数字电子技术 王平 9787122004581 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王平 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122004581

商品编码：29378036733

包装：平装

出版时间：2007-07-01

基本信息

书名：数字电子技术

定价：20.00元

作者：王平

出版社：化学工业出版社

出版日期：2007-07-01

ISBN：9787122004581

字数：309000

页码：193

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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内容提要

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本书由数字电路基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、数／模转换和模／数转换、半导体存储器、数字电路综合应用案例和Multisim 8简介等9章组成。
本书根据高职高专教学内容的基本要求，在保持知识体系完整的基础上，引用了大量数字电子技术工程案例，注重学生应用能力的培养。本书在编写过程中，本着理论够用、注重实践、理论与工程应用案例相结合的教学思想，采用案例式教学是其大特点。
本书可作为高职高专、成人高校及本科院校的二级职业技术学院和民办高校的电子、电气、计算机、通信、自动化、机电一体化等专业的教材，也可供从事电子技术的工程技术人员参考。

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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数字电子技术概要 本书旨在系统地阐述数字电子技术的基本原理、核心概念以及实际应用。从最基础的数字信号与模拟信号的区别出发，逐步深入到构成数字电路的逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等关键模块，并最终介绍实际的数字系统设计方法和常用集成电路。全书内容严谨、逻辑清晰，力求为读者建立坚实的数字电子技术理论基础。 第一章 数字信号与模拟信号 本章首先区分了数字信号和模拟信号的本质差异。模拟信号在时间和幅度上都是连续变化的，能够精确地反映物理量的连续变化，例如温度、声音、光强等。然而，模拟信号在传输和处理过程中容易受到噪声的干扰，导致信号失真，并且难以实现精确的放大和存储。 相比之下，数字信号在时间和幅度上都是离散的，通常用二进制的0和1来表示。这种离散性使得数字信号具有极强的抗干扰能力，即使在传输过程中受到一定程度的噪声影响，也能通过判决再生恢复出原始的0和1信息，从而保证信号的准确性。数字信号的另一个重要优势在于其易于存储、处理和传输，并且能够通过编码实现多种复杂的功能，如纠错、压缩等。 本章还会探讨数字信号的采样、量化和编码过程。采样是将连续的模拟信号在时间轴上按照一定的规律抽取离散的样本点，其采样频率决定了信号恢复的精度。量化则是将采样得到的模拟样本值映射到有限个离散的数值上，量化比特数越多，量化精度越高，失真越小。编码是将量化后的离散数值转换为二进制代码，以便于计算机和数字电路进行处理。常用的编码方式包括自然二进制码（NBC）、改进的BCD码（8421码）、余3码、格雷码等。了解这些编码的特性及其在不同应用中的优势至关重要。 第二章 逻辑门电路 逻辑门电路是构成所有数字电路的基本单元，它们实现了基本的逻辑运算。本章将详细介绍各种基本逻辑门电路，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）。 与门（AND）：输出为1的条件是所有输入端都为1。其逻辑表达式为 $Y = A cdot B cdot dots$。 或门（OR）：只要有一个输入端为1，输出端就为1。其逻辑表达式为 $Y = A + B + dots$。 非门（NOT）：也称为反相器，将输入信号取反，输入0输出1，输入1输出0。其逻辑表达式为 $Y = overline{A}$。 与非门（NAND）：是与门的输出端接一个非门，相当于“非与”运算。其逻辑表达式为 $Y = overline{A cdot B cdot dots}$。 或非门（NOR）：是或门的输出端接一个非门，相当于“非或”运算。其逻辑表达式为 $Y = overline{A + B + dots}$。 异或门（XOR）：当输入端不同时，输出为1；当输入端相同时，输出为0。其逻辑表达式为 $Y = A oplus B$。 同或门（XNOR）：是异或门的输出端接一个非门，相当于“非异或”运算。当输入端相同时，输出为1；当输入端不同时，输出为0。其逻辑表达式为 $Y = overline{A oplus B}$。 本章将通过真值表、逻辑符号和波形图等形式，清晰地展示各种逻辑门电路的功能。此外，还将介绍逻辑代数的基本定律和定理，如交换律、结合律、分配律、德摩根定理等，并演示如何利用这些定律对逻辑表达式进行化简，这是设计和分析数字电路的重要基础。 第三章 组合逻辑电路 组合逻辑电路由若干个基本逻辑门电路组成，其输出仅取决于当前时刻的输入信号，与电路过去的状态无关。本章将重点讲解几种典型的组合逻辑电路。 译码器（Decoder）：具有 $n$ 个输入端和 $2^n$ 个输出端，它能将输入端的二进制代码译成唯一的输出信号。例如，3-to-8译码器可以将3位二进制输入译成8个唯一的输出线之一。译码器广泛应用于存储器的地址选择、数据选择和控制信号生成。 编码器（Encoder）：与译码器功能相反，它具有 $2^n$ 个输入端和 $n$ 个输出端，可以将 $2^n$ 个输入信号中的一个激活信号编码成 $n$ 位二进制代码。优先级编码器则解决了多个输入信号同时激活时，如何确定优先级别的问题。 数据选择器（Multiplexer，MUX）：也称为多路选择器，它有 $n$ 个数据输入端、一个选择控制端（通常有 $log_2 n$ 位）和一个数据输出端。选择控制端决定了哪一路数据输入被选中并传输到输出端。数据选择器是实现数据通路选择、逻辑函数实现和并行-串行转换的关键器件。 加法器（Adder）：实现二进制数的加法运算。本章将介绍半加器、全加器以及多位的行波进位加法器、超前进位加法器等。加法器是算术逻辑单元（ALU）的核心组成部分，在数据处理和计算中起着基础性作用。 比较器（Comparator）：用于比较两个二进制数的大小，输出信号指示两个数是相等、大于还是小于。 本章还将介绍卡诺图（Karnaugh Map）和布尔代数方法在组合逻辑电路设计与化简中的应用。卡诺图是一种图形化的方法，能够直观地简化包含较少变量的布尔表达式，从而得到最简化的逻辑电路。 第四章 时序逻辑电路 时序逻辑电路与组合逻辑电路最大的区别在于，它的输出不仅取决于当前的输入，还与电路过去的状态有关。这种“记忆”功能是通过触发器（Flip-Flop）来实现的。本章将详细介绍各种类型的触发器。 基本触发器：包括SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器。每种触发器都有其特定的激励表和状态转移图，描述了在不同输入和时钟信号作用下，触发器状态的变化。 SR触发器：是最基本的触发器，具有置位（S）和复位（R）两个输入。 JK触发器：是SR触发器的改进，消除了SR触发器的“约束条件”，可以实现翻转功能。 D触发器：具有数据（D）输入，存储当前D输入的状态。 T触发器：具有触发（T）输入，当T=1时，触发器状态翻转；当T=0时，状态保持不变。 时钟触发器：为了解决异步电路中竞争和险兆问题，引入了时钟信号。本章将重点讲解主从触发器（Master-Slave Flip-Flop）和边沿触发器（Edge-Triggered Flip-Flop）。主从触发器由两个串联的触发器组成，一个作为主触发器，另一个作为从触发器，它们在时钟信号的不同沿（上升沿或下降沿）工作。边沿触发器则只在时钟信号的特定边沿（上升沿或下降沿）发生状态翻转，进一步提高了时序电路的稳定性。 寄存器（Register）：由若干个触发器组成，用于存储二进制代码。移位寄存器（Shift Register）是一种特殊的寄存器，可以实现数据的串入串出、串入并出、并入串出和并入并出等多种移位操作，常用于数据转换、延时和伪随机序列生成。 计数器（Counter）：由触发器和逻辑门组成，用于对时钟脉冲进行计数。本章将介绍同步计数器（所有触发器同时接收时钟信号）和异步计数器（触发器之间存在时钟信号的传递）。根据计数方式，计数器又可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器。设计特定模数的计数器也是本章的重点内容。 第五章 半导体存储器 半导体存储器是数字系统中存储信息的核心部件。本章将介绍不同类型的半导体存储器。 随机存取存储器（RAM）：允许在任何时刻访问存储器中的任何位置。 静态随机存取存储器（SRAM）：利用触发器存储数据，速度快，但集成度低，功耗大。 动态随机存取存储器（DRAM）：利用电容存储数据，集成度高，功耗低，但需要刷新操作来保持数据，速度相对较慢。 只读存储器（ROM）：用于存储固定不变的数据，一旦写入，数据不易丢失。 掩膜ROM（MROM）：在芯片制造时一次性写入数据，不可修改。 可编程只读存储器（PROM）：用户可编程一次。 可擦除可编程只读存储器（EPROM）：可以通过紫外线照射擦除数据，然后重新编程。 电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）：可以通过电信号擦除和编程数据。 闪存（Flash Memory）：是一种高性能的EEPROM，具有高集成度和快速的读写速度。 本章还将讨论存储器的结构，包括位线、字线、读/写电路以及存储容量的扩展等。 第六章 集成电路工艺与常用器件 本章将简要介绍数字集成电路的制造工艺，包括半导体材料、光刻、外延、扩散、离子注入、金属化等基本过程，帮助读者理解集成电路是如何生产出来的。 同时，本章还会介绍一些常用的数字集成电路系列，例如TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）系列。CMOS技术由于其低功耗、高集成度和良好的驱动能力，已成为现代数字集成电路的主流技术。 还将简要提及可编程逻辑器件（PLD），如PLA（可编程逻辑阵列）、PAL（可编程阵列逻辑）和FPGA（现场可编程门阵列）。这些器件允许用户在芯片制造完成后，通过编程来配置其内部逻辑功能，大大提高了设计的灵活性和开发效率。 第七章 数-模与模-数转换器 本章将介绍数字信号与模拟信号之间的转换技术。 数-模转换器（DAC）：将数字信号转换为模拟信号。本章将介绍几种常见的DAC结构，如权电阻DAC、倒T型电阻DAC和R-2R梯形DAC，并分析其精度、转换速度和成本等指标。 模-数转换器（ADC）：将模拟信号转换为数字信号。本章将介绍几种常见的ADC结构，如比较式ADC（逐次逼近型、并行比较型）、积分式ADC（双斜率型、单斜率型）和Σ-Δ调制型ADC。理解不同ADC的原理、性能特点以及适用场合对于实际应用至关重要。 结论 通过对本书内容的学习，读者将能够深入理解数字电子技术的原理，掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与分析方法，并对存储器、转换器等关键数字模块有清晰的认识。本书为后续更高级的数字系统设计、微处理器、嵌入式系统等领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原本以为《嵌入式系统中的实时操作系统原理》会是一本枯燥透顶的理论教材，毕竟RTOS（实时操作系统）听起来就与“硬核”挂钩。但出乎意料的是，这本书的叙事方式非常引人入胜，它采用了“追溯历史”的写法，从早期的简单轮询系统讲起，逐步引出多任务、上下文切换、中断延迟等概念。作者对不同调度算法（如分时、优先级继承、优先级天花板）的优劣对比分析得极其透彻，并通过大量的流程图和时序图来模拟任务之间的竞争关系。我以前对“死锁”和“竞态条件”这些概念总是理解得一知半解，但这本书通过几个经典的并发编程案例，将这些抽象的软件错误具象化了，让我彻底明白了在多核、多任务环境下，如何保证系统的确定性和稳定性。对于想深入理解Linux内核或VxWorks等底层机制的开发者来说，这本书是不可多得的内功心法。

评分☆☆☆☆☆

《模拟电路基础与噪声抑制》这本书，对于那些在电子项目后期总是被莫名其妙的“毛刺”和“漂移”问题困扰的人来说，简直是救星。我之前总觉得模拟电路是门玄学，尤其是涉及滤波器设计和运算放大器的偏置电流这些细节时，头都大了。然而，这本书的作者以一种近乎哲学的深度去探讨了信号的完整性。它没有回避模拟电路中那些令人头疼的非线性失真和热噪声问题，反而用大量的图示和数学推导（但推导过程又异常的清晰流畅），揭示了这些现象背后的物理本质。书中对于地线和电源布局的章节，我反反复复看了好几遍，它提供了一套严谨的系统性方法论，而不是一些零散的“经验之谈”。读完后，我开始明白为什么有些工程师能够设计出高精度、低噪声的测量设备，这门技术真的需要深厚的理论功底和精妙的实践技巧相结合，这本书恰好是理论与技巧的最佳结合点。

评分☆☆☆☆☆

我最近对FPGA（现场可编程门阵列）产生了浓厚的兴趣，于是入手了这本《Verilog HDL高级设计与验证》。市面上很多HDL（硬件描述语言）的书要么过于侧重语法介绍，要么直接跳到复杂的IP核使用，忽略了设计思维的培养。但这本书的厉害之处在于，它从一开始就强调“同步设计”的理念，并用清晰的风格教会读者如何将高级的算法思维转化为高效的硬件结构，而不是简单地在硬件上“模拟”软件的顺序执行。它对时序约束的讲解非常到位，特别是如何处理亚稳态和跨时钟域同步问题，这直接关系到FPGA设计的成败。此外，书中详述了系统级验证的重要性，通过Testbench的设计来确保设计的可靠性，而不是一味地依赖仿真结果。这本书更像是一位资深架构师在手把手地传授经验，它让原本抽象的门级电路实现变得有章可循、逻辑清晰。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子系统设计入门》简直是为初学者量身定做的宝典！我之前对电子元器件总是模模糊糊，看到电路图就头大，但这本书的讲解方式非常直观，作者似乎能洞察读者的困惑点，用最朴素的语言把复杂的概念层层剥开。特别是关于基础逻辑门和布尔代数的部分，它没有堆砌冗长的公式，而是结合了大量的实际生活中的类比，比如用开关的开和关来解释“1”和“0”，读起来毫无压力。更值得称赞的是，每一章后面都附带了动手实验的建议，虽然我还没有完全实践，但光是看着那些清晰的步骤描述，就让人充满了尝试的冲动。这本书的排版也很舒服，图文并茂，色彩搭配得当，不会让人在长时间阅读中感到视觉疲劳。它成功地把我从一个对电子技术一窍不通的“小白”，带到了一个可以大致理解数字电路工作原理的门槛上，为我后续深入学习打下了极其坚实的基础。我强烈推荐给所有对硬件世界充满好奇，但又害怕被晦涩理论劝退的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

我最近在整理书架，翻到了这本《微控制器应用实战手册》，真是让人爱不释手。这本书的特点是极其强调“应用”和“实践”，它不像很多教材那样停留在理论的空中楼阁。作者在介绍STM32这类主流微控制器时，不是简单地罗列寄存器地址，而是直接切入实际项目，比如如何用它来驱动一个简单的LCD屏幕显示实时温度，或者如何实现一个基础的PID控制算法。我特别欣赏它在代码示例上的严谨性，每一段代码都有详尽的注释，并且明确指出了需要注意的“陷阱”。这本书的逻辑组织非常清晰，它先带你熟悉基础的I/O操作和中断机制，然后逐步升级到更复杂的定时器、ADC和通信协议（如UART、SPI）。对于我这种需要快速将理论知识转化为实际产品原型的人来说，这本书的价值是无可估量的，它真正做到了“授人以渔”，让读者不仅知道“是什么”，更知道“怎么做”。