數字電路與邏輯設計(第3版普通高等教育十一五規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍錦 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 邏輯設計
• 電子技術
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 計算機科學
• 電路分析
• 數字係統
• 三版

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040287998

商品編碼：29729528126

包裝：平裝

齣版時間：2010-05-01

基本信息

書名：數字電路與邏輯設計(第3版普通高等教育十一五規劃教材)

定價：36.90元

作者：鬍錦

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-05-01

ISBN：9787040287998

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.599kg

編輯推薦

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p>　　本書在如下方麵做瞭進一步的調整和改進：將《數字電路與邏輯設計》（作者：鬍錦）分為上、下兩篇，上篇主要介紹數字電路的理論知識，精減瞭分立器件電路的理論描述和相似的例題，文字做瞭進一步提煉、適當刪減瞭冗餘內容；增補瞭部分思考題與習題參考答案；重點突齣瞭集成數字器件的應用等。下篇整閤瞭基本數字邏輯測試儀器的使用方法，數字電路設計和製作的基本技能，數字單元電路的製作與測試，數字係統的設計與製作，EWB虛擬實驗平颱及CPLD／FPGA開發工具——QuartusⅡ開發環境等實用性技能內容，強化瞭數字電路單元技能訓練和數字邏輯係統的綜閤設計能力的培養；選取與工程實際相關的項目，吸收瞭有關新技術、新器件、新工具的內容；突齣瞭大規模集成電路的應用。

內容提要

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　　本書是晉通高等教育“十一五”*規劃教材。《數字電路與邏輯設計》在前兩版教材的基礎上，對“數字電路與數字邏輯”課程內容進行瞭整閤優化，從應用角度齣發介紹瞭數字電路的基礎知識、邏輯分析的基本方法及數字電路設計製作的基本技能，並關注瞭中大規模集成電路的應用。全書分上、下兩篇，主要內容包括：邏輯代數基礎、集成邏輯門電路、組閤邏輯電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生和整形、數模及模數轉換器、大規模集成數字電路、常用儀器與設備的使用方法、數字電路設計的基礎知識、EWB應用簡介、CPLD／FPGA開發環境QuartusⅡ應用簡介、數字電路單元實驗、數字係統綜閤設計。其中數字電路單元實驗、數字係統綜閤設計以及CPLD／FPGA開發應用等內容可根據教學實際情況選用。《數字電路與邏輯設計》可作為高等職業學校、高等專科學校、成人高校及本科院校的二級職業技術學院和民辦高校計算機專業、通信專業、電子類專業的教材，也可供有關專業技術人員參考使用，或作為自學用書。

目錄

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上篇 理論篇章 邏輯代數基礎 1．1 數製與編碼 1．1．1 數製 1．1．2 數製轉換 1．1．3 編碼 1．2 基本概念、公式和定理 1．2．1 三種基本邏輯關係 1．2．2 基本公式、定理和常用規則 1．3 邏輯函數的化簡 1．3．1 邏輯函數的標準與或式和 1．3．2 邏輯函數的公式化簡法 1．3．3 邏輯函數的圖形化簡法 1．3．4 具有無關項的邏輯函數的化 1．4 邏輯函數的錶示方法及相互轉換 1．4．1 幾種邏輯函數的錶示方法 1．4．2 邏輯函數幾種錶示方法之間 轉換本章小結思考題與習題第2章 集成邏輯門電路第3章 組閤邏輯電路第4章 集成觸發器第5章 時序邏輯電路第6章 脈衝波形的産生和整形第7章 數模及模數轉換器第8章 大規模集成數字電路下篇 實踐篇第9章 常用儀器與設備的使用方法0章 數字電路設計的基礎知識1章 EWB應用簡介2章 CPLD／FPGA開發環境Quartus 11應用簡介3章 數字電路單元實驗4章 數字係統綜閤設計部分思考題與習題參考答案參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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電路魔法與邏輯之舞：探尋電子世界的奧秘 在浩瀚的電子世界裏，一切都以最基本的“開”與“關”開始。從微小的晶體管到龐大復雜的集成電路，其核心驅動力都來自於一種古老而強大的語言——數字邏輯。本書並非為你打開一本沉悶的教科書，而是邀請你踏上一段充滿奇遇的探索之旅，深入瞭解數字電路與邏輯設計的精彩領域。我們將一同揭示那些隱藏在現代科技幕後的“魔法”，理解它們如何被創造、被構建，以及它們如何驅動著我們日益互聯的世界。 第一章：二進製的魅力——信息的基石 想象一下，我們生活在一個隻有兩種狀態的世界：亮或滅，是或否，1或0。這便是二進製的奇妙之處。在這一章，我們將剝離復雜的概念，直擊數字信息最本質的錶達方式——二進製數。你將學習如何將我們熟悉的十進製數轉化為二進製，反之亦然，理解它們之間的對應關係。我們將深入探討不同進製的運算，例如二進製的加減乘除，這並非簡單的數學遊戲，而是構建數字計算和存儲的基礎。你將看到，即便是最復雜的計算，其根源都可以追溯到這些最基本的二進製操作。我們會通過生動的例子，讓你體會到這種看似簡單的編碼方式如何承載起海量的信息，成為現代數字技術不可或缺的基石。 第二章：邏輯門的宇宙——數字世界的樂高積木 如果說二進製是數字世界的原子，那麼邏輯門就是構成一切的分子。它們是實現基本邏輯運算的最小單元，也是數字電路設計的核心構件。在本章，我們將一一拜訪這些神奇的“門”，從最基本的“與門”（AND）、“或門”（OR）、“非門”（NOT）開始，理解它們各自的邏輯功能，並通過真值錶這種直觀的方式來描繪它們的行為。我們將進一步探索更復雜的組閤，如“與非門”（NAND）、“或非門”（NOR）、“異或門”（XOR）和“同或門”（XNOR），瞭解它們是如何由基本門組閤而成，以及它們在實際電路設計中的優勢和應用。你會驚訝地發現，通過巧妙地組閤這些看似簡單的邏輯門，我們可以構建齣實現任何復雜功能的電路。我們將以一種遊戲化的方式，讓你親手“搭建”這些邏輯門電路，體會組閤的樂趣和力量。 第三章：布爾代數的優雅——邏輯世界的數學語言 邏輯門的行為可以用一種特殊的數學語言來描述，那就是布爾代數。它為我們提供瞭一種嚴謹、簡潔的方式來分析和設計數字電路。在本章，你將學習布爾代數的基本定律和定理，例如交換律、結閤律、分配律，以及德摩摩根定律等。我們將展示如何利用這些代數工具來化簡邏輯錶達式，從而優化電路設計，減少元器件數量，提高電路效率。你將學會如何將一個邏輯問題轉化為布爾錶達式，再通過代數運算找到最簡形式，最終映射到具體的邏輯門電路。這就像是為電路設計找到瞭一套優雅的“語法規則”，讓復雜的邏輯變得井然有序，易於理解和實現。 第四章：組閤邏輯電路——瞬時響應的奇跡 當邏輯門按照特定的結構組閤起來，並且輸齣僅僅取決於當前輸入的組閤時，我們就得到瞭組閤邏輯電路。它們是數字電路中實現特定功能的“計算引擎”。在本章，我們將深入剖析各種重要的組閤邏輯電路。你將學習如何設計和分析“編碼器”（Encoder）和“譯碼器”（Decoder），它們是如何將一種形式的代碼轉換為另一種形式的，這在數據傳輸和控製係統中至關重要。我們將探索“多路選擇器”（Multiplexer）和“分路選擇器”（Demultiplexer），理解它們如何像一個智能的“交通指揮員”，根據控製信號將不同的輸入導嚮不同的輸齣，或者將一個輸入分發到不同的路徑。你還將接觸到“加法器”（Adder）和“減法器”（Subtractor）等算術邏輯單元，它們是計算機進行數值運算的基石。通過分析這些電路的內部結構和工作原理，你將深刻理解現代計算機是如何進行快速而精確的數學運算的。 第五章：時序邏輯電路——記憶與狀態的演進 與組閤邏輯電路的瞬時響應不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入，還取決於電路過去的狀態。它們擁有“記憶”能力，能夠存儲信息，並根據時間順序進行操作。在本章，我們將進入時序邏輯電路的迷人世界。你將學習“觸發器”（Flip-flop）的概念，它是時序邏輯電路的最基本存儲單元，能夠存儲一個比特的信息，並根據時鍾信號的變化來更新其狀態。我們將詳細介紹各種類型的觸發器，如SR觸發器、D觸發器、JK觸發器和T觸發器，理解它們各自的工作特點和應用場景。在此基礎上，我們將探討“寄存器”（Register）和“計數器”（Counter），它們是由多個觸發器組成的更復雜的時序電路。寄存器可以存儲多個比特的數據，而計數器則能夠按照預設的規律進行計數。你將瞭解這些電路在數據存儲、時鍾分頻、狀態機設計等方麵的關鍵作用，它們是構建現代數字係統中“內存”和“控製器”的基礎。 第六章：有限狀態機——行為模式的精確描繪 當組閤邏輯與時序邏輯巧妙地結閤，並且電路的狀態能夠按照預定義的序列進行轉換時，我們就構建瞭有限狀態機（Finite State Machine，FSM）。FSM是一種強大的模型，用於描述和設計具有特定行為模式的數字係統。在本章，我們將學習如何用狀態圖和狀態錶來描述一個FSM的行為，並將其轉化為實際的數字電路。你將理解摩爾（Moore）型和米利（Mealy）型狀態機的區彆，以及它們在設計中的權衡。我們將通過具體的例子，例如一個簡單的交通燈控製器或一個序列檢測器，來演示如何設計一個FSM，並將其實現為由邏輯門和觸發器組成的數字電路。你將體會到FSM在設計復雜控製邏輯時的條理性和係統性，它們是許多自動化設備、通信係統和嵌入式控製器設計的核心。 第七章：數字係統設計流程——從概念到實現 將一個抽象的數字係統概念轉化為可工作的硬件，需要一套係統化的設計流程。在本章，我們將為你勾勒齣整個數字係統設計的藍圖。你將瞭解從需求分析、邏輯設計、電路實現到最終測試驗證的各個階段。我們將介紹硬件描述語言（HDL），如Verilog或VHDL，它們是描述復雜數字電路的標準工具，能夠極大地提高設計效率和可維護性。你將瞭解如何利用EDA（Electronic Design Automation）工具來輔助設計，例如進行邏輯仿真、綜閤和布局布綫。我們還將探討一些設計中的關鍵原則，如模塊化設計、自頂嚮下和自底嚮上相結閤的方法，以及如何進行性能優化和功耗管理。通過瞭解這個完整的流程，你將對數字係統設計的全貌有一個清晰的認識，並為進一步深入學習和實踐打下堅實的基礎。 第八章：常用數字集成電路——樂高積木的現實世界 在實際的電子項目中，我們很少從最底層的邏輯門開始構建電路。取而代之的是，我們使用各種預先製造好的數字集成電路（ICs），它們就像是擁有特定功能的“樂高積木”。在本章，我們將介紹一些最常見的數字集成電路芯片，並分析它們的功能和應用。你將瞭解像74係列邏輯門芯片、通用寄存器芯片、計數器芯片、譯碼器芯片、存儲器芯片（如RAM和ROM）以及微處理器等。我們將通過實際的電路圖和應用實例，展示如何將這些現成的IC組閤起來，快速構建齣功能強大的數字係統。這就像是掌握瞭使用高級工具的技巧，能夠讓你在更短的時間內實現更復雜的創意。 第九章：存儲器原理——數字世界的記憶寶庫 數據存儲是數字係統的核心功能之一。在本章，我們將深入探討各種類型的存儲器，瞭解它們的工作原理、特點和應用。你將學習隨機存取存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）的區彆，以及它們各自的優勢和局限性。我們將介紹靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的內部結構和工作機製，理解它們在計算機內存中的作用。你還將瞭解不同類型的ROM，如PROM、EPROM和EEPROM，以及閃存（Flash Memory）的工作原理，它們在固件存儲和數據持久化方麵扮演著重要角色。我們將通過分析存儲器的組織結構和讀寫操作，讓你對數字信息是如何被安全地存儲和快速地檢索有一個深刻的理解。 第十章：微處理器與嵌入式係統——智能的誕生 當我們把中央處理器（CPU）、存儲器和各種輸入輸齣接口集成到一個芯片上，並賦予它可編程的能力，我們就誕生瞭微處理器。而將微處理器與其他數字電路和傳感器結閤，並運行特定程序的係統，就稱為嵌入式係統。在本章，我們將帶你一窺微處理器和嵌入式係統的奧秘。你將瞭解微處理器的基本結構，如寄存器、算術邏輯單元（ALU）、控製單元和總綫接口，並理解指令周期和流水綫技術如何實現高效的計算。我們將探討嵌入式係統在日常生活中的廣泛應用，從智能手機、汽車電子到工業自動化設備。你將瞭解嵌入式係統設計的關鍵環節，包括硬件選型、軟件開發（如C語言編程）和係統集成。我們將通過簡單的實例，讓你初步體驗到如何設計和構建一個簡單的嵌入式係統，從而讓機器“思考”和“行動”。 結語：邁嚮數字創新的未來 數字電路與邏輯設計不僅僅是理論知識的學習，更是一種解決問題、創造創新的思維方式。通過本書的探索，你將掌握一套強大的工具和方法，能夠理解和構建我們生活中無處不在的數字設備。從簡單的邏輯門到復雜的微處理器，你已經領略瞭電子世界的規則與奧秘。希望這段旅程能夠點燃你對數字技術的熱情，激發你探索更廣闊的電子領域，去創造屬於你自己的數字奇跡。這僅僅是一個開始，數字世界的精彩，正等待著你用智慧去書寫。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研讀這本《微機原理與接口技術（基於8051及ARM體係結構）》，這本書的覆蓋麵之廣令人印象深刻。它並沒有停留在對單一處理器的僵化介紹上，而是以一種曆史的眼光，巧妙地將經典的8051單片機作為入門的基石，然後平滑過渡到現代主流的ARM Cortex-M係列。這種“老帶新”的教學策略非常高明，既保證瞭初學者能夠理解存儲器映射、指令集的基本概念，又不會在麵對復雜的現代處理器時感到無從下手。特彆是對ARM匯編語言的講解部分，它的指令集分類清晰，並且通過多個實際操作係統的I/O控製範例，展示瞭寄存器操作的精髓。書裏關於中斷係統和DMA控製器的章節寫得尤為紮實，內容詳實到可以直接作為開發手冊來參考。如果非要雞蛋裏挑骨頭，那就是關於嵌入式實時操作係統（RTOS）的章節略顯單薄，僅僅是點到為止，但考慮到全書的體量和重點，這或許是取捨的結果。這本書無疑是為想進入底層開發領域的人士準備的精品。

評分☆☆☆☆☆

我手裏這本《通信原理導論（第4版）》的排版和內容組織簡直是教科書級彆的典範，閱讀體驗極其流暢。它最成功的地方在於，它找到瞭理論深度與工程實用性之間的完美平衡點。很多通信原理的書籍要麼過於數學化，讓人望而卻步，要麼過於淺顯，缺乏實際指導意義。而這本教材，在講解香農定理、信道編碼和調製解調等核心內容時，先給齣清晰的物理意義和應用背景，然後纔引入必要的數學推導，確保讀者在理解“它是什麼”之後，再去深究“它為什麼是這樣”。我特彆喜歡它在每一章末尾設置的“工程啓示”欄目，這些小結往往能將書本知識與當前主流的4G/5G技術聯係起來，讓人感覺所學非虛。書中關於高斯白噪聲和各種調製方式（如QPSK, 16QAM）性能對比的圖錶製作得極其專業，直接拿去報告裏做展示都不會有問題。如果說對某部分的體驗不夠完美，那就是關於MIMO係統的介紹相對比較簡略，可能需要配閤其他更專業的書籍來深入理解最新的空間復用技術，但作為一本導論性質的教材，它的使命已經超額完成瞭。

評分☆☆☆☆☆

《電磁場與電磁波》這本書，在我看來，是真正體現瞭“嚴謹而又充滿美感”的學術著作。學習電磁場往往是很多工科生的噩夢，因為其本質是抽象的矢量微積分在三維空間中的體現。然而，這本書的作者似乎有一套獨特的“翻譯”係統，能夠把麥剋斯韋方程組的四個方程，用清晰的物理場景來解釋其背後的能量流和場相互作用的機理。例如，在講解坡印亭矢量時，它不是乾巴巴地給齣公式，而是結閤波導管內能量傳輸的剖麵圖，直觀地展示瞭電磁能量是如何在空間中“流動”的。它的推導過程極少齣現邏輯斷裂，每一步都像是嚴絲閤縫的幾何證明，讓人不得不佩服其邏輯的縝密性。書中的邊界條件處理部分，是很多教材的薄弱環節，但這本書卻通過大量二維和三維的截麵圖示，將反射和摺射的復雜情況闡述得透徹明瞭。這本書的難度係數不低，需要讀者具備紮實的微積分基礎，但一旦啃下來，對電磁現象的理解將達到一個全新的高度，是真正值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬電子技術基礎》簡直是電工電子愛好者的福音，特彆是對於初學者來說，它的講解方式非常平易近人。我記得我第一次接觸晶體管放大電路時，那些復雜的參數和工作原理讓我頭疼不已，但這本書通過大量的實例和清晰的圖示，將那些抽象的概念變得可視化瞭。它不僅僅是羅列公式，更注重對電路工作原理的深入剖析，讓你真正理解“為什麼”會這樣工作。比如，在講解運放的負反饋應用時，作者沒有直接拋齣復雜的數學模型，而是先用一個非常直觀的例子說明負反饋如何穩定增益，然後再逐步引入理論。書中的習題設計也非常巧妙，難度梯度閤理，從基礎概念鞏固到復雜係統分析都有覆蓋，做完之後會有一種豁然開朗的感覺。我尤其欣賞它對一些經典電路（如耦閤、濾波電路）的詳細分析，那些在實際工程中經久不衰的設計思想被展現得淋灕盡緻。如果說有什麼不足，可能在對最新一代集成電路工藝的介紹上略顯保守，但對於打下堅實的模擬電路基本功來說，這本書的價值是無可替代的。它為我後續深入學習射頻電路和電源管理IC打下瞭無比紮實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，《信號與係統分析》這本書，我本來以為會是一本枯燥的“公式大全”，結果大跌眼鏡。它成功地將傅裏葉變換、拉普拉斯變換這兩個數學工具，從抽象的符號變成瞭可以操控的物理工具箱。作者似乎深諳理工科學生對“圖像感”的追求，對時域和頻域之間的對應關係，做瞭堪稱藝術品的圖形化處理。比如，講解捲積時，它通過動態的“翻轉、平移、相乘、纍加”的動畫過程描述（即使在書本上，也能通過細緻的步驟圖看齣來），讓我徹底明白瞭捲積定理的直觀含義，而不是僅僅記住公式。這本書對離散時間信號處理的引入也非常到位，與連續時間信號的對比清晰明確，避免瞭初學者在Z變換和拉普拉斯變換之間産生混淆。唯一的槽點是，前幾章的習題中，部分涉及奇異函數的推導步驟略顯跳躍，可能需要讀者自行腦補一些基礎的微積分知識。但總體而言，它極大地提升瞭我對信號處理這門學科的興趣和信心。