数字逻辑（第3版）/“十三五”普通高等教育规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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江维，李晓瑜 著，詹瑾瑜 编

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• 数字逻辑
• 逻辑电路
• 计算机组成原理
• 电子技术
• 高等教育
• 教材
• 第三版
• 十三五规划教材
• 数字系统
• 开关电路

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111561774

版次：3

商品编码：12157928

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： “十三五”普通高等教育规划教材

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

页数：266

字数：415000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字逻辑（第3版）/“十三五”普通高等教育规划教材》根据《计算机学科教学计划》编写。全书共9章，主要内容包括数字逻辑基础、逻辑代数基础、集成门电路、组合逻辑电路、触发器、同步时序逻辑电路、异步时序逻辑电路、硬件描述语言VerilogHDL、以及脉冲波形的产生与整形共9个方面。
　　《数字逻辑（第3版）/“十三五”普通高等教育规划教材》不仅介绍了数字逻辑的分析设计方法，还介绍了一些典型的数字电路的设计和应用方法，以及数字电路与逻辑设计的一些*新内容。
　　《数字逻辑（第3版）/“十三五”普通高等教育规划教材》可作为高等院校计算机、信息、电子工程、自动控制及通信等专业的教材，也可作为成人教育相关课程的教材，并可作为相关专业科技人员的参考书。

内页插图

目录

前言
第1章 数字逻辑基础
1．1 概述
1．1．1 数字逻辑研究的对象及方法
1．1．2 数字电路的发展
1．1．3 数字电路的分类
1．2 数制及其转换
1．2．1 进位计数制
1．2．2 数制转换
1．3 带符号数的代码表示
1．3．1 原码及其运算
1．3．2 反码及其运算
1．3．3 补码及其运算
1．3．4 符号位扩展
1．4 数的定点与浮点表示
1．5 数码和字符的编码
1．5．1 BCD编码
1．5．2 可靠性编码
1．5．3 字符编码
1．6 本章小结
1．7 习题

第2章 逻辑代数基础
2．1 逻辑代数的基本概念
2．1．1 逻辑代数的定义
2．1．2 逻辑代数的基本运算
2．1．3 逻辑代数的复合运算
2．1．4 逻辑函数的表示法和逻辑函数的关系
2．2 逻辑代数的基本定律、规则和常用公式
2．2．1 基本定律
2．2．2 重要规则
2．3 逻辑函数表达式的形式与变换
2．3．1 逻辑函数表达式的基本形式
2．3．2 逻辑函数表达式的标准形式
2．3．3 逻辑函数表达式的转换
2．4 逻辑函数的化简
2．4．1 代数化简法
2．4．2 卡诺图化简法
2．4．3 包含无关项的逻辑函数的化简
2．4．4 多输出逻辑函数的化简
2．5 本章小结
2．6 习题

第3章 集成门电路
3．1 概述
3．2 正逻辑和负逻辑
3．3 分立元件门电路
3．3．1 与门
3．3．2 或门
3．3．3 非门
3．4 TTL逻辑门电路
3．4．1 TTL与非门
3．4．2 TTL逻辑门的外特性
3．4．3 集电极开路输出门（OC门）
3．4．4 三态输出门（TS门）
3．5 CMOS集成逻辑门电路
3．5．1 CMOS反相器（非门）
3．5．2 CMOS与非门
3．5．3 CMOS或非门
3．5．4 CMOS 三态门
3．5．5 CMOS漏极开路输出门（OD门）
3．5．6 CMOS传输门
3．6 TTL和CMOS之间的接口电路
3．6．1 用TTL门驱动CMOS门
3．6．2 用CMOS门驱动TTL门
3．7 本章小结
3．8 习题

第4章 组合逻辑电路
4．1 概述
4．2 组合逻辑电路的分析
4．2．1 组合电路的分析步骤
4．2．2 组合电路的分析举例
4．3 组合逻辑电路的设计
4．3．1 组合电路的设计步骤
4．3．2 组合电路的设计举例
4．4 经典逻辑运算电路
4．4．1 半加器
4．4．2 全加器
4．4．3 全减器
4．5 代码转化电路
4．5．1 代码转化电路原理分析
4．5．2 代码转化电路的应用
4．6 数值比较电路
4．6．1 1位数值比较器
4．6．2 4位数值比较器
4．6．3 集成比较器的应用
4．7 编码器和译码器
4．7．1 编码器电路原理分析
4．7．2 编码器的应用
4．7．3 译码器电路原理分析
4．7．4 译码器的应用
4．8 数据选择器和数据分配器
4．8．1 数据选择器原理分析
4．8．2 数据选择器的应用
4．8．3 数据分配器原理分析
4．8．4 数据分配器的应用
4．9 竞争和冒险
4．9．1 竞争和冒险现象
4．9．2 险象的判定
4．9．3 险象的消除和减弱
4．10 组合逻辑电路设计的优化问题
4．11 本章小结
4．12 习题

第5章 触发器
第6章 同步时序逻辑电路
第8章 硬件描述语言Verilog HDL
第9章 脉冲波形的产生与整形
参考文献

前言/序言

　　根据高等学校工科计算机专业“数字逻辑”课程教学大纲的要求，并考虑自控、信息、电子工程和通信等专业学习“数字逻辑”课程的需要，编者参考了众多同类教材并结合多年的教学经验编写了本书。
　　“数字逻辑”是计算机科学与技术和软件工程（类）本、专科学生必修的一门重要专业基础课。本课程的目的是使学生从了解数字系统开始，到熟练掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析、设计方法，并能使用数字集成电路实现工程所需的逻辑设计，为数字计算机和其他数字系统的分析和设计奠定了良好的基础。熟练掌握数字系统逻辑分析和设计的方法，对从事计算机软硬件研制、开发和应用的工程技术人员是非常重要的。
　　数字集成电路是数字系统与计算机功能实现的基础，将数字逻辑设计和数字集成电路结合起来讲授，既可使学生掌握数字逻辑器件的分析与设计方法，又可了解标准数字集成芯片的原理和使用方法，同时还可使学生了解数字集成器件的更新换代给数字系统分析和设计方法带来的重大变化，进而适应并跟上数字技术的快速发展。
　　全书共分9章，第1章为数字逻辑基础，介绍了数字系统中常用的数制及转换、码制和编码。第2章为逻辑代数基础，介绍了逻辑代数的基本定律规则，以及逻辑函数的表示及逻辑函数的化简。第3章为集成门电路，介绍了典型TTL门，以及CMOS门的结构和原理。第4章为组合逻辑电路，介绍了组合逻辑电路的分析和设计方法。以及典型组合逻辑集成芯片的原理和应用。第5章为触发器，介绍了各种触发器的组成、原理和应用。第6章为同步时序逻辑电路，介绍了同步时序逻辑电路的分析和设计方法，以及中规模计数器的组成原理及应用。第7章为异步时序逻辑电路，介绍了脉冲异步时序逻辑电路和电平异步时序逻辑电路的分析和设计方法，以及集成异步计数器的原理和应用。第8章为硬件描述语言：Verilog HDI，介绍了Verilog HDI语言的语法、语句和结构，并介绍了使用Verilog HDI编程实现组合逻辑电路和时序逻辑电路的方法和实例。第9章为脉冲波形的产生与整形，介绍了555时基电路、多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器的构成与工作原理。
　　本课程的先修课程是“电路与电子技术基础”。本课程的参考课时为64学时，使用者可根据需要和具体情况对内容进行取舍。
　　本书由詹瑾瑜、江维和李晓瑜共同编写，具体分工如下：第2、3、7、8、9章由詹瑾瑜编写；第l章由江维编写；第4、5、6章由李晓瑜编写，全书由詹瑾瑜统稿。在编写过程中得到了校内外同行的大力支持和关怀，本教材第2版主编武庆生老师十分关心本书的编写和教学工作，并提出了许多宝贵意见，对以上同行和同事的关心、支持、指导和帮助表示衷心的感谢。
　　由于编者水平有限，书中难免有欠妥之处，敬请广大读者批评指正。

《数字世界探秘：从基础到应用》 欢迎踏入数字逻辑的奇妙世界！这本书并非一本枯燥的理论手册，而是一次引人入胜的探索之旅，旨在揭示我们生活方方面面赖以存在的数字基石。从智能手机的流畅运行到复杂计算机系统的强大功能，再到现代通信的瞬息千里，数字逻辑的原理无处不在，它们是构成这一切的语言和规则。 本书的目标是为读者构建一个清晰、直观且深刻的数字逻辑知识体系。我们不会仅仅停留在抽象的门电路和真值表，而是会引导你理解这些基本概念如何被巧妙地组合，从而构建出解决实际问题的强大工具。我们将以一种循序渐进的方式，从最基础的逻辑门开始，逐步深入到复杂的组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与分析。 第一部分：数字世界的基石——逻辑门与布尔代数 在旅程的起点，我们将首先接触到数字逻辑最基本的组成单元：逻辑门。你将了解到“与”、“或”、“非”、“与非”、“或非”以及“异或”等基本逻辑门的功能，并理解它们如何根据输入信号输出对应的逻辑值。我们会通过生动形象的比喻和图示，让你摆脱对这些概念的刻板印象，真正体会到它们所蕴含的逻辑思想。 紧接着，我们将引入布尔代数——一种强大的数学工具，用于描述和简化数字逻辑电路。你将学习到布尔代数的公理、基本定理以及各种代数化简方法，例如卡诺图（Karnaugh Map）和奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法。掌握这些工具，你将能够有效地化简复杂的逻辑表达式，从而设计出更高效、更经济的数字电路。我们将强调从实际问题出发，例如如何用最少的逻辑门实现特定的功能，这不仅能锻炼你的逻辑思维能力，更能培养你解决实际工程问题的意识。 第二部分：构建复杂功能——组合逻辑电路 当掌握了基本的逻辑门和布尔代数后，我们将进入组合逻辑电路的设计与分析。组合逻辑电路的特点是其输出仅取决于当前的输入，而不受过去输入状态的影响。在这部分，你将学习如何设计和分析各种重要的组合逻辑电路模块，它们在数字系统中扮演着至关重要的角色。 译码器与编码器： 你将理解译码器如何将一种编码转换为另一种编码（例如，二进制到十进制），以及编码器如何执行相反的操作。我们将探讨它们在地址解码、数据选择等方面的应用。 多路选择器（Multiplexer，MUX）与多路分配器（Demultiplexer，DEMUX）： 你将学习到多路选择器如何根据控制信号从多个输入中选择一个，并将其输出；而多路分配器则相反，将一个输入信号路由到多个输出中的一个。它们在数据路由、信号切换等场景中有着广泛的应用。 加法器与减法器： 作为数字电路中最核心的功能之一，你将深入了解半加器、全加器、并行加法器等结构，并理解它们如何实现二进制数的加法运算。同时，我们也会探讨如何利用加法器来实现减法。 比较器： 你将学习如何设计比较器来判断两个二进制数的大小关系，并理解其在排序、控制等方面的作用。 本书将通过大量实例，例如如何设计一个简单的计算器，如何实现一个数据选择系统，来帮助你理解这些组合逻辑电路的设计过程。我们将强调从需求分析到电路实现的全过程，让你亲身体验设计一个功能电路的乐趣。 第三部分：掌握时间——时序逻辑电路 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还与电路过去的状态有关。这种“记忆”能力是构成复杂数字系统的关键。在这一部分，我们将重点介绍时序逻辑电路的基本单元——触发器（Flip-Flop）和寄存器（Register），以及更复杂的时序逻辑电路，如计数器（Counter）和移位寄存器（Shift Register）。 触发器： 你将学习不同类型的触发器，如SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，理解它们的构成、工作原理以及状态转换。我们将通过时序图，清晰地展示触发器在不同时钟信号和输入作用下的状态变化。 寄存器： 你将理解寄存器如何由多个触发器组成，用于存储一组二进制数。我们将探讨并行加载、串行加载以及移位寄存器的工作方式。 计数器： 你将学习如何设计同步计数器和异步计数器，实现对脉冲信号的计数。我们将介绍各种常见的计数器，如二进制计数器、十进制计数器、二进制加/减计数器等，并讨论它们在分频、定时等方面的应用。 有限状态机（Finite State Machine，FSM）： 这是时序逻辑电路设计的核心模型。你将学习如何将实际问题抽象成状态图和状态表，并将其转化为硬件电路。我们将深入探讨摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型有限状态机的区别与联系，并通过实例演示如何设计一个简单的自动售货机控制器或交通灯控制器。 本书将通过实例，例如如何设计一个简单的电子时钟，如何实现一个数据缓冲器，来帮助你理解时序逻辑电路的设计和应用。我们将强调状态转移的逻辑和时序控制的重要性，让你体会到如何利用时间这一维度来构建更复杂的数字系统。 第四部分：系统设计与实践 在掌握了组合逻辑和时序逻辑电路的基本原理和设计方法后，我们将进一步探讨如何将这些基本模块集成起来，构建更复杂的数字系统。 硬件描述语言（HDL）入门： 现代数字电路设计离不开硬件描述语言，如Verilog或VHDL。本书将为你提供一个入门级的介绍，让你了解HDL的基本语法和结构，以及如何使用HDL来描述和仿真数字电路。我们将通过简单的例子，让你体验HDL在电路设计和验证中的强大能力。 微处理器基础： 我们将简要介绍微处理器的基本组成，如算术逻辑单元（ALU）、控制器和寄存器组，并解释数字逻辑如何支撑这些核心功能。虽然本书不是一本微处理器设计专著，但它将为你理解微处理器的工作原理打下坚实的基础。 实际应用案例分析： 本部分将通过一些贴近现实的案例，例如数字显示控制器、简单的内存单元、通信接口电路等，来展示数字逻辑在实际产品中的应用。我们将分析这些系统的设计思路和关键技术，帮助你建立起理论与实践的联系。 学习的价值与展望 学习数字逻辑，不仅仅是掌握一套电路设计的技术，更重要的是培养一种严谨的逻辑思维能力、抽象思维能力和系统分析能力。这些能力无论在计算机科学、电子工程、自动化还是其他需要处理逻辑和系统的领域，都具有不可替代的价值。 本书采用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，力求让复杂的数字逻辑概念变得易于理解和掌握。我们鼓励读者动手实践，通过仿真工具或者简单的实验，来验证所学知识。 无论你是计算机科学的学生、电子工程领域的初学者，还是对数字世界充满好奇的爱好者，本书都将是你探索数字逻辑奥秘的理想伴侣。希望通过这次学习，你能真正领略到数字逻辑的魅力，并为未来在数字技术领域的深入发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大二的学生，在学习了微机原理之后，对底层的数字逻辑电路产生了浓厚的兴趣。这本书的章节安排非常合理，从最基本的概念开始，一步步深入。我特别喜欢书中关于组合逻辑和时序逻辑的区分和讲解。对于组合逻辑，书中清晰地解释了如何使用真值表、逻辑图和布尔表达式来描述和设计电路，并通过大量的例子，让我明白了诸如全加器、多路选择器等基本模块的工作原理。而对于时序逻辑，书中对触发器、寄存器和计数器的详细阐述，让我第一次真正理解了“状态”在数字电路中的意义，以及信息是如何在时钟的驱动下进行传递和存储的。这本书的图示非常清晰，每一个电路图都标注得非常详细，配合文字说明，即使是比较复杂的电路，我也能看得懂。我最喜欢的部分是关于状态机的设计，书中通过分析不同的应用场景，演示了如何一步步地构建一个完整的状态机，这让我觉得数字逻辑设计不再是枯燥的理论，而是充满创造性的过程。虽然书中包含了一些数学公式，但作者的解释非常到位，让我能够理解公式背后的逻辑意义，而不是死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

作为一名多年从事电子产品研发的工程师，我一直在寻找一本能够帮助我巩固数字逻辑基础，同时又能跟上最新发展趋势的参考书。这本《数字逻辑（第3版）》恰好满足了我的需求。它在经典数字逻辑理论的基础上，对一些现代设计方法和工具的使用进行了介绍。书中关于FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的讲解，让我对如何利用这些先进的硬件平台来实现复杂的数字逻辑功能有了更清晰的认识。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是提供了实际的硬件描述语言（HDL）示例，例如Verilog和VHDL，这对于我这样的工程师来说，是非常宝贵的实践指导。通过书中的实例，我能够看到如何将抽象的逻辑设计转化为可实际部署的代码，并最终在硬件上运行。此外，书中对于一些高级主题的触及，如时钟域交叉问题、异步电路设计挑战以及低功耗设计策略，都让我耳目一新，这些都是在实际工程中经常会遇到的关键问题。这本书的语言专业且精炼，没有过多的冗余，每一句话都直击要点，这对于忙碌的工程师来说，能够节省大量的时间。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计虽然朴实，但当我翻开第一页，那种严谨而清晰的排版瞬间吸引了我。作为一名对计算机底层运作原理充满好奇的初学者，我一直希望能找到一本能够系统性地介绍数字逻辑知识的入门读物。这本书在这方面做得非常出色。它从最基础的逻辑门开始，循序渐进地引入了布尔代数、组合逻辑电路和时序逻辑电路的概念。每一章的讲解都辅以大量的图示和例题，这对于我这样需要直观理解抽象概念的学习者来说，简直是福音。作者并没有直接跳到复杂的电路设计，而是花了大量篇幅解释每一个基本单元的工作原理，以及它们如何组合起来实现更复杂的功能。尤其是对于 Karnaugh 图和 Quine-McCluskey 算法的讲解，虽然初看有些枯燥，但作者通过反复的对比和实例，让我逐渐理解了化简逻辑表达式的重要性以及不同的方法。书中的案例也很有代表性，涵盖了加法器、减法器、编码器、译码器等经典的数字电路模块，这让我能够将理论知识与实际应用联系起来。我特别喜欢书中关于时序逻辑的章节，例如触发器、寄存器和计数器的讲解，让我对数据在数字系统中的存储和流动有了更深刻的认识。这本书的语言风格非常专业，但又不失通俗易懂，即使是第一次接触数字逻辑的读者，也能在其中找到清晰的学习路径。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我选择这本书的时候，并没有抱太大的期望，认为它只是一本普通的教材。然而，当我开始阅读后，我被它内容的深度和广度深深吸引了。这本书不仅仅局限于基础的逻辑门和布尔代数，它还深入探讨了数字系统设计的自动化方法。例如，对于如何使用EDA（电子设计自动化）工具进行逻辑综合和布局布线，书中虽然没有详细的软件操作教程，但提供了关键的理论概念和设计流程的概述，这足以让我对这些先进的设计流程有一个初步的了解。我尤其欣赏书中关于可靠性设计和测试方面的讨论，这对于任何一个认真对待工程质量的人来说都至关重要。书中还对数字信号的完整性、噪声容限等实际工程中常遇到的问题进行了初步的介绍，让我意识到在实际的电路设计中，理论的完美实现总是会受到各种现实因素的制约。这本书的语言风格非常严谨，逻辑性极强，仿佛作者在一步步地引导读者进行严密的逻辑推理。虽然书中内容较为深入，但作者的叙述方式使得即使是初学者，也能够逐步理解其精髓。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻读计算机科学专业的学生，对于数字逻辑这门课程，我一直抱有既敬畏又期待的态度。在众多教材中，我选择的这本《数字逻辑（第3版）》给了我很大的惊喜。与许多仅仅罗列公式和定理的教材不同，这本书在理论深度和实践应用之间找到了绝佳的平衡。它不仅仅是教会你“是什么”，更是深入浅出地解释“为什么”和“怎么做”。例如，在介绍状态机设计时，作者不仅仅给出了有限状态机的定义和图示，还详细讲解了如何根据实际需求进行状态的划分、转移条件的分析以及电路的实现。书中穿插的实际工程案例，比如简单CPU的指令译码逻辑，更是让我对数字逻辑在实际计算机架构中的应用有了具象的理解。我印象最深刻的是关于并行处理和流水线设计的章节，它解释了如何通过优化逻辑电路来提高计算效率，这对于我将来从事高性能计算或嵌入式系统设计都具有重要的参考价值。这本书的习题设计也非常巧妙，从简单的概念辨析到复杂的电路设计与分析，能够有效地检验和巩固学习成果。我尤其欣赏的是，它在讲解中并没有回避一些复杂的概念，而是通过逻辑清晰的分析和严谨的推导，让这些“难点”变得“易懂”。