普通高等教育“十二五”创新型规划教材：数字电子技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵巍 编

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• 电子工程
• 通信工程
• 计算机科学

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564065508

版次：1

商品编码：11090062

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-08-01

用纸：胶版纸

页数：222

字数：338000

正文语种：中文

内容简介

“数字电子技术基础”是电子信息、通信、计算机、电气自动化等专业的一门专业基础课。《普通高等教育“十二五”创新型规划教材：数字电子技术基础》在内容的编排上，以理论够用、实用为主、注重实践的教学思想而编写，着重介绍数字电路的新理论，新技术、新器件。对数字电路的常用集成电路作了比较详细的介绍。本书在编写过程中，力求简明扼要、通俗易懂，并结合了现代数字电子技术的发展趋势。
《普通高等教育“十二五”创新型规划教材：数字电子技术基础》共分9章，内容主要包括：逻辑代数基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、脉冲波形的产生与整形电路、数模与模数转换电路、综合课程设计。书中给出了大量的例题和习题，便于学生自学。
《普通高等教育“十二五”创新型规划教材：数字电子技术基础》可作为高等院校通信、电子、电气和计算机等专业的教材，也可供其他非电专业和成人教育等选用。

内页插图

目录

第1章 逻辑代数基础
1.1 数字电路与数字信号
1.2 数制
1.2.1 进位计数制
1.2.2 十进制数的表示
1.2.3 二进制数的表示
1.2.4 其他进制数的表示
1.3 数制转换
1.3.1 其他进制数转换为十进制数
1.3.2 十进制数转换为二进制数
1.3.3 二进制数与八进制数、十六进制数之间的转换
1.4 编码
1.4.1 二—十进制（BCD）码
1.4.2 奇偶校验码
1.4.3 字符代码
1.5 逻辑代数基础
1.5.1 逻辑变量
1.5.2 基本逻辑运算
1.5.3 其他常用逻辑运算
1.6 逻辑函数及其表示方法
1.6.1 逻辑函数的建立
1.6.2 逻辑函数的表示方法
1.7 逻辑代数的定律及规则
1.7.1 逻辑代数的基本定律
1.7.2 逻辑代数的基本规则
1.7.3 逻辑函数的代数化简法
1.7.4 逻辑函数的卡诺图表示法
1.7.5 逻辑函数的卡诺图化简法
1.7.6 具有无关项的逻辑函数的化简
本章小结
习题一

第2章 集成逻辑门电路
2.1 概述
2.2 分立元件门电路
2.2.1 二极管的静态特性
2.2.2 三极管的开关特性
2.2.3 二极管门电路
2.2.4 三极管非门
2.3 集成逻辑门电路
2.3.1 TTL与非门
2.3.2 其他功能的TTL门电路
2.3.3 TTL数字集成电路及主要参数
2.4 CMOS集成逻辑门电路
2.4.1 CMOS反相器
2.4.2 其他功能的CMOS电路
2.4.3 CMOS数字集成电路的特点与系列
本章小结
习题二

第3章 组合逻辑电路
3.1 概述
3.1.1 组合逻辑电路的特点
3.1.2 组合逻辑电路的方框图及特点
3.1.3 3种基本逻辑门及其表示
3.1.4 由3种基本逻辑门导出的其他逻辑门及其表示
3.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法
3.2.1 组合逻辑电路的分析方法
3.2.2 组合逻辑电路的设计方法
3.2.3 组合逻辑电路分析举例
3.3 常用中规模标准组合逻辑电路
3.3.1 加法器
3.3.2 编码器
3.3.3 译码器
3.3.4 数据选择器
3.4 组合电路中的竞争冒险
3.4.1 组合电路中的竞争冒险现象
3.4.2 组合电路中的竞争冒险判别方法
3.4.3 组合电路中的竞争冒险消除方法
本章小结
……
第4章 触发器
第5章 时序逻辑电路
第6章 半导体存储器
第7章 脉冲波形的产生与整形电路
第8章 数模与模数转换电路
第9章 综合课程设计
参考文献

前言/序言

数字电子技术基础 内容简介： 《数字电子技术基础》是一部面向普通高等教育“十二五”创新型规划教材，旨在为广大学子提供坚实的数字电子技术理论基础和实践能力。本书内容涵盖了数字电子技术的核心概念、基本原理、电路设计方法以及实际应用，力求在传授经典知识的同时，融入创新思维和前沿技术，帮助读者掌握解决复杂数字系统问题的关键技能。 本书的编写始终围绕“基础牢固，能力提升，创新驱动”的理念，力求在内容的深度与广度之间取得平衡。在结构上，本书遵循从基本概念到复杂系统，从理论分析到实际应用的逻辑顺序，确保学习过程的循序渐进和知识体系的完整性。 第一部分：数字逻辑基础 本部分是数字电子技术的基石。首先，我们将深入探讨数制与编码。从最基本的二进制、十进制、十六进制之间的转换讲起，到各种常用的编码方式，如BCD码、格雷码、ASCII码等，阐述它们在数据表示中的作用和应用场景。理解数制和编码是后续学习所有数字电路的基础，我们不仅会介绍它们是什么，更会分析它们为何被采用，以及在实际系统中如何有效运用。 紧接着，我们将重点介绍逻辑代数（布尔代数）。这是分析和设计数字电路的数学工具。本书将详细讲解逻辑代数的基本定理、定律和公式，如交换律、结合律、分配律、吸收律、德摩根定理等，并提供大量实例，演示如何使用这些工具对逻辑表达式进行化简。化简是减少电路复杂度、降低成本和功耗的关键步骤。我们将通过卡诺图（Karnaugh Map）等图解方法，直观地展示逻辑化简的过程，并引导读者掌握不同场景下的化简技巧。 逻辑门电路是构成所有数字电路的基本单元。我们将逐一介绍与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等基本逻辑门的工作原理、逻辑符号、真值表和时序图。在此基础上，我们将探讨通用逻辑门的概念，并重点分析使用与非门或或非门实现各种逻辑功能的设计方法，这对于理解和设计大规模集成电路至关重要。 组合逻辑电路是本书的下一个重要主题。我们将学习如何根据给定的逻辑功能，设计出相应的组合逻辑电路。这包括译码器（将二进制代码转换为特定输出信号，如74LS138）、编码器（将输入信号编码为二进制代码，如优先级编码器）、多路选择器/数据分配器（用于选择或分配数据通路，如74LS151）、加法器（实现二进制加法运算，如半加器、全加器、多位加法器）、比较器（判断两个二进制数的大小关系）等。本书将详细分析这些典型组合逻辑电路的工作原理，并提供设计实例，让读者掌握如何将实际需求转化为电路设计。 第二部分：时序逻辑电路 本部分将引导读者进入时序逻辑电路的世界，这是数字电路设计的核心内容之一，涉及状态的存储和按时间顺序的变化。 触发器（Flip-Flop）是构成时序逻辑电路的基本记忆单元。我们将深入讲解各种类型的触发器，包括基本触发器（SR触发器）、带控制端的触发器（JK触发器、T触发器、D触发器）。我们将详细分析它们的结构、工作原理、状态转移图和特性方程，并讨论它们在不同触发方式（电平触发、边沿触发）下的特点。特别地，我们将强调主从型触发器的设计思想，以及其解决竞争冒险问题的优势。 寄存器（Register）是由若干个触发器组成的用于存储多个二进制位的电路。我们将介绍不同功能的寄存器，如移位寄存器（用于数据的串并转换、移位操作，如SISO、SIPO、PISO、PIPO）、并行输入并行输出寄存器等，并分析其在数据传输和处理中的应用。 计数器（Counter）是用于对脉冲信号进行计数的时序逻辑电路。我们将讲解异步计数器（也称行波计数器）和同步计数器（也称并行计数器）的工作原理，以及如何设计各种模数的计数器。这包括对基本二进制计数器的分析，以及如何设计具有特定功能的计数器，如减法计数器、任意模数计数器。本书还将探讨译码计数器和环形计数器等特殊类型的计数器，并分析它们的应用。 有限状态机（Finite State Machine, FSM）是描述和设计复杂时序逻辑电路的通用模型。我们将介绍摩尔（Moore）型状态机和米利（Mealy）型状态机的区别与联系，并详细讲解设计一个有限状态机的步骤，包括状态图的绘制、状态编码、状态转移表的设计以及最终的电路实现。我们将通过实例，例如交通灯控制器、自动售货机控制器等，来演示FSM的设计过程。 第三部分：半导体存储器与可编程逻辑器件 本部分将聚焦于现代数字系统中扮演关键角色的存储器和可编程逻辑器件。 半导体存储器是数字系统中必不可少的组成部分，用于存储数据和程序。我们将详细介绍随机存取存储器（RAM），包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的工作原理、结构特点、读写操作过程以及它们在性能和成本上的权衡。我们将分析SRAM的基本存储单元结构，以及DRAM的刷新机制。 接着，我们将探讨只读存储器（ROM）。我们将介绍不同类型的ROM，如掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）、电可擦写可编程ROM（EEPROM）以及闪存（Flash Memory）等，并分析它们的特点、写入方式和应用领域。我们将重点讲解ROM在查找表、逻辑函数实现等方面的应用。 可编程逻辑器件（PLD）是实现数字逻辑功能的一种灵活而强大的方式，它允许用户在生产后对器件进行编程。我们将介绍基本可编程逻辑器件（Basic PLD），如可编程只读存储器（PROM）、可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）和现场可编程门阵列（FPGA）。我们将深入分析它们的结构、编程原理以及它们在实现复杂逻辑功能时的优势。本书将重点介绍FPGA的架构，以及如何使用硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL来设计和实现复杂的数字逻辑系统。 第四部分：脉冲波形发生与信号处理 本部分将介绍数字电路在生成和处理脉冲波形方面的应用。 振荡器是产生周期性脉冲信号的电路。我们将讲解基于RC电路、LC电路和晶体管的多谐振荡器（如非稳态多谐振荡器），以及施密特触发器在整形和产生脉冲方面的作用。我们将分析它们的电路结构、工作原理和性能参数。 定时器/计数器在产生精确延迟和控制时间方面发挥着重要作用。我们将介绍集成电路如555定时器的内部结构、工作模式（单稳态、多谐、双稳态）以及在定时和振荡电路中的应用。 脉冲整形是处理和恢复失真脉冲信号的关键技术。我们将介绍使用施密特触发器对信号进行整形，以消除噪声和改善信号质量。 第五部分：数字电路的信号传输与干扰 本部分将讨论数字电路在信号传输过程中可能遇到的问题，以及如何应对。 逻辑电平与噪声容限是理解数字信号可靠传输的基础。我们将详细分析不同逻辑系列（如TTL、CMOS）的逻辑电平定义、输入输出特性以及噪声容限的意义。我们将解释为何理解噪声容限对于设计可靠的数字电路至关重要。 传输线效应在高速数字电路设计中日益重要。我们将简要介绍集线器、反射和串扰等现象，并提供一些基本的处理建议，以减少信号失真和数据错误。 竞争冒险现象是数字电路设计中常见的问题，尤其是在组合逻辑电路中。我们将深入分析竞争冒险产生的原因，并通过加边沿措施、引入滤波电容或采用更优化的逻辑设计等方法来解决。 第六部分：集成电路工艺与基本集成电路芯片介绍 为了让读者对数字电子技术的实际应用有更深的理解，本书将简要介绍常见的集成电路制造工艺，如双极型集成电路（TTL）和金属氧化物半导体（MOS）集成电路（CMOS）的基本原理和特点。 同时，本书还将选取部分经典且应用广泛的数字集成电路芯片进行介绍，例如： 逻辑门系列芯片（如74LS系列、CD4000系列）：介绍其基本功能和型号。 专用集成电路（ASIC）的理念和应用，简述其在特定领域的优势。 微处理器和微控制器的基本概念，为后续深入学习打下基础。 第七部分：数字逻辑综合与实例分析 本部分将综合运用前面所学的知识，通过实际案例来展示数字电路的设计与实现过程。 我们将选取一些经典的数字系统作为研究对象，例如： 计算器设计：从简单的加法器开始，逐步扩展到多功能计算器。 数字时钟设计：涉及计数器、译码器、显示驱动等多个模块。 简单通信系统：如串行通信接口的设计。 在这些实例分析中，我们将重点关注： 需求分析与模块划分：如何将复杂系统分解为可管理的小模块。 逻辑设计与仿真：使用逻辑图和真值表进行设计，并利用仿真工具验证设计的正确性。 硬件实现：讨论如何将设计转化为实际的电路实现，并介绍常用的电路板设计和调试技巧。 性能评估与优化：分析设计方案的效率、功耗和速度，并提出优化建议。 学习方法与建议： 本书在编写过程中，充分考虑了不同层次读者的学习需求。每章都配有精心设计的例题和习题，涵盖了概念理解、公式推导、电路分析和设计等多个方面。读者在学习过程中，建议： 1. 重视基础概念：扎实掌握数制、逻辑代数、逻辑门的工作原理。 2. 勤于动手实践：通过电路仿真工具（如Multisim, Proteus, OrCAD等）动手搭建和验证电路，加深理解。 3. 多做习题：通过解题来巩固和运用所学知识。 4. 结合实际应用：关注数字电子技术在日常生活中的应用，激发学习兴趣。 5. 勇于探索创新：在掌握基本原理的基础上，尝试设计更复杂的数字系统。 展望： 数字电子技术作为信息时代的核心驱动力，其发展日新月异。本书旨在为读者打下坚实的理论基础，并培养其解决实际问题的能力。我们相信，通过对本书的学习，读者不仅能够掌握数字电子技术的精髓，更能够激发其在这一领域的探索热情，为未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。我们期待本书能够成为广大师生在数字电子技术学习道路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在理论深度和广度上都做得相当出色。它不仅仅停留在对基本元件的介绍，更是巧妙地将这些元件串联起来，展示了数字系统是如何构建的。我特别欣赏书中对状态机的分析，从有限状态机的定义到设计过程，再到实际应用，讲解得丝丝入扣。特别是它对异步状态机和同步状态机的区别与联系的阐述，以及如何通过状态转移图来描述和设计，让我对复杂逻辑的设计有了更深刻的理解。书中还涉及了一些更高级的主题，比如存储器芯片的工作原理，DRAM和SRAM的差异，以及相关的时序控制。这些内容虽然有一定挑战性，但作者的讲解方式非常有条理，循序渐进，让我觉得学习过程虽然烧脑，但充满了成就感。这本书对于想要深入理解数字系统内部工作机制的读者来说，绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《数字电子技术基础》，翻了几页就被它严谨的逻辑和清晰的讲解吸引住了。虽然我目前并非科班出身，但书中从最基本的逻辑门电路讲起，一步步深入到组合逻辑和时序逻辑，每个概念都辅以大量的图示和例子，让我这个初学者也能相对轻松地理解。尤其是对译码器、编码器、多路选择器等基础器件的介绍，真的非常到位，那些电路图看得我颇有茅塞顿开之感。书中还提到了实际应用中的一些案例，比如在数字系统中如何利用这些基础模块来实现更复杂的功能，这让我看到了理论与实践结合的魅力。我尤其喜欢它在讲解过程中，并没有回避一些关键的细节，比如门电路的扇入扇出、传输延迟等，这些看似微小的问题，在实际设计中却至关重要，而本书将其清晰地展现出来，让我受益匪浅。总而言之，这本书为我打开了数字电子技术的大门，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣，也为我今后的深入学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排和内容组织方式，让我觉得非常实用。它在每个章节的末尾都设置了习题，而且这些习题的难度和类型都比较多样化，既有巩固基本概念的填空题，也有需要动手分析和设计的计算题。我尝试做了一些，发现通过解题，能够更有效地检验自己对知识的掌握程度。更让我惊喜的是，书中还提供了一些实验项目的设计思路，虽然没有详细的电路图，但方向性的指导非常明确，对于希望将理论知识付诸实践的读者来说，无疑是一份极大的鼓励。书中的语言风格也比较直接，不绕弯子，直击问题核心，这对于时间宝贵的学习者来说，是非常友好的。总的来说，这本书不仅是学习理论的工具，更是一本可以指导实践的指南。

评分☆☆☆☆☆

我一直对数字逻辑的时序问题感到困惑，这本书在这方面给予了我极大的帮助。书中对触发器、移位寄存器、计数器等时序电路的讲解，简直是教科书级别的。它详细地分析了不同类型触发器的特性，比如JK触发器、D触发器，以及它们在不同时钟边沿下的工作状态。通过分析寄存器的加载和移位操作，以及计数器的进位和翻转，我终于理清了时序电路的动态行为。书中还解释了竞争冒险和险兆现象，以及如何通过改进电路设计来避免这些问题，这对于理解数字电路的可靠性非常重要。而且，书中还探讨了一些时序电路的应用，比如数据同步、频率分频等，让我看到了这些看似简单的电路在实际中的强大作用。

评分☆☆☆☆☆

作为一名业余爱好者，我之前接触过一些数字电子方面的入门读物，但总觉得不够系统和深入。这本书却让我眼前一亮。它在保持基础知识讲解清晰易懂的同时，还引入了一些更具前瞻性的概念。比如，在介绍逻辑门时，它会简要提及CMOS技术的一些基本原理，虽然不深入，但足以让我对现代数字电路的实现方式有一个初步的了解。书中还对一些经典组合逻辑和时序逻辑电路的功能进行了概括和总结，让我能够快速回顾和对比不同电路的优缺点。最让我印象深刻的是，它在讲解过程中，始终强调理解“为什么”，而不仅仅是“怎么做”。这种注重原理的教学方式，让我觉得不仅仅是在学习技术，更是在学习一种思维方式。总的来说，这本书的层次感和深度都做得很好，既能满足初学者的需求，也能给有一定基础的读者带来新的启发。