數字電路與邏輯設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍全連 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 邏輯設計
• 計算機組成原理
• 電子技術
• 電路分析
• 數字係統設計
• FPGA
• Verilog
• VHDL
• 電子工程

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111384373

商品編碼：29729380835

包裝：平裝

齣版時間：2012-08-01

基本信息

書名：數字電路與邏輯設計

定價：29.00元

作者：鬍全連

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2012-08-01

ISBN：9787111384373

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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《數字電路與邏輯設計》是作者在總結多年從事“數字電路與邏輯設計”課程教學工作經驗的基礎上，結閤電子技術的發展趨勢及後續課程的需要編寫的。《數字電路與邏輯設計》主要內容有：數字係統基礎知識、邏輯代數基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、脈衝單元電路、模數及數模轉換、VerilogHDL語言及其編程應用。 本教材由鬍全連編著。

內容提要

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“數字電路與邏輯設計”是計算機軟、硬件各專業的專業基礎課。《數字電路與邏輯設計》(作者鬍全連)覆蓋瞭數字電子技術的基礎內容，係統地介紹瞭數字電路的分析與設計理論。《數字電路與邏輯設計》主要內容有：數字係統基礎知識、邏輯代數基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、脈衝單元電路、模數及數模轉換、VerilogHDL語言及其編程應用。 本書可作為高等學校計算機及電氣信息類各專業的教科書，也可供相關工程技術人員參考。

目錄

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前言教學建議章 緒論 1．1 概述 1．1．1 數字信號與數字電路 1．1．2 典型數字係統——數字電子計算機 1．2 數製及其轉換 1．2．1 進位記數製 1．2．2 數製間的相互轉換 1．3 帶符號數的代碼錶示 1．3．1 真值與機器碼 1．3．2 機器碼的運算 1．4 幾種常用的代碼 1．4．1 二一十進製編碼 1．4．2 可靠性編碼 1．4．3 字符編碼 本章小結 習題一第2章邏輯代數基礎 2．1 邏輯代數的基本概念 2．1．1 邏輯變量 2．1．2 邏輯運算 2．1．3 邏輯函數 2．2 邏輯代數中的公理、定理及重要規則 2．2．1 邏輯公理 2．2．2 邏輯定理 2．2．3 重要規則 2．3 邏輯函數的錶示方法 2．3．1 真值錶 2．3．2 邏輯錶達式 2．3．3 邏輯電路圖 2．3．4 時序圖 2．3．5 卡諾圖 2．4 邏輯函數的化簡 2．4．1 代數化簡法 2．4．2 卡諾圖化簡法 2．4．3 列錶化簡法 2．4．4 邏輯函數化簡的實際問題 本章小結 習題二第3章 組閤邏輯電路 3．1 概述 3．2 集成邏輯門 3．2．1 門電路邏輯符號及其外部特性 3．2．2 TTL邏輯門 3．2．3 CMOS邏輯門 3．2．4 用Verilog HDL描述邏輯門電路 3．3 組閤邏輯電路的分析 3．3．1 組閤邏輯電路分析方法和分析步驟 3．3．2 組閤邏輯電路分析舉例 3．4 組閤邏輯電路的設計 3．4．1 組閤邏輯電路的邏輯門實現 3．4．2 組閤邏輯電路的設計步驟 3．4．3 組閤邏輯電路的設計舉例 3．5 常用集成組閤邏輯芯片及其應用 3．5．1 並行加法器 3．5．2 編碼器與譯碼器 3．5．3 數據選擇器和數據分配器 3．5．4 數值比較器 3．5．5 奇偶校驗器 3．5．6 用Verilog HDL描述組閤邏輯電路 3．6 組閤邏輯電路的競爭與冒險 3．6．1 競爭與冒險 3．6．2 冒險的判斷 3．6．3 冒險的消除 本章小結 習題三第4章 時序邏輯電路 4．1 概述 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 觸發器 4．2．1 觸發器的基本概念 4．2．2 基本R-S觸發器 4．2．3 時鍾控製的觸發器 4．2．4 不同類型觸發器間的相互轉換 4．2．5 用Verilog HDL描述觸發器 4．3 同步時序邏輯電路 4．3．1 同步時序邏輯電路分析 4．3．2 同步時序邏輯電路設計 4．4 脈衝異步時序邏輯電路 4．4．1 脈衝異步時序邏輯電路分析 4．4．2 脈衝異步時序邏輯電路設計 4．5 常用集成時序邏輯芯片及其應用 4．5．1 計數器 4．5．2 寄存器 4．5．3 用Verilog HDL描述時序邏輯電路 本章小結 習題四第5章 半導體存儲器 5．1 概述 5．1．1 半導體存儲器的特點與應用 5．1．2 半導體存儲器的分類 5．1．3 半導體存儲器的主要技術指標 5．2 存取存儲器件(RAM) 5．2．1 RAM結構 5．2．2 RAM存儲單元 5．2．3 RAM集成片簡介 5．2．4 RAM存儲容量的擴展 5．3 隻讀存儲器件(ROM) 5．3．1 固定ROM 5．3．2 可編程ROM(PROM) 5．3．3 可擦除可編程ROM(EPROM)和電可擦可編程ROM(EEPROM) 5．3．4 用ROM實現組閤邏輯函數 本章小結 習題五第6章 可編程邏輯器件 6．1 概述 6．2 可編程邏輯陣列(PIA)器件與可編程陣列邏輯(PAL)器件 6．2．1 可編程邏輯陣列器件 6．2．2 可編程陣列邏輯器件 6．3 通用邏輯陣列(GAL)器件 6．3．1 GAL器件的基本類型 6．3．2 PAL型GAL器件 6．3．3 PLA型GAL器件 6．3．4 GAL器件的應用 6．4 復雜可編程邏輯器件(CPLD) 6．4．1 CPLD的基本結構 6．4．2 CPLD的分區陣列結構 6．4．3 典型器件及應用舉例 6．5 現場可編程邏輯(FPGA)器件 6．5．1 FPGA器件基本結構及特徵 6．5．2 FPGA器件和CPLD的對比 6．5．3 FPGA的應用舉例 本章小結 習題六第7章 脈衝單元電路 7．1 脈衝信號與脈衝電路 7．1．1 脈衝信號 7．1．2 脈衝電路 7．2 集成門構成的脈衝單元電路 7．2．1 施密特觸發器 7．2．2 單穩態觸發器 7．2．3 多諧振蕩器 7．3 555定時器及其應用 7．3．1 555定時器的電路結構 7．3．2 用555定時器構成施密特觸發器 7．3．3 用555定時器構成單穩態觸發器 7．3．4 用555定時器構成多諧振蕩器 本章小結 習題七第8章 模數及數模轉換 8．1 概述 8．2 D／A轉換器 8．2．1 權電阻網絡D／A轉換器 8．2．2 倒T型電阻網絡D／A轉換器 8．2．3 權電流型D／A轉換器 8．2．4 D／A轉換器的主要技術指標 8．3 A／D轉換器 8．3．1 A／D轉換的基本原理 8．3．2 A／D轉換器的主要電路形式 8．3．3 A／D轉換器的主要技術指標 本章小結 習題八附錄 硬件描述語言——Verilog HDL語言 參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《算法導論》 書籍簡介 《算法導論》是一本係統、全麵、深入地介紹算法理論與實踐的經典著作。本書旨在為讀者提供紮實的算法基礎，使其能夠理解、設計、分析和實現各種高效的計算算法。它不僅是一本教科書，更是一本供計算機科學、軟件工程、人工智能、數據科學等領域研究者和從業者參考的權威指南。 內容概覽 本書的核心在於對算法的深刻剖析。它從最基礎的排序和搜索算法入手，逐步深入到更復雜的圖算法、動態規劃、貪心算法、計算幾何以及 NP-完備性等前沿領域。全書結構清晰，邏輯嚴謹，循序漸進，確保讀者能夠逐步掌握算法設計的精髓。 核心概念與技術 1. 算法設計與分析的基礎： 漸進記號（Asymptotic Notation）： 本書詳細介紹瞭大O記號（O）、大Ω記號（Ω）、大Θ記號（Θ）等漸進記號，用於描述算法在輸入規模增大時運行時間的增長趨勢。這為我們比較和選擇最優算法提供瞭統一的標準。 遞歸關係（Recurrence Relations）： 對於許多涉及分治策略的算法，遞歸關係是描述其運行時間的關鍵。本書介紹瞭主定理（Master Theorem）等方法，用於求解各種形式的遞歸關係，從而精確分析算法的復雜度。 數學歸納法（Mathematical Induction）： 作為一種重要的證明技術，數學歸納法被廣泛應用於證明算法的正確性和分析其性質。 平均情況與最壞情況分析（Average-Case and Worst-Case Analysis）： 理解算法在不同輸入分布下的錶現至關重要。本書區分瞭這兩種分析方式，並提供瞭相應的分析工具。 2. 排序與搜索算法： 基礎排序算法： 介紹瞭插入排序、選擇排序、冒泡排序等概念清晰但效率較低的算法，幫助讀者理解排序的基本原理。 高效排序算法： 深入講解瞭歸並排序、堆排序、快速排序等基於比較的排序算法。特彆是在快速排序部分，詳細闡述瞭其分治思想、隨機化選擇樞軸（pivot）的重要性以及不同分區（partitioning）方法的優劣，並對其平均和最壞情況下的時間復雜度進行瞭詳盡的分析。 綫性時間排序算法： 介紹瞭計數排序、基數排序、桶排序等適用於特定數據範圍的綫性時間排序算法，拓展瞭排序的邊界。 搜索算法： 除瞭二分查找等基礎搜索技術，還介紹瞭哈希錶（Hash Tables）作為高效查找數據結構的應用，以及各種衝突解決策略。 3. 圖算法： 圖的錶示（Graph Representations）： 詳細介紹瞭鄰接矩陣（Adjacency Matrix）和鄰接錶（Adjacency List）兩種常用的圖錶示方法，並分析瞭它們在空間和時間復雜度上的優劣。 圖的遍曆（Graph Traversal）： 深入講解瞭廣度優先搜索（BFS）和深度優先搜索（DFS）兩種核心圖遍曆算法，並闡述瞭它們在求解連通分量、拓撲排序、查找最短路徑等問題中的應用。 最短路徑算法（Shortest Path Algorithms）： 單源最短路徑（Single-Source Shortest Paths）： 詳細介紹瞭Dijkstra算法（用於非負權重的圖）和Bellman-Ford算法（用於處理負權重邊，並能檢測負權重環）。 所有頂點對最短路徑（All-Pairs Shortest Paths）： 講解瞭Floyd-Warshall算法，以及如何利用矩陣乘法來加速計算。 最小生成樹（Minimum Spanning Tree）： 介紹瞭Prim算法和Kruskal算法，用於在連通的加權無嚮圖上找到權值之和最小的生成樹。 最大流問題（Maximum Flow）： 講解瞭Ford-Fulkerson方法以及Edmonds-Karp算法，用於解決網絡流問題。 4. 動態規劃（Dynamic Programming）： 核心思想： 動態規劃是一種通過將問題分解為子問題，並存儲子問題的解來避免重復計算的強大技術。本書詳細闡述瞭“最優子結構”（Optimal Substructure）和“重疊子問題”（Overlapping Subproblems）這兩個動態規劃成立的關鍵條件。 應用實例： 詳細講解瞭如何使用動態規劃解決各種經典問題，如最長公共子序列（Longest Common Subsequence）、背包問題（Knapsack Problem）、矩陣鏈乘法（Matrix-Chain Multiplication）、最短路徑（例如，通過動態規劃求解某些特定圖結構的最短路徑）以及圖論中的一些問題。 5. 貪心算法（Greedy Algorithms）： 基本原理： 貪心算法在每一步選擇當前看起來最優的選項，期望最終能得到全局最優解。本書強調瞭貪心算法的適用條件，並解釋瞭為什麼在某些情況下貪心算法能夠保證得到最優解，而在其他情況下則不能。 應用實例： 介紹瞭活動選擇問題（Activity-Selection Problem）、霍夫曼編碼（Huffman Coding）、最小生成樹（Prim和Kruskal算法也可以看作是貪心算法的應用）等。 6. 數據結構（Data Structures）： 棧與隊列（Stacks and Queues）： 基礎的綫性數據結構，用於實現各種算法。 鏈錶（Linked Lists）： 動態分配內存的綫性結構，提供靈活的插入和刪除操作。 樹（Trees）： 二叉搜索樹（Binary Search Trees, BST）： 詳細介紹瞭BST的插入、刪除、查找操作，並分析瞭其在平衡情況下的性能。 平衡二叉搜索樹（Balanced Binary Search Trees）： 引入瞭AVL樹和紅黑樹（Red-Black Trees）的概念，解釋瞭它們如何通過鏇轉等操作來維持樹的平衡，從而保證對數時間復雜度的查找、插入和刪除操作。 堆（Heaps）： 介紹瞭最大堆和最小堆，它們是實現優先隊列（Priority Queue）的關鍵數據結構，也用於堆排序。 散列錶（Hash Tables）： 提供瞭平均常數時間的查找、插入和刪除操作。 圖（Graphs）： 如前文所述，圖作為一種重要的非綫性數據結構，在本書中有專門的章節進行深入講解。 7. 高級主題： 計算幾何（Computational Geometry）： 介紹瞭與幾何對象相關的算法，如凸包（Convex Hull）的計算、綫段相交等。 NP-完備性（NP-Completeness）： 這是一個非常重要的理論概念。本書介紹瞭P類問題（多項式時間內可解）和NP類問題（多項式時間內可驗證）。引入瞭NP-難（NP-hard）和NP-完備（NP-complete）的概念，並詳細解釋瞭如何通過歸約（Reduction）來證明一個問題是NP-完備的。這為理解計算的極限提供瞭理論基礎，並引導讀者在遇到NP-完備問題時，應考慮近似算法或啓發式算法。 字符串匹配（String Matching）： 介紹瞭樸素算法以及更高效的KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法和Rabin-Karp算法。 本書特點 嚴謹的數學證明： 每一種算法的核心思想都伴隨著清晰、嚴謹的數學證明，確保讀者理解其正確性。 詳盡的復雜度分析： 對每種算法的時間復雜度和空間復雜度都進行瞭細緻的分析，並區分瞭平均情況和最壞情況。 豐富的僞代碼： 書中提供瞭清晰、易於理解的僞代碼，方便讀者將其轉化為實際的編程語言實現。 廣泛的應用背景： 算法的應用貫穿於計算機科學的各個領域，本書通過大量實例展示瞭算法的實際價值。 循序漸進的難度： 從基礎概念到高級主題，難度遞增，適閤不同水平的讀者。 對理論與實踐的平衡： 既有深入的理論探討，也關注算法的實際實現和應用。 目標讀者 計算機科學、軟件工程、數據科學、人工智能等專業的高年級本科生和研究生。 需要提升算法設計與分析能力的軟件開發工程師。 對算法理論感興趣的研究人員。 希望係統學習算法知識的自學者。 學習價值 掌握《算法導論》中的知識，將使讀者具備以下能力： 分析算法性能： 能夠準確評估不同算法在各種場景下的效率。 設計高效算法： 能夠根據問題特點，運用各種設計範式（分治、動態規劃、貪心等）來構建高效的解決方案。 選擇閤適的算法和數據結構： 能夠根據具體需求，選擇最適閤的數據結構和算法來解決問題。 理解計算的局限性： 認識到某些問題的計算復雜性，並學習處理 NP-完備問題的策略。 構建更健壯、更優化的軟件係統： 算法是軟件性能的基石，紮實的算法基礎能幫助開發者構建齣更高效、更可靠的係統。 《算法導論》不僅教授“如何做”，更注重“為何如此”，幫助讀者深入理解算法背後的邏輯和原理，培養解決復雜計算問題的能力，是每一位有誌於深入計算機科學領域的學習者和從業者不可或缺的參考書。

評分☆☆☆☆☆

針對習題和配套資源的設置，這本書的錶現可以說是超乎預期地優秀。很多技術書籍的習題往往是書本內容的簡單重復，或者難度設置完全失衡。但這裏的練習題明顯經過瞭精心設計。基礎練習用來鞏固基本運算和概念辨析，數量適中，點到為止。更關鍵的是，書中包含瞭一係列設計性較強的綜閤題，這些題目往往要求讀者綜閤運用前麵學到的多個章節的知識來設計一個小型係統，比如一個簡易的計數器或狀態機。這些題目不僅僅是檢驗知識的掌握程度，更是在訓練讀者的係統化思維能力。更彆提隨書附帶的（或者在綫提供的）資源包，裏麵包含瞭大量電路仿真軟件的工程文件樣例，讀者可以直接加載這些文件，觀察不同輸入條件下的波形輸齣，親手去驗證書本上推導的理論結果。這種理論與實踐緊密結閤的配套體係，是真正提升工程能力的加速器，而不是徒增負擔的附屬品。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書的語言風格非常具有親和力，它幾乎沒有那種高高在上、不容置疑的學術腔調。作者更像是經驗豐富的前輩在耐心地指導一個初入行的新人。敘述過程中，經常會穿插一些“小貼士”或者“需要注意”的部分，這些往往是作者在多年教學或工作經驗中總結齣來的“避坑指南”。比如，在處理競爭冒險（Hazards）問題時，他沒有直接拋齣復雜的消除方法，而是先用一個簡單的例子闡述瞭為什麼會産生這種現象，這種“先有問題，後給方案”的敘述邏輯，極大地增強瞭讀者的代入感。此外，作者在引入新概念時，會不厭其煩地迴顧和對比已學過的知識點，確保知識點的串聯是流暢且無縫的。這種細緻入微、充滿人文關懷的寫作手法，使得學習過程中的挫敗感大大降低，讓人感覺在與一位非常懂得如何教學的導師對話，而非冷冰冰地閱讀一本手冊。

評分☆☆☆☆☆

這本書在對“為什麼”的探討上，做到瞭深入人心。很多教材隻告訴我們“如何做”——比如如何使用卡諾圖化簡，如何構建一個特定結構的觸發器，但很少有人會深究這些方法背後的設計哲學和曆史演變。這本書在這方麵做得非常齣色。它不僅講解瞭現行的標準方法，還偶爾會迴溯到早期設計電路的局限性，對比不同代際的技術選擇，比如早期的多米諾邏輯設計思想與現代CMOS技術的對比。這種曆史的縱深感，讓讀者明白我們現在所使用的工具並非憑空齣現，而是無數次妥協和優化的結果。這種對“設計哲學”的探討，培養的不僅僅是技術操作能力，更是一種對技術發展趨勢的預判能力。讀完後，你會對電路設計中那些看似固定的規則産生更深層次的理解，甚至能激勵你去思考是否有更優的替代方案，這纔是真正高水平技術書籍的價值所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度處理得相當平衡，不像有些教材那樣要麼過於淺嘗輒止，停留在概念層麵，要麼就是一頭紮進晦澀的數學證明中讓人望而卻步。它巧妙地搭建瞭一個從基礎概念到高級應用的堅實橋梁。起初，對基本邏輯門、布爾代數簡化這些內容講解得十分紮實，每一步的數學推導都考慮到瞭讀者的接受度，提供瞭詳盡的解釋，而不是簡單地羅列公式。然而，最讓我印象深刻的是它對實際工程應用的引入。例如，在講解編碼器和譯碼器時，不僅僅給齣瞭理論模型，還穿插瞭它們在數據傳輸和顯示係統中的實際作用和局限性。到瞭中後期，對可編程邏輯器件（PLD）的介紹也做得非常到位，講解瞭CPLD和FPGA的基本架構區彆，雖然沒有深入到具體的硬件描述語言編程細節，但足以讓讀者對現代數字係統設計有一個宏觀且準確的把握。這種既注重理論根基又兼顧工程實踐的編排思路，使得這本書的實用價值遠超同類教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計著實令人眼前一亮，初次翻開時，那種略帶磨砂質感的封麵立刻抓住瞭我的注意力。內頁的紙張選擇也很有講究，不是那種廉價的反光紙，而是偏嚮於啞光，長時間閱讀下來眼睛不容易疲勞。尤其值得稱贊的是圖錶的繪製清晰度和細節處理。很多技術書籍的圖例總是顯得擁擠不清，但這裏麵的電路圖，無論是布爾代數錶達式的推導過程，還是復雜組閤邏輯電路的結構，都用恰到好處的綫條粗細和顔色區分開來，每一個邏輯門的符號都標注得清清楚楚，讓人一眼就能捕捉到信號的流嚮和關鍵節點的邏輯狀態。比如在講解時序電路那一章，對觸發器狀態轉移圖的繪製，簡直是教科書級彆的典範，每一個箭頭、每一個狀態的轉換條件都標注得一絲不苟，配閤旁邊的真值錶，即便是初學者也能迅速理解其中的奧妙。作者在視覺呈現上的用心，極大地提升瞭學習的效率和愉悅感，這對於一本偏嚮理工科的專業書籍來說，無疑是成功的加分項，它讓原本枯燥的理論學習過程變得更加直觀和友好。