無法判斷應該選用哪種架構的轉換器，也不知道如何評估其性能指標是否滿足要求。這本書在處理這種混閤信號接口時，明顯暴露瞭其專業深度和應用廣度的局限性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計實在是不夠“實用”。作者似乎熱衷於設置那些需要進行大量手工計算，但脫離實際應用場景的題目。比如，反復考察那些通過真值錶推導卡諾圖再化簡的布爾代數問題，這在今天的EDA工具麵前顯得毫無意義。沒有人會真的用筆去化簡一個超過五變量的函數。更關鍵的是，它嚴重缺乏與仿真軟件或硬件描述語言（HDL）結閤的實踐環節。數字電子技術的核心在於“設計”與“驗證”，但這本書幾乎完全忽略瞭“驗證”的重要性。我希望看到的習題是要求讀者使用Quartus或Vivado進行代碼實現，並設置具體的時序和功能驗證場景，從而在軟件層麵理解競爭冒險、毛刺等實際問題。這本書的習題部分讀起來就像是上世紀八十年代的考試模擬題集，對於培養解決實際工程問題的能力幾乎沒有任何幫助。學完之後，我感覺自己學會瞭如何計算，但完全不知道如何“構建”一個數字電路。

評分☆☆☆☆☆

語言風格上，這本書充斥著一種晦澀難懂的學術腔調，很多地方的錶述過於書麵化和冗長，導緻關鍵信息的獲取成本極高。作者似乎總是在試圖用最復雜的句式來解釋最簡單的概念。例如，在解釋時序邏輯中的建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）時，作者用瞭大段的文字來定義“在有效時鍾沿到來之前，數據必須穩定保持的時間窗”的各種邊界條件，卻沒有配上一個清晰、明確的波形圖來直觀展示這兩個時間窗的相互關係和對係統穩定性的影響。清晰的圖示和簡潔的文字纔是理工科教材的生命綫。每次遇到復雜的公式推導，我都需要反復閱讀好幾遍，甚至不得不自己重新繪製圖錶來梳理作者的思路。這種閱讀體驗，極大地消耗瞭學習的熱情和效率。如果教材的目的是為瞭“傳授知識”，那麼這種低效的錶達方式無疑是一種障礙，而不是橋梁。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版實在不敢恭維，拿到手裏就感覺像是在翻閱一本陳舊的資料匯編，而不是一本現代的教材。紙張的質量也隻能說是中規中矩，油墨的味道在初次翻閱時有些明顯，讓人在閱讀過程中總是分心。更要命的是，章節之間的邏輯跳躍性太強，感覺作者似乎是把不同時期、不同深度的筆記硬生生地拼湊在瞭一起。很多基礎概念的引入顯得過於突兀，比如講到CMOS反相器的工作原理時，都沒有充分鋪墊好PN結的特性，上來就直接拋齣各種閾值電壓和噪聲容限的公式，對於初學者來說簡直是災難性的體驗。我花瞭大量時間去查閱其他輔助資料來理解這些關鍵概念，這本書本身提供的上下文支持嚴重不足。例如，在介紹TTL邏輯族時，對輸入灌電流和輸齣拉電流的圖示解釋模糊不清，如果不是我對這塊兒有先前的認識，估計光是理解那幾個三態門的工作模式就要卡殼好幾天。希望後續的修訂版能在這方麵下點功夫，至少讓閱讀體驗不至於成為學習的第一個障礙。整體感覺，這本書更像是給已經有紮實基礎的工程師作為快速查閱手冊的工具，而非一本精心設計的入門或進階教程。