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朱正东，伍卫国，张超 等 编

图书标签:

• 数字逻辑
• 数字系统
• 计算机组成原理
• 逻辑电路
• 数字电路
• 电子技术
• 高等教育
• 教材
• 工程技术
• 计算机科学

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121269080

版次：1

商品编码：11763002

包装：平装

丛书名： 高等学校规划教材

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：275

字数：460800

正文语种：中文

编辑推荐

　　（1）系统性强：《数字逻辑与数字系统》组织结构合理、思路清晰。以“基础→原理→器件→系统”为主线，帮助学生建立数字系统的概念。
　　（2）论述简洁：每章每节尽量不超过五部分内容，这样便于读者记忆和理解。
　　（3）时代性强：介绍新技术和新方法，反映学科前沿方向，适应数字技术快速发展的需要。
　　（4）实践性好：增加了实验和应用所需的内容，以期在教学过程中，将理论教学更紧密地与实践教学相结合，促进学生的思维启发和能力培养。

内容简介

　　数字逻辑与数字系统课程是电子信息类专业学生必修的专业主干课程。《数字逻辑与数字系统》共5章：第1章是数字逻辑基础部分，具体包括数字技术的相关概念、数制与编码、逻辑代数基础及逻辑门电路等内容；第2章是组合逻辑电路部分，讲述了逻辑电路的描述方法、组合逻辑电路的分析与设计方法和常用的MSI组合逻辑器件的原理及其应用；第3章是时序逻辑电路部分，讲述了时序逻辑电路中基本的双稳态元件、时序逻辑电路的分析与设计方法和常用的MSI时序逻辑器件的原理及其应用；第4章是可编程逻辑器件部分，讲述了可编程逻辑的基本概念、简单可编程逻辑、复杂可编程逻辑和硬件描述语言VHDL的基础知识内容；最后一章讲述了数字系统的描述工具、小型控制器的设计、简易计算机的设计、A/D和D/A转换以及PCM编码的原理。另外，《数字逻辑与数字系统》为了进一步体现其实践性，在附录部分给出了数字逻辑课程实验指导，门电路、器件及其型号和引脚图等内容。《数字逻辑与数字系统》配套教学资源有PPT、习题解答等，课程网站见西安交通大学课程中心。

作者简介

　　朱正东，1991年起任西安交通大学讲师，1997-1999年工作于新加坡，2001年起担任信息类本科主干课程“数字逻辑电路”、“汇编语言程序设计”等的主讲教师。

内页插图

目录

第1章 数字逻辑基础
1.1 数字技术的相关概念
1.1.1 物理量的表示
1.1.2 数字系统与数字技术
1.2 数制与编码
1.2.1 数制及其相互转换
1.2.2 数的表示及其运算
1.2.3 十进制数的代码表示及其运算
1.2.4 可靠性编码
1.3 逻辑代数基础
1.3.1 逻辑代数常用概念及逻辑运算
1.3.2 逻辑代数的定律、定理及规则
1.3.3 逻辑函数的表示
1.3.4 逻辑函数的化简
1.4 逻辑门电路
1.4.1 早期逻辑门
1.4.2 晶体管-晶体管逻辑（TTL）
1.4.3 MOS晶体管逻辑
1.4.4 集成电路
习题

第2章 组合逻辑电路
2.1 逻辑电路的描述
2.1.1 框图
2.1.2 电路图
2.1.3 时序图
2.2 组合逻辑电路分析与设计
2.2.1 组合逻辑电路分析
2.2.2 组合逻辑电路设计
2.3 组合电路中的竞争与险象
2.3.1 竞争
2.3.2 险象
2.3.3 险象的判别
2.3.4 险象的消除
2.4 常用MSI组合逻辑器件
2.4.1 译码器与编码器
2.4.2 数据分配器与多路选择器
2.4.3 三态缓冲器
2.4.4 比较器与加法器
习题

第3章 时序逻辑电路
3.1 时序逻辑电路基础
3.1.1 时序电路概述
3.1.2 时序电路的双稳态元件
3.2 同步时序电路的分析与设计
3.2.1 同步时序电路的分析
3.2.2 同步时序电路的设计
3.2.3 同步时序电路设计举例
3.3 脉冲异步时序电路的分析与设计
3.3.1 脉冲异步时序电路概述
3.3.2 脉冲异步时序电路的分析
3.3.3 脉冲异步时序电路的设计
3.4 常用时序逻辑器件
3.4.1 计数器
3.4.2 寄存器
3.4.3 脉冲发生器
习题

第4章 可编程逻辑器件
4.1 可编程逻辑概述
4.1.1 PLD的基本结构
4.1.2 PLD的编程工艺和表示方法
4.1.3 PLD的设计过程
4.2 简单可编程逻辑器件（SPLD）
4.2.1 可编程只读存储器（PROM）
4.2.2 可编程逻辑阵列（PLA）
4.2.3 可编程阵列逻辑（PAL）
4.2.4 通用阵列逻辑（GAL）
4.3 复杂可编程逻辑（CPLD）
4.3.1 在系统可编程ISP器件
4.3.2 现场可编程逻辑器件（FPGA）
4.4 硬件描述语言（VHDL）
4.4.1 VHDL基础
4.4.2 常用语句
4.4.3 设计实体
4.4.4 层次结构设计
习题

第5章 数字系统
5.1 数字系统概述
5.1.1 数字系统的基本模型
5.1.2 数字系统设计方法
5.1.3 数字系统设计描述工具
5.2 小型控制器的设计
5.2.1 计数器型控制器
5.2.2 选择器型控制器
5.2.3 时序型控制器
5.2.4 小型控制器设计举例
5.3 简易数字计算机系统
5.3.1 框图设计
5.3.2 控制器设计
5.3.3 逻辑部件的设计
5.4 A／D转换和D／A转换
5.4.1 模数A／D转换
5.4.2 数模D／A转换
5.4.3 PCM编码

习题
附录A 数字逻辑电路实验
A1.1 基础知识
A1.1.1 实验的基本过程
A1.1.2 实验操作规范和常见故障检查方法
A1.1.3 数字集成电路特点及使用须知
A1.1.4 数字逻辑电路的测试方法
A1.2 数字逻辑电路基本实验
A1.2.1 软件工具的使用
A1.2.2 器件测试实验
A1.2.3 分析和设计实验
A1.3 综合设计实验
A1.3.1 设计实验一 数字时钟设计
A1.3.2 设计实验二 电子密码锁设计
A1.3.3 设计实验三 出租车计价器设计
A1.3.4 可参考选择题目
附录B 门电路、器件及其型号和引脚图
参考文献

前言/序言

《数据编织：算法思维与现实世界的问题解决》 内容简介 在信息爆炸的时代，我们每天都被海量的数据包围，从社交媒体的动态到科学研究的发现，从金融市场的波动到城市交通的运行。然而，数据本身只是原材料，真正赋予其价值的是我们理解、分析并利用它们的能力。《数据编织：算法思维与现实世界的问题解决》并非一本关于抽象理论的著作，而是一本关于如何将逻辑的严谨性与创造性的思考相结合，从而驾驭数据、解决复杂问题的实用指南。本书旨在引导读者跨越技术鸿沟，掌握一套强大的思维工具，学会如何像一位“数据编织师”一样，将零散的信息编织成有意义的见解，并将其转化为切实可行的解决方案。 本书的核心在于“算法思维”。这是一种超越具体编程语言的通用解决问题的方法论。它强调将复杂问题分解为一系列可管理、可执行的步骤，识别模式，优化流程，并最终构建出能够自动化解决问题的系统。读者将深入理解算法的核心概念，例如： 问题分解与抽象： 如何将一个庞大的、看似无从下手的问题，拆解成若干个更小、更易于处理的子问题。这包括识别问题本质，忽略无关细节，以及将具体场景抽象成更通用的模型。我们将通过生动的案例，展示如何在日常生活中应用这种分解思维，例如规划一次旅行，组织一场活动，甚至解决一项复杂的项目。 模式识别与归纳： 学习如何从看似杂乱无章的数据中发现隐藏的规律和趋势。本书将介绍各种识别模式的方法，从简单的统计分析到更复杂的机器学习技术（尽管不深入到技术细节，但会解释其背后的逻辑）。我们将探讨如何利用这些模式来预测未来，理解因果关系，并为决策提供依据。例如，我们将分析消费者行为数据，揭示购买偏好，并学习如何为不同客户群体制定个性化的营销策略。 流程设计与优化： 理解如何设计高效的流程来处理信息和执行任务。这包括对现有流程进行分析，找出瓶颈和效率低下的环节，并提出改进方案。本书将介绍如何利用图论、排队论等思想来理解和优化流程，例如物流配送网络的优化，生产线的效率提升，以及信息流的合理设计。我们将通过模拟和可视化工具，直观地展示流程改进带来的显著效果。 数据驱动的决策： 强调在信息时代，依赖直觉和经验进行决策已经不足够。本书将引导读者学习如何收集、清洗、分析和解释数据，从而做出更明智、更有效的决策。我们将介绍各种数据可视化技术，帮助读者更直观地理解数据，并学习如何用数据来论证自己的观点。例如，我们将分析产品性能数据，找出用户不满意的原因，并据此提出产品改进建议。 《数据编织》的内容将广泛而深入，但始终保持一种“如何做”的实用导向。我们不会沉溺于深奥的数学公式或晦涩的代码，而是专注于将这些强大的工具转化为读者能够理解和运用的思维方式。本书将包含以下几个关键板块： 第一部分：算法思维的基石 思考的蓝图： 这一章将深入探讨“算法”的本质，将其从计算机科学的概念，转化为一种普适的解决问题框架。我们将强调其作为一种“指令集”或“步骤序列”的重要性，并与人类日常思考过程进行类比，揭示两者之间的共性与差异。读者将学习如何用结构化的方式来思考问题，如何为自己设定清晰的“目标”和“约束条件”。 问题的解剖刀： 详细阐述“问题分解”的艺术。通过大量实际案例，例如旅行计划、活动组织、时间管理等，展示如何将一个复杂任务分解成更小、更易于管理的部分。我们将介绍分而治之（Divide and Conquer）的思想，以及如何识别和定义这些子问题的边界。 模式的显微镜： 这一章将聚焦于“模式识别”。我们将从最基本的统计学概念入手，讲解如何通过数据观察来发现异常值、趋势和周期性。随后，我们会介绍一些更高级的模式识别思路，例如聚类分析（将相似的数据点分组）、关联规则（发现数据项之间的联系）等，但不会涉及具体的算法实现，而是侧重于这些方法能够揭示的洞察。 第二部分：数据编织的实践 数据的收集与净化： 强调数据质量的重要性。本书将指导读者了解数据来源的多样性，学习如何设计数据收集方案，以及如何识别和处理数据中的噪声、缺失值和不一致性。我们将分享一些简单的数据清洗技巧，确保后续分析的准确性。 可视化你的洞察： 深入探讨数据可视化的力量。我们将介绍不同类型图表（柱状图、折线图、散点图、饼图等）的适用场景，以及如何通过精心设计的图表来清晰地传达数据中的信息和趋势。我们将讨论如何避免误导性的可视化，以及如何根据受众和目的来选择最合适的图表。 逻辑的桥梁： 介绍条件判断、循环和迭代等基础逻辑结构，以及它们在解决问题中的应用。我们将通过图文并茂的方式，解释“如果-那么”（If-Then）、“重复执行”（Loops）等概念，并将其应用于日常决策和问题解决场景。例如，如何根据天气预报来决定穿衣，如何自动化重复性的家务劳动。 效率的炼金术： 关注流程优化。本书将介绍如何分析现有工作流程，识别瓶颈，并运用逻辑思维来设计更高效、更简洁的流程。我们将探讨如何通过自动化、并行处理等策略来提升效率，并将这些思想应用于项目管理、信息处理等领域。 第三部分：算法思维的应用场景 智能的初体验： 这一章将初步介绍机器学习的魅力，但侧重于其背后的逻辑和思维方式，而非复杂的数学模型。我们将通过直观的例子，解释监督学习（例如，根据历史数据学习预测房价）和无监督学习（例如，将客户分成不同的群体）的基本概念。 决策的指南针： 强调如何利用算法思维来支持决策。我们将介绍一些决策模型，例如决策树，以及如何利用数据来评估不同决策的潜在风险和收益。本书将引导读者学习如何构建一个“思考框架”，帮助他们在复杂情况下做出更理性的选择。 创新的孵化器： 探讨算法思维在创新中的作用。我们将展示如何通过组合已有的算法思想，创造出新的解决方案，解决未曾解决的问题。本书将鼓励读者跳出思维定势，将技术工具与创意相结合，催生出颠覆性的产品或服务。 《数据编织》的独特之处在于其强调“思维”而非“技术”。它不会让你成为一名编程专家，但会让你成为一个更善于思考、更懂逻辑、更敢于利用数据解决问题的“问题解决者”。本书的目标读者是所有希望在快速变化的世界中保持竞争力、做出更明智决策的人。无论你是学生、教师、管理者、创业者，还是任何希望提升自身解决问题能力的人，都能从中获益。 本书采用清晰的语言，丰富的图解和生动的案例，将复杂抽象的概念转化为易于理解的知识。每一个章节都包含实践性的练习和思考题，帮助读者巩固所学，并将知识应用于自己的实际生活中。读者将学会如何不被数据的海洋淹没，而是成为驾驭数据、创造价值的“数据编织师”。 《数据编织》是一次思想的解放，一次能力的跃升。它将教会你如何像一个算法一样思考，如何像一个数据科学家一样洞察，从而在现实世界的挑战中游刃有余，编织出属于自己的精彩人生。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验简直是一种沉浸式的探索之旅。作者的文字功底深厚，将原本可能枯燥的数字系统概念，描绘得如同引人入胜的侦探故事。每一章都像是在解开一个新的谜题，从最基础的二进制、BCD码等编码方式，到BCD到二进制的转换，再到各种并行加法器、并行乘法器等运算单元的设计，作者都做得非常到位。我尤其欣赏书中对于状态机的描述，那种循序渐进的分析方法，将抽象的状态转移图清晰地转化为实际的电路实现，让我能够理解微处理器内部指令的执行过程。作者还花了很大篇幅讲解存储器的工作原理，从SRAM到DRAM，从ROM到FLASH，每一种存储器的结构和读写时序都得到了细致的剖析，这对于理解计算机体系结构至关重要。我之前在学习其他相关书籍时，常常会因为概念的跳跃而感到困惑，但在这本书里，每一个概念的引入都有其历史背景和逻辑必然性，仿佛作者早已预料到我会遇到的每一个疑问，并提前准备好了答案。读完这本书，我感觉自己已经能够从更宏观的层面去理解数字系统是如何协同工作的，并且对未来的学习方向更加清晰了。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个在数字设计领域摸爬滚打多年的工程师来说，这本书提供了一个非常宝贵的视角。作者并没有停留在基础概念的罗列，而是深入探讨了数字系统设计的深层原理和一些高级主题。例如，在讲解有限状态机（FSM）时，作者不仅详细阐述了Mealy型和Moore型FSM的区别，还重点分析了如何通过状态编码优化电路性能，以及如何避免竞争冒险等实际工程问题。书中对于异步电路的讨论也十分精彩，作者用清晰的图示和严谨的数学推导，阐释了异步电路的设计难点和优势，让我对时序约束有了更深刻的认识。此外，书中对可编程逻辑器件（PLD）如FPGA的讲解，也相当详尽，从基本的查找表（LUT）结构到不同厂商的FPGA架构特点，都进行了简要介绍，这对于我们理解现代数字系统设计的实现平台非常有帮助。作者在书的结尾部分，还涉及了一些数字信号处理（DSP）在数字系统中的应用，以及一些关于低功耗设计和高可靠性设计的思考，这些内容对于提升设计水平非常有启发性。总而言之，这本书是一份扎实的参考资料，能够帮助工程师们巩固基础，拓宽视野。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对计算机硬件充满好奇的学生，而这本书就像一把钥匙，为我打开了数字世界的大门。作者的讲解风格非常活泼，充满了学究式的严谨，又带着一丝对知识的热情。书中对二进制数运算的讲解，不仅涵盖了加法、减法，还包括了溢出检测等细节，让我明白了为什么计算机能够如此精确地处理数字。我特别喜欢书中关于逻辑门电路在组合逻辑电路设计中的应用，作者通过大量的例题，展示了如何利用这些基本门电路构建出复杂的算术逻辑单元（ALU），这让我对CPU的内部工作原理有了初步的了解。而且，书中对时序逻辑电路的讲解也十分到位，从D触发器到JK触发器，再到T触发器，作者都详细分析了它们的特性和应用，让我理解了数据是如何在时钟周期内被存储和传递的。书中还涉及到一些移位寄存器和计数器的设计，这让我看到了如何利用时序逻辑电路实现数据的串行传输和计数功能。整本书的结构非常合理，循序渐进，让我能够一步步地深入理解数字系统的核心概念。

评分☆☆☆☆☆

这本书是一本非常适合作为数字逻辑与数字系统入门读物的优秀教材。作者的叙述风格平易近人，语言通俗易懂，即使是初学者也能轻松上手。书中从最基本的逻辑门电路开始，逐步深入到组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计。在讲解组合逻辑电路时，作者详细介绍了如何使用真值表、卡诺图和布尔代数来化简逻辑表达式，并给出了大量的实际电路设计案例，例如编码器、译码器、多路选择器和数据选择器等。我特别欣赏书中对状态机的讲解，作者从状态转换图到状态表，再到最终的电路实现，每一步都讲解得非常清晰，让我能够理解控制电路是如何工作的。对于时序逻辑电路，书中详细介绍了触发器、寄存器和计数器的工作原理和应用，例如如何设计一个简单的移位寄存器或一个模N计数器。书中还包含了对存储器的工作原理的介绍，如SRAM和DRAM等。总的来说，这本书的内容非常全面，结构清晰，讲解到位，是一本不可多得的学习数字逻辑与数字系统的好书。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太令人兴奋了！刚翻开第一页，我就被作者那清晰的逻辑和生动的讲解吸引住了。仿佛作者就坐在我旁边，一点点地为我揭示数字世界的奥秘。书中对于各种逻辑门电路的介绍，简直是条理分明，从最基础的AND、OR、NOT门，到更复杂的NAND、NOR、XOR，每一种都配有详尽的符号表示、真值表以及实际应用案例。特别是作者在讲解组合逻辑电路时，那种从简单到复杂的循序渐进，让我在不知不觉中就掌握了卡诺图化简、布尔代数运算等核心技能。我之前一直觉得数字逻辑很抽象，但这本书让我看到了它的“生命力”，它不仅仅是枯燥的符号和公式，更是构建现代电子设备基石的智慧。而且，作者还巧妙地将一些实际的电路设计问题融入到讲解中，让我能立刻学以致用，这种理论与实践结合的方式，对我这个初学者来说实在是太友好了。我特别喜欢书中关于时序逻辑电路的部分，对触发器、寄存器、计数器的讲解，让我对数据如何在数字系统中流动和存储有了更深刻的理解。整本书读下来，我感觉自己的思维方式都得到了很大的提升，对如何分析和设计数字系统充满了信心。