数字电子电路 9787304029135 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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路而红 著

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出版社： 中央广播电视大学出版社

ISBN：9787304029135

商品编码：29667438032

包装：平装

出版时间：2004-10-01

基本信息

书名:数字电子电路

定价：27.00元

售价：18.4元,便宜8.6元,折扣68

作者:路而红

出版社：中央广播电视大学出版社

出版日期：2004-10-01

ISBN：9787304029135

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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为了适应电子技术发展的需要，2004年，中央电大重新修订了《数字电子电路课程教学大纲》。本书根据新教学大纲，同时满足高等工程专科电气、电子类专业对电子技术基础课程(数字电子电路)的要求，精选了教材内容，增加了新器件和新技术方面的内容，包括可编程逻辑器件的开发、VHDL对数字电路的描述等。为了方便读者学习，每章都给出了主要内容、学习目标及小结。另外对于特别重要的内容采取符号方式提醒读者，突出了重点内容和基本概念。
本书以逻辑代数为基础，以数字电路的分析与设计为目的，全面介绍了数字电路的基本理论、工作原理、分析与设计方法以及实际应用。全书共分11章，主要包括：逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的分析与设计、常用时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲电路、数模和模数转换器以及数字系统分析与设计。在附录部分，介绍了VHDL语言。
本书可作为高等工程专科电子信息类、电气信息类各专业的教科书，也可供其他相近学科工程技术人员参考。

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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开启数字世界的奥秘：电路的语言与设计 在信息爆炸的时代，数字技术已渗透到我们生活的方方面面，从掌中的智能手机到支撑庞大网络的服务器，背后都离不开数字电子电路的支撑。本书旨在揭示数字电路的奥秘，带领读者深入了解构成数字世界的基石。我们并非只是简单罗列各种元器件和公式，而是希望通过清晰的逻辑、严谨的推导以及丰富的实例，让读者真正理解数字电路的设计原理、工作方式以及在实际应用中的魅力。 一、 理解数字世界的基石：二进制与逻辑门 数字电子电路的世界，建立在二进制的基石之上。本部分将从二进制数码出发，阐述其与我们日常使用的十进制数码的转换方法，以及在计算机和数字系统中为何选择二进制作为基本语言。我们还将深入探讨二进制在运算中的应用，例如二进制加法、减法、乘法和除法，理解这些基本运算是如何在电路层面实现的。 在此基础上，我们将引出构成数字电路最基本的“积木”——逻辑门。什么是逻辑门？它们是实现逻辑运算的电子电路单元，根据输入的电信号组合，输出相应的逻辑信号。本书将详细介绍最基本的逻辑门，包括与门 (AND)、或门 (OR)、非门 (NOT)，并在此基础上衍生出与非门 (NAND)、或非门 (NOR)、异或门 (XOR) 和同或门 (XNOR)。我们将通过真值表、逻辑符号和波形图等多种方式，直观地展示每种逻辑门的逻辑功能，并阐述它们在实现复杂逻辑时的重要性。例如，我们会解释如何利用与非门构建出所有其他基本逻辑门，这不仅体现了逻辑门的灵活性，也为理解后续的电路设计奠定了基础。 二、 构建数字系统的“骨骼”：组合逻辑电路 掌握了逻辑门的基本原理后，我们将进入组合逻辑电路的设计与分析。组合逻辑电路的特点是，其输出信号仅取决于当前的输入信号，与过去的状态无关。本书将从最简单的组合逻辑电路入手，如编码器、译码器、数据选择器和加法器。 编码器与译码器： 它们是信息转换的关键。编码器将某种格式的输入信号转换为另一种格式的输出信号，例如将按键的按下信号转换为二进制代码。译码器则相反，将二进制代码转换为特定的输出信号，例如驱动数码管显示不同的数字。我们将通过实例分析，例如七段数码管的显示原理，来展示译码器的实际应用。 数据选择器 (Multiplexer, MUX) 和数据分配器 (Demultiplexer, DEMUX)： 这类电路在信号路由和多路复用中扮演着重要角色。数据选择器能够根据选择信号，从多个输入信号中选择一个输出。数据分配器则能将一个输入信号，根据选择信号分配到多个输出中的一个。我们将探讨它们如何在通信系统、数据传输和资源共享中发挥作用。 加法器： 作为算术运算的核心，加法器是数字电路设计中最基本也最重要的一部分。我们将从半加器和全加器开始，理解如何逐位相加并处理进位。在此基础上，我们将介绍串行加法器和并行加法器，分析它们在速度和复杂性上的权衡。通过分析加法器的设计，读者将能深刻理解如何将逻辑门组合起来实现复杂的算术运算。 本书将强调组合逻辑电路的设计方法，包括使用布尔代数进行逻辑化简，以及卡诺图 (Karnaugh Map) 等工具来优化电路，减少器件数量，提高电路效率。我们将通过大量的实例，例如设计一个简单的交通灯控制器，来引导读者一步步完成组合逻辑电路的设计过程。 三、 赋予数字系统“记忆”：时序逻辑电路 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于电路过去的状态。这是实现数字系统“记忆”功能的核心。本书将重点介绍时序逻辑电路的两种基本单元：锁存器和触发器。 锁存器 (Latch)： 锁存器是最基本的存储单元，它可以“记住”某个输入信号的状态。我们将介绍不同类型的锁存器，例如SR锁存器，并分析其工作原理和潜在问题，如竞争冒险。 触发器 (Flip-Flop)： 触发器是构建更复杂时序逻辑电路的基本单元，它通常由时钟信号控制。我们将深入探讨各种类型的触发器，包括SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。我们将详细分析它们的触发方式、状态转换以及在不同应用场景下的优缺点。例如，D触发器是构建移位寄存器和计数器的基础，而JK触发器则因其更灵活的状态转换而具有广泛的应用。 基于触发器，我们将构建各种时序逻辑电路： 移位寄存器 (Shift Register)： 移位寄存器能够将数据一位一位地向左或向右移动。我们将探讨各种移位模式，如串入串出 (SISO)、串入并出 (SIPO)、并入串出 (PISO) 和并入并出 (PIPO)，并介绍其在数据串并转换、数字延迟等方面的应用。 计数器 (Counter)： 计数器能够对脉冲信号进行计数，并输出计数值。我们将介绍异步计数器和同步计数器，并详细分析它们的结构和工作原理。我们将探讨各种类型计数器，例如加法计数器、减法计数器、可预置计数器和任意模计数器，并分析它们在频率分频、数字时钟、数据采集等领域的应用。 在时序逻辑电路的设计部分，我们将强调状态图和状态表的绘制，这能够清晰地描述时序逻辑电路的状态转移过程，并指导电路的设计。我们还将讨论时序逻辑电路的时序问题，如建立时间 (Setup Time) 和保持时间 (Hold Time)，以及如何避免竞争冒险等问题，确保电路的稳定可靠运行。 四、 构建更复杂的数字系统：存储器与接口电路 数字系统往往需要存储大量数据，这离不开各种存储器的应用。本书将介绍数字系统中常用的存储器类型： 随机存取存储器 (RAM)： RAM 允许按任意顺序读取和写入数据，是计算机主内存的核心。我们将介绍静态RAM (SRAM) 和动态RAM (DRAM)，分析它们的结构、工作原理以及速度和功耗上的差异。 只读存储器 (ROM)： ROM 中的数据在生产后就固定不变，用于存储固件、配置信息等。我们将介绍各种类型的ROM，如掩膜ROM (MROM)、可编程ROM (PROM)、可擦除可编程ROM (EPROM) 和电可擦除可编程ROM (EEPROM)。 闪存 (Flash Memory)： 作为一种可编程、可擦除的非易失性存储器，闪存已广泛应用于U盘、固态硬盘等设备。我们将简要介绍闪存的工作原理。 除了存储器，数字系统与外部世界的交互也离不开接口电路。我们将探讨一些常见的接口电路： 数字-模拟转换器 (DAC) 和 模拟-数字转换器 (ADC)： 现实世界是模拟的，而数字系统处理的是数字信号。DAC 和 ADC 是连接模拟世界和数字世界的桥梁。我们将介绍它们的基本原理、结构和性能指标，以及在音频、视频处理、传感器数据采集等领域的应用。 常用的串行和并行接口： 介绍一些基础的串行通信接口（如UART）和并行通信接口（如GPIO），以及它们在不同设备之间的数据交换中的作用。 五、 实例分析与设计流程 理论知识的掌握离不开实践。本书将通过一系列精心设计的实例，将前面学到的知识融会贯通。这些实例将涵盖从简单的逻辑电路到更复杂的系统，例如： 设计一个电子骰子，结合了随机数生成和数码管显示。 构建一个简单的数字时钟，涉及计数器、分频器和显示驱动。 分析一个简化的微处理器结构，展示算术逻辑单元 (ALU) 的设计和指令执行流程。 在每个实例分析中，我们将遵循标准的数字电路设计流程：需求分析、逻辑设计、电路实现、仿真验证和调试。我们将强调使用逻辑图、状态图、时序图等工具来辅助设计，并鼓励读者动手实践，通过仿真软件进行电路模拟和测试。 六、 展望与学习建议 数字电子电路是现代科技的基石，其发展日新月异。本书的目的是为读者打下坚实的理论基础，培养解决实际问题的能力。掌握了数字电子电路的基本原理，读者将能够更好地理解和应用各种数字设备，甚至为未来的学习和职业发展打下基础。 本书的学习建议： 理解而非死记硬背： 重点在于理解逻辑的形成和电路的工作原理，而不是仅仅记忆各种器件的型号和参数。 动手实践： 尝试使用仿真软件搭建和测试电路，加深理解。 多做练习： 章节后的习题是巩固知识的绝佳途径。 保持好奇心： 数字电路的世界充满无限可能，保持对新技术的好奇，不断探索。 通过本书的学习，希望读者能够真正掌握数字电子电路的设计方法和分析能力，开启探索数字世界的大门，成为数字时代的创造者。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深电子工程师，我通常对市面上的教材持保留态度，因为很多内容都是对已有知识的简单重复和重组，缺乏创新性的洞察。然而，这本书在处理前沿技术与经典理论的衔接上，展现出非凡的功力。它并没有固守传统的TTL/CMOS范式，而是花了相当篇幅去探讨现代高速电路设计中必须面对的串扰、阻抗匹配等高频效应，尽管这些内容通常被归类到射频或传输线理论中，但作者巧妙地将其融入到数字电路的背景下进行讨论，体现了当代电子系统设计的一体化趋势。我特别注意到它在讨论静态随机逻辑（SRL）和动态逻辑（Dynamic Logic）时，对功耗和噪声容限的权衡分析，非常到位和中肯。它没有给出“最好的”电路结构，而是根据不同的应用场景（例如，低功耗物联网与高性能计算），提供了清晰的选型指导和相应的性能预测模型。这种成熟的工程视角，使得这本书的价值远超一本普通的教科书，更像是一本可以伴随工程师职业生涯成长的实用手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计，绝对是其价值链中不可或缺的一环。很多技术书籍的习题要么过于简单，要么难度陡增且脱离实际，让人感觉像是为了凑数量。而这本书的练习题，难度梯度设置得极为合理，从基础的布尔代数化简，到中等的组合逻辑和时序逻辑设计，再到末尾那些需要综合运用多个章节知识的系统级问题，每一步都恰到好处地巩固了前述的理论。我喜欢它那种“循序渐进，层层递进”的布局。例如，在学习完卡诺图后，紧接着的习题要求你用硬件描述语言（HDL）来实现相同的逻辑，这种从纯理论到软件实现的无缝过渡，极大地强化了知识的迁移能力。更值得一提的是，部分章节后的“思考与探索”部分，提出的问题往往直指当前行业的热点和难点，例如对亚稳态的深入分析，引导读者进行批判性思考，而不是仅仅停留在计算和记忆的层面。这对于培养学生的创新思维和解决复杂问题的能力，有着不可估量的助益。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，那种略带复古又充满科技感的字体排版，让人一眼就能感受到它深厚的学术底蕴。我拿到手的时候，首先被它扎实的纸张质感和印刷清晰度所折服，这对于一本需要反复查阅的专业教材来说至关重要。内页的布局也做得非常考究，逻辑层次分明，图表清晰锐利，即便是初次接触这个领域的读者，也能在视觉上获得一种被引导的顺畅感。特别是那些复杂的电路原理图，作者似乎花费了极大的心思去简化和优化，用最直观的方式展现了信号的流向和器件的工作状态。我记得翻到讲解触发器那一章时，原本晦涩难懂的概念，通过书中精心绘制的波形图和状态转换图，变得豁然开朗。这种对细节的极致追求，远超出一般教材的水准，它更像是一位经验丰富的大师，耐心地为你铺设通往真理的阶梯，每一步都走得稳健而可靠。这本书的成功，很大程度上归功于它对“可读性”的重视，将硬核的理论用一种近乎优雅的方式呈现出来，让学习过程本身也成为一种享受，而不是枯燥的煎熬。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和排版的角度来看，这本书无疑是出版界的精品之作。我是一个对阅读体验有较高要求的人，印刷品的触感、墨水的质量以及版面的留白处理，都会直接影响我的学习效率。这本书的字体选择非常舒服，无论是正文的小五号还是公式中的数学符号，都清晰锐利，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更让我赞赏的是，作者在跨章节引用和索引方面做得非常细致，当你需要在后续章节中回顾某个基础概念时，清晰的页码标注能让你迅速定位，极大地节省了翻阅时间。这种对用户体验的关怀，体现了出版方和作者对读者群体的尊重。很多厚重的技术书籍常犯的错误是版面过于拥挤，导致图文混排混乱，但这本书在这一点上控制得非常好，图注和公式编号清晰独立，图表与正文的对应关系一目了然。可以说，这本书从内到外，都散发着一种精心打磨后的专业气质，让人愿意把它放在案头，随时翻阅，而不是束之高阁，视若珍宝。

评分☆☆☆☆☆

我最近在为一个复杂的嵌入式项目寻找可靠的参考资料，手上堆了不少号称“权威”的指南，但真正能深入到晶体管层面，并解释其非线性特性的，寥寥无几。这本书真正打动我的是它的深度和广度完美平衡。它没有停留在简单的功能介绍上，而是深入剖析了半导体器件在不同工作模式下的物理机制。比如，它对CMOS反相器的延迟分析部分，考虑到了工艺角和温度漂移等实际工程问题，这对于设计高性能、高可靠性的数字系统至关重要。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的类比手法，往往能瞬间打破思维定势。比如，在阐述时序逻辑电路的建立时间和保持时间时，书中用了一个关于“快速反应”和“稳定站立”的生动比喻，让我立刻抓住了这两个参数在系统稳定性中的核心作用。这本书不仅仅是教你“怎么做”，更是教你“为什么会这样”，这种追本溯源的教学思路，极大地提升了读者的底层理解能力，让我能够更自信地去调试那些在仿真阶段表现完美，但在实际硬件上却出问题的各种“怪现象”。