數字邏輯電路/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊文霞，孫青林 著

圖書標籤:

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• 電子技術
• 高等教育
• 教材
• 規劃教材
• 計算機基礎
• 電路分析
• 電子工程

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030184979

版次：1

商品編碼：12125356

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2007-03-01

用紙：膠版紙

頁數：409

字數：502000

正文語種：中文

內容簡介

　　本書是為普通高等院校電子信息類、自動化類以及其他相關專業編寫的教材。
　　本書在介紹基本理論和基本分析方法的基礎上，引入瞭數字係統設計的內容，並介紹瞭EDA和硬件描述語言，強化瞭可編程邏輯器件的內容。
　　本書主要內容包括邏輯代數基礎、門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路分析與設計、脈衝波形的産生和整形、半導體存儲器和可編程邏輯器件、數字係統設計、EDA及硬件描述語言和數／模和模／數轉換器。
　　本書既注重基本理論的闡述，又注重實際應用能力的培養。既可作為高等學校電子信息類、自動化類及相關專業的專業基礎課教材，也可供從事電子技術工作的人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 邏輯代數基礎
1．1 數字邏輯電路概述
1．1．1 數字信號和數字電路
1．1．2 數字電路的特點
1．1．3 數字電路的分類
1．2 數製
1．2．1 十進製
1．2．2 二進製
1．2．3 八進製和十六進製
1．2．4 各種數製之間的轉換
1．3 碼製與編碼
1．3．1 原碼、反碼和補碼
1．3．2 二一十進製碼（BCD碼）
1．3．3 ASCII碼
1．4 邏輯代數
1．4．1 邏輯變量和邏輯函數概念
1．4．2 三種基本邏輯及其運算
1．4．3 復閤邏輯運算
1．5 邏輯代數的基本公式和定理
1．5．1 邏輯代數的基本公式
1．5．2 基本定律
1．5．3 邏輯代數的三個基本定理
1．5．4 “異或”運算的公式
1．6 邏輯函數及其錶示方法
1．6．1 邏輯函數的幾種錶示方法
1．6．2 邏輯函數式的兩種標準形式
1．7 邏輯函數的化簡
1．7．1 公式化簡法
1．7．2 圖形化簡法
1．7．3 具有無關項的邏輯函數及其化簡
本章小結
習題

第2章 門電路
2．1 半導體二極管、三極管和MOS管的開關特性
2．1．1 半導體二極管的開關特性
2．1．2 半導體三極管的開關特性
2．1．3 MOS管的開關特性
2．2 分立元件門電路
2．3 TTL集成門電路
2．3．1 數字集成電路的分類
2．3．2 TTL“與非”門
2．3．3 其他類型的TTL門電路
2．3．4 其他係列的TTL電路
2．4 其他類型的雙極型數字集成電路
2．4．1 ECL門電路
2．4．2 12L門電路
2．5 CMOS集成門電路
2．5．1 CMOS反相器
2．5．2 CMOS門電路
2．5．3 CMOS門電路使用注意事項
2．6 TTL電路與CMOS門電路之間的連接
2．6．1 TTL電路驅動CMOS電路
2．6．2 CMOS電路驅動TTL電路
本章小結
習題

第3章 組閤邏輯電路
3．1 組閤邏輯電路簡介
3．1．1 組閤邏輯電路的特點
3．1．2 組閤邏輯電路的功能描述
3．2 組閤邏輯電路的分析與設計
3．2．1 組閤邏輯電路的分析方法
3．2．2 組閤邏輯電路的設計方法
3．3 常用組閤邏輯電路
3．3．1 編碼器
3．3．2 譯碼器
……

第4章 觸發器
第5章 時序邏輯電路的分析與設計
第6章 脈衝波形的産生和整形
第7章 半導體存儲器和可編程邏輯器件
第8章 數字係統設計
第9章 EDA及硬件描述語言初步
第10章 數／模和模／數轉換

參考文獻

前言/序言

　　本書是作者在總結多年從事數字電路課程教學經驗的基礎上，結閤電子技術的發展趨勢以及後續課程的需要編寫的。本書作為電子信息類本科生的專業基礎課教材，主要適用對象為通信、電子、自動化、計算機、光電子、通信工程等專業的學生。
　　隨著數字電子技術研究和應用的飛速發展，電子産品的設計和生産發生瞭許多革命性的變化。本書為適應這一變化，在詳細介紹基本理論和基本分析方法的基礎上，引入瞭數字係統的設計方法，介紹瞭EDA和硬件描述語言，並強化瞭可編程邏輯器件的內容。
　　全書共分10章。前兩章分彆為該課程的數學基礎——邏輯代數和最基本的邏輯電路單元。為瞭便於沒有學過模擬電子技術的同學入門，硬件電路從二極管和三極管的開關特性和模型開始介紹。第3章介紹組閤邏輯電路的結構特點、分析方法和設計方法，中規模組閤邏輯組件。第4章介紹時序邏輯電路的基礎器件——觸發器。第5章介紹時序邏輯電路的基本分析和設計方法。第6章介紹常用的脈衝變換電路——單穩態觸發器和施密特觸發器，脈衝産生電路一多諧振蕩器和通用的集成函數信號發生器。第7章介紹各種半導體存儲器的結構和工作原理，並講述幾種典型的可編程邏輯器件的結構特點、工作原理和使用方法。第8章概要介紹數字係統的定義和一般結構，介紹瞭數字係統的基本設計方法、數字係統設計的工具ASM圖等。第9章概要介紹EDA技術的發展過程、EDA工具的結構，以及基於EDA技術的電子係統設計步驟，概述硬件描述語言VHDL的程序結構、基本語法和語句。第10章介紹D/A轉換器和A/D轉換器的基本原理和常見的典型電路及應用。
　　本書第1～4章由楊文霞編寫，第5～10章由孫青林編寫。
　　南開大學信息學院的李維祥教授在百忙中撥冗對全書進行瞭審核，並提齣瞭一些寶貴的修改意見，在此編者對李教授錶示深深的謝意。另外，劉波副教授對部分章節進行瞭校對，書中大量插圖、錶格的製作和部分文字的錄人工作由張春燕、周雲海、賈丕軍、雷波、董娜等同學完成，對於他們所付齣的辛勤勞動，在此錶示感謝。
　　限於編者的水平，書中難免有疏漏錯誤之處，殷切希望讀者給予批評指正，我們將虛心接受，以便進一步修訂完善。

《電子工程基礎：從原理到實踐》 引言 在信息爆炸的時代，電子技術已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機的精密芯片到龐大的數據中心，無不閃耀著電子工程的光芒。理解電子世界的底層邏輯，掌握構建數字係統的基本原理，是每一位 aspiring 電子工程師、計算機科學傢以及任何對現代科技著迷的求知者所必需的。本書《電子工程基礎：從原理到實踐》正是為此而生，它旨在為讀者構建一個堅實而全麵的電子工程知識體係，涵蓋瞭從最基礎的電學概念到復雜的數字係統設計，引導讀者一步步揭開電子世界的奧秘。 本書並非一本枯燥的理論堆砌，而是將理論與實踐緊密結閤，通過深入淺齣的講解和豐富的實例，讓抽象的概念變得生動具體。我們相信，隻有在理解“為什麼”之後，纔能更好地掌握“怎麼做”。因此，本書在介紹每一個核心概念時，都力求闡明其背後的物理原理和邏輯推導，並通過精心設計的例題和思考題，鼓勵讀者主動參與到知識的建構過程中。 第一部分：模擬電路基礎 在深入數字世界之前，我們必須先理解構成一切電子係統的基石——模擬電路。本部分將帶領讀者從零開始，逐步建立對基本電學定律的深刻認識，並在此基礎上探索各類無源和有源電子元件的特性與應用。 第一章：電學基本定律 本章是整個旅程的起點，我們將迴顧和鞏固諸如歐姆定律、基爾霍夫電壓定律 (KVL) 和電流定律 (KCL) 等基礎概念。理解這些定律是分析和設計任何電學電路的基石。我們將通過直觀的類比和數學推導，解釋電壓、電流、電阻、電導的含義，並探討串聯和並聯電路的特性。此外，我們還將介紹功率和能量的概念，以及如何計算它們。本章的重點在於培養讀者建立清晰的電路分析思維模型，學會如何運用這些基本定律來解決實際問題。 第二章：基本電子元件 本章將聚焦於構成現代電子係統的關鍵“積木”：電阻、電容和電感。我們將深入探討它們的物理結構、工作原理、伏安特性以及在電路中的作用。電阻是限製電流流動的基本元件，我們將學習不同類型的電阻器及其標識方法。電容則能夠儲存電荷，其充放電特性在濾波、定時等電路中扮演著重要角色。電感則能儲存磁場能量，其感應電動勢在許多電路中都有關鍵的應用。通過學習這些元件的特性，讀者將為理解更復雜的電路打下堅實基礎。 第三章：半導體基礎 半導體是現代電子學革命的核心。本章將引入半導體材料的獨特屬性，如本徵半導體和摻雜半導體的導電性差異。我們將重點介紹二極管，理解其PN結的形成、單嚮導電性以及在整流、穩壓等方麵的應用。通過對二極管特性的深入剖析，讀者將初步體驗到半導體器件的非綫性魅力。 第四章：基本放大電路 放大是電子電路中最基本的功能之一。本章將介紹晶體管，包括雙極結型晶體管 (BJT) 和場效應晶體管 (FET) 的基本結構和工作原理。我們將學習如何利用晶體管構建基本放大電路，理解放大電路的電壓增益、電流增益以及輸入輸齣阻抗等關鍵參數。通過對放大電路的學習，讀者將理解電子信號是如何被增強和傳遞的，這是構建幾乎所有復雜電子係統的基礎。 第五章：運算放大器及其應用 運算放大器 (Op-amp) 是一種高度理想化的放大器，它在模擬電路設計中具有極其廣泛的應用。本章將介紹運算放大器的基本結構、理想特性以及關鍵參數。我們將重點探討其在反相放大、同相放大、加法器、減法器、積分器、微分器等經典電路中的應用。通過學習運算放大器的應用，讀者將認識到如何利用簡單的外部元件構建齣功能強大且靈活的模擬電路模塊。 第二部分：數字電路基礎 在掌握瞭模擬電路的基礎後，我們將進入更為廣闊和重要的數字電子領域。本部分將重點講解數字信號的特性，以及如何利用邏輯門電路構建各種數字係統。 第六章：數字信號與邏輯門 本章將區分模擬信號和數字信號，理解數字信號的離散性和二值性。我們將引入二進製數製及其與十進製數製的轉換，這是數字世界的基礎語言。隨後，我們將詳細介紹最基本的邏輯門電路：AND、OR、NOT門，並在此基礎上推導齣NAND、NOR、XOR、XNOR門。我們將通過真值錶和邏輯符號來描述它們的行為，並解釋它們在組閤邏輯電路中的核心作用。 第七章：布爾代數與邏輯化簡 布爾代數是數字邏輯設計的數學工具。本章將介紹布爾代數的基本定律和定理，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。我們將學習如何運用這些定律對復雜的邏輯錶達式進行化簡，以達到減少門電路數量、提高電路效率的目的。本章還將介紹卡諾圖 (Karnaugh Map) 方法，這是一種直觀且有效的邏輯化簡工具，能夠幫助我們係統地找到最簡邏輯函數。 第八章：組閤邏輯電路設計 組閤邏輯電路由邏輯門組成，其輸齣僅取決於當前的輸入信號，與過去的輸入無關。本章將教授如何根據給定的邏輯功能需求，設計實現該功能的組閤邏輯電路。我們將學習如何從功能描述或真值錶中推導齣邏輯錶達式，並通過邏輯化簡得到最簡錶達式，最終構建齣相應的邏輯電路。我們將通過實際的例子，如編碼器、譯碼器、數據選擇器 (Multiplexer)、數據分配器 (Demultiplexer) 等，來演示組閤邏輯電路的設計過程。 第九章：時序邏輯電路基礎 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路由組閤邏輯電路和存儲元件（如觸發器）組成，其輸齣不僅取決於當前的輸入，還取決於過去的狀態。本章將引入時序邏輯電路的基本概念，並重點介紹各種類型的觸發器，包括SR觸發器、JK觸發器、D觸發器和T觸發器。我們將詳細分析它們的觸發機製、狀態轉移圖和時序圖，理解它們如何存儲和翻轉狀態。 第十章：時序邏輯電路設計 本章將把觸發器的知識應用於實際的時序邏輯電路設計。我們將學習如何設計和分析各種時序邏輯電路，如計數器（二進製計數器、十進製計數器）和移位寄存器。我們將通過狀態轉移圖來描述時序邏輯電路的行為，並學習如何根據狀態轉移圖設計齣相應的電路。計數器在數字係統中扮演著至關重要的角色，能夠實現對脈衝的計數和分頻；移位寄存器則用於數據的串行傳輸和並行存儲。 第三部分：現代電子係統中的重要概念 在掌握瞭模擬和數字電路的基本原理後，本部分將拓展到更廣泛的電子係統層麵，介紹一些現代電子係統中不可或缺的重要概念和技術。 第十一章：存儲器與微處理器簡介 存儲器是數字係統的“記憶”，它能夠保存數據和程序。本章將介紹不同類型的存儲器，如隨機存取存儲器 (RAM) 和隻讀存儲器 (ROM)，並簡要介紹它們的工作原理和應用。此外，我們還將初步介紹微處理器的基本結構和工作原理，理解它如何作為數字係統的“大腦”，執行指令並控製整個係統的運行。 第十二章：數字信號處理入門 數字信號處理 (DSP) 是當今電子工程領域的一個熱門方嚮。本章將為讀者提供DSP的基本概念，介紹采樣、量化和編碼等數字信號處理的關鍵過程。我們將簡要討論數字濾波器的概念，以及它在去除噪聲、提取信息等方麵的作用。盡管本章不會深入復雜的DSP算法，但旨在為讀者開啓一扇瞭解DSP世界的窗口。 第十三章：電路的故障診斷與排除 理論知識的學習離不開實際應用中的問題解決。本章將引導讀者掌握基本的電路故障診斷和排除技巧。我們將討論常見的電路故障類型，如短路、開路、元件失效等，並介紹使用萬用錶、示波器等常用測試儀器來定位和分析故障的方法。通過學習這些實用技能，讀者能夠更好地將理論知識應用於實際電路的維護和調試。 結論 《電子工程基礎：從原理到實踐》是一本旨在為讀者提供紮實電子工程基礎知識的教材。從模擬電路的基石到數字邏輯的精妙，再到現代電子係統中的關鍵概念，本書力求全麵而深入地展現電子世界的魅力。我們希望通過本書的學習，讀者能夠建立起對電子工程的濃厚興趣，掌握解決問題的思維方式，並為未來在電子工程、計算機科學或其他相關領域的深入學習和研究打下堅實的基礎。電子工程的旅程充滿挑戰，但也充滿無限可能，祝願所有求知者都能在這段旅程中有所收獲，開拓屬於自己的電子世界。

評分☆☆☆☆☆

我一直對計算機的底層工作原理非常著迷，尤其是那些驅動著一切運算和交互的“看不見”的邏輯。這本書就像一座橋梁，將我從對宏觀概念的模糊認知，帶入瞭數字邏輯的微觀世界。它以一種極具條理性的方式，係統地介紹瞭數字邏輯電路的構建模塊。我特彆喜歡書中對布爾代數化簡方法的詳細講解，以及各種邏輯函數的錶達形式，這讓我能夠更高效地設計和優化邏輯電路。書中對於組閤邏輯電路的設計流程，如卡諾圖化簡和邏輯方程的推導，以及時序邏輯電路中觸發器、寄存器、計數器等核心單元的原理和應用，都有著深入淺齣的闡述。我尤其對書中關於狀態機設計的討論印象深刻，它清晰地展示瞭如何將一個動態的過程轉化為一係列離散的狀態和轉換，這對於理解CPU、控製器等復雜數字係統的工作方式至關重要。這本書的嚴謹性和係統性，讓我對數字邏輯電路有瞭更深刻的理解，也為我進一步探索計算機體係結構和數字係統設計打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是我近期閱讀中最具啓發性的一本！我是一名對電子工程領域充滿好奇的學生，一直想深入瞭解數字邏輯電路的核心原理。這本書的齣現，簡直就像為我量身打造的。它並沒有一開始就扔給我一堆晦澀的公式和概念，而是從最基礎的門電路開始，循序漸進地講解。作者的語言生動形象，將抽象的概念具象化，比如用現實生活中的開關比喻邏輯門，讓我瞬間茅塞頓開。更讓我驚喜的是，書中大量的圖示和實例分析，讓我在理解理論的同時，也能看到它們是如何在實際電路中應用的。我尤其喜歡它在講解組閤邏輯和時序邏輯時，那種層層遞進的邏輯關係，讓我能夠清晰地把握不同電路類型的特點和應用場景。讀完其中關於觸發器和狀態機的章節，我仿佛打開瞭新世界的大門，對如何設計和分析更復雜的數字係統有瞭全新的認識。這本書不僅僅是理論的堆砌，它更像是一位耐心的老師，一步步引導我掌握數字邏輯的奧秘，為我未來的學習和實踐打下瞭堅實的基礎。我強烈推薦給所有想要係統學習數字邏輯電路的朋友們，它一定會讓你受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對電子産品充滿好奇心的技術愛好者，一直想自己動手嘗試一些簡單的電子項目。這本書是我入門數字邏輯電路的首選。它的語言風格非常親切，沒有那種高高在上的學術腔調，讀起來就像在聽一個經驗豐富的朋友分享他的知識。最讓我印象深刻的是，它並沒有直接拋齣枯燥的公式，而是從最直觀的邏輯功能入手，比如“與”、“或”、“非”這些概念，通過簡單的生活實例來解釋，讓我一下子就明白瞭它們到底是怎麼一迴事。然後，它又很自然地引齣瞭門電路，並且用大量的圖示來展示不同門電路的符號和工作原理。當我看到書中講解如何用這些基礎門電路組閤成更復雜的邏輯功能時，我感覺自己就像一個在玩樂高積木的工程師，非常有成就感。特彆是關於組閤邏輯和時序邏輯的部分，它清晰地解釋瞭這兩者之間的區彆和聯係，讓我對如何設計能夠根據輸入信號做齣不同反應的電路有瞭初步的認識。這本書讓我覺得數字邏輯電路並沒有想象中那麼難，而且充滿瞭趣味性，這極大地激發瞭我繼續深入學習的動力。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前對“數字邏輯電路”這個詞匯總有一種望而生畏的感覺，總覺得它會涉及大量的數學公式和晦澀的專業術語。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。作者的敘述方式非常巧妙，他用一種非常“接地氣”的語言，將原本可能復雜的概念變得生動易懂。書中的插圖設計非常用心，每一個邏輯門、每一個電路圖都畫得清晰明瞭，並且配閤生動的講解，讓我在理解原理時事半功倍。我尤其喜歡書中關於時序邏輯的介紹，特彆是對於各種觸發器（如SR、D、JK、T觸發器）的講解，它不僅解釋瞭它們的內部結構和工作原理，還列舉瞭它們在實際應用中的例子，比如用D觸發器構建移位寄存器。這種理論與實踐相結閤的教學方式，讓我覺得學習過程不再是枯燥的記憶，而是充滿探索的樂趣。讀完關於狀態機的章節，我仿佛看到瞭一個復雜的係統是如何一步步被分解成更小的、可控的單元，這種思維方式極大地啓發瞭我。這本書讓我真正體會到瞭數字邏輯電路的魅力，也激發瞭我對這個領域更深入的探索欲望。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在職工程師，我一直尋求一本能夠係統梳理和鞏固數字邏輯基礎的教材，同時又能貼近實際應用。《數字邏輯電路》這本書在這方麵做得非常齣色。它在理論講解上嚴謹而不失深度，涵蓋瞭從布爾代數、邏輯門、組閤邏輯、時序邏輯到存儲器和微處理器基礎等關鍵領域。我尤其欣賞書中對於不同邏輯器件特性和實現方式的細緻分析，這對於理解和選擇閤適的硬件組件至關重要。書中提供的案例研究和設計流程，能夠直接指導我們在實際項目中如何應用這些知識。例如，在設計一個控製係統時，書中對狀態機設計的講解，以及如何將抽象的狀態轉化為具體的硬件實現，讓我受益良多。它不僅教授“是什麼”，更注重“如何做”。而且，書中對於一些常見問題和易錯點的提示，也充分體現瞭作者對實際工程經驗的積纍，能夠幫助我們少走彎路。這本書無疑是一本值得反復研讀的參考書，它不僅能幫助我提升理論水平，更能切實地指導我的工程實踐，讓我對數字係統設計有瞭更深入的洞察。