普通高等教育“十一五”规划教材 数字电子技术基础(第二版) 9787508399959 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508399959

商品编码：29294429896

包装：平装

出版时间：2010-12-01

基本信息

书名：普通高等教育“十一五”规划教材 数字电子技术基础(第二版)

定价：24.00元

作者：

出版社：中国电力出版社

出版日期：2010-12-01

ISBN：9787508399959

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.341kg

编辑推荐

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内容提要

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本书为普通高等教育“十一五”规划教材。
全书共分9章，内容包括数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、半导体存储器、可编程逻辑器件、数／模和模／数转换器。每章均附有内容提要、复习思考题、本章小结和习题，便于组织教学与自学。
本书版荣获2008年首届山东省高等学校教材奖。
本书主要作为普通高等学校电气信息类等专业的本科教材，也可作为高职高专及函授教材，同时还可供相关专业工程技术人员的参考。

目录

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前言
章　数字逻辑基础
1．1　概述
1．2　逻辑代数
1．3　逻辑函数的表示方法及其相互转换
1．4　逻辑函数的代数变换与化简法
1．5　逻辑函数的卡诺图化简法
本章小结
习题
第2章　逻辑门电路
2．1　概述
2．2　半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性
2．3　分立元器件逻辑门电路
2．4　TTL集成逻辑门电路
2．5　CMOS集成逻辑门电路
本章小结
习题
第3章　组合逻辑电路
3．1　概述
3．2　组合逻辑电路的分析方法和设计方法
3．3　常用组合逻辑电路
3．4　组合逻辑电路中的竞争冒险
本章小结
习题
第4章　触发器
4．1　概述
4．2　基本RS触发器
4．3　钟控触发器
4．4　主从触发器
4．5　边沿触发器
4．6　触发器逻辑功能的转换
本章小结
习题
第5章　时序逻辑电路
　5．1　概述
　5．2　时序逻辑电路的分析方法
　5．3　计数器
　5．4　寄存器和移位寄存器
　5．5　同步时序逻辑电路的设计方法
　本章小结
　习题
第6章　脉冲波形的产生与整形
6．1　概述
6．2　集成555定时器
6．3　施密特触发器
6．4　单稳态触发器
6．5　多谐振荡器
本章小结
习题
第7章　半导体存储器
7．1　概述
7．2　存取存储器(RAM)
7．3　只读存储器(ROM)
本章小结
习题
第8章　可编程逻辑器件
8．1　概述
8．2　可编程逻辑器件的组成和分类
8．3　可编程阵列逻辑(PAL)器件
8．4　通用逻辑阵列(GAL)器件
8．5　复杂可编程逻辑器件(CPLD)
8．6　现场可编程门阵列(FPGA)器件
本章小结
习题
第9章　数／模和模／数转换器
9．1　概述
9．2　D／A转换器
9．3　A／D转换器
本章小结
习题
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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电子技术的基石：构建数字世界的逻辑之门 在信息爆炸的时代，数字技术以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，从智能手机的便捷通信，到高性能计算机的处理能力，再到物联网的互联互通，这一切都离不开数字电子技术这门学科的支撑。它如同构建数字世界的基石，为我们理解和创造复杂的电子系统提供了核心的原理和方法。 穿越逻辑的殿堂：布尔代数与逻辑门 数字电子技术的核心在于逻辑运算。想象一下，一个开关，它只有两种状态：开或关，这便是最基本的数字信号。而布尔代数，这门形式化的逻辑语言，正是描述和处理这些离散状态的数学工具。它通过“与”、“或”、“非”等基本逻辑运算，以及它们的组合，构建了描述复杂逻辑功能的数学模型。 布尔代数的基本定律与定理： 学习布尔代数，我们首先会接触到诸如交换律、结合律、分配律等基本运算规则，这些规则使得我们可以对复杂的逻辑表达式进行化简和整理，发现冗余，优化电路设计。例如，“A与B”等同于“B与A”，即交换律；“A或(B或C)”等同于“(A或B)或C”，即结合律。此外，还有德摩根定理等重要的等价变换规则，能够帮助我们将复杂的“非”运算转化为简单的“与”或“或”运算，极大地简化了逻辑设计。 逻辑门电路： 布尔代数中的逻辑运算，在物理世界中对应着一系列的电子元件，我们称之为逻辑门。最基本的三种逻辑门是“与门”（AND gate）、“或门”（OR gate）和“非门”（NOT gate）。“与门”输出为高电平（通常代表1）的唯一条件是所有输入端都为高电平；“或门”只要有一个输入端为高电平，输出就为高电平；“非门”则输出与输入相反。在此基础上，衍生出了“与非门”（NAND gate）、“或非门”（NOR gate）、“异或门”（XOR gate）和“同或门”（XNOR gate）等，它们通过不同的组合，能够实现更复杂的逻辑功能。例如，一个与非门，实际上是先进行“与”运算，再进行“非”运算，其输出逻辑与“非(A与B)”等价。这些逻辑门是构成所有数字电路的基本单元。 从组合到时序：构建动态的数字系统 在掌握了基本的逻辑门之后，我们便可以开始构建更复杂的数字电路。这些电路大致可以分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。 组合逻辑电路： 组合逻辑电路的特点是，其输出仅取决于当前输入信号的组合，而与电路过去的状态无关。换句话说，无论电路运行多久，给定相同的输入，输出也一定是相同的。常见的组合逻辑电路包括： 编码器与译码器： 编码器负责将一组输入信号转换为另一组表示其含义的代码，例如，键盘上的按键会通过编码器转化为机器可识别的二进制码。译码器则相反，它将一组代码信号转换为指示特定功能的输出信号，例如，指令译码器可以将CPU接收到的指令转化为控制信号。 多路选择器（Multiplexer，MUX）与分路选择器（Demultiplexer，DEMUX）： 多路选择器就像一个“数据开关”，它有多个数据输入端和一个选择输入端，根据选择输入端的不同组合，可以将某一个数据输入端的数据选通到唯一的输出端。分路选择器则与多路选择器功能相反，它有一个数据输入端和多个输出端，根据选择输入端的不同组合，将输入数据送到指定的输出端。 加法器与减法器： 这是数字电路中最基本的算术运算单元，能够实现二进制数的加法和减法。根据处理的位数不同，有半加器、全加器，以及实现多位加减法的行波进位加法器、超前进位加法器等。 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，还取决于电路过去的状态。这意味着电路具有“记忆”功能，它的状态会随着时间的推移而改变。时序逻辑电路是构建微处理器、存储器等复杂数字系统的关键。 触发器： 触发器是时序逻辑电路中最基本的存储单元，它能够存储一位二进制信息。根据触发的方式和控制信号的不同，有SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器等。例如，D触发器在时钟信号的上升沿（或下降沿）会将输入的数据D锁存到输出端。 寄存器： 寄存器是由若干个触发器组成的，用于存储多位二进制数。它可以存储指令、数据、地址等。CPU中的通用寄存器、程序计数器等都是典型的寄存器应用。 计数器： 计数器是用于计数的时序逻辑电路。它可以按照预设的顺序对时钟脉冲进行计数，并输出计数结果。计数器有同步计数器和异步计数器之分，还有加法计数器、减法计数器、可预置计数器等多种类型，在定时、频率测量、波形生成等领域有广泛应用。 状态机（Finite State Machine，FSM）： 状态机是一种抽象的模型，用于描述具有有限个状态的系统。它由一组状态、状态之间的转移条件以及在特定状态和输入下产生的输出组成。时序逻辑电路可以被设计成实现特定的状态机，从而完成复杂的控制任务，例如，交通信号灯的控制、电梯的运行逻辑等。 深入半导体世界：集成电路与器件 数字电子技术并非仅仅停留在逻辑层面，它与物理世界的电子元器件紧密相连。理解这些元器件的工作原理，对于深入掌握数字电子技术至关重要。 半导体基本概念： 了解半导体材料（如硅）的导电特性，掺杂技术（P型半导体和N型半导体）的原理，以及PN结的形成和特性，是理解所有半导体器件的基础。PN结的单向导电性是二极管工作的基础，而PN结的开关特性则构成了晶体管的基础。 二极管： 二极管是一种具有单向导电特性的半导体器件，它允许电流从一个方向通过，而阻止电流从另一个方向通过。在数字电路中，二极管常用于整流、限幅、钳位等功能。 晶体管： 晶体管是现代电子学中最核心的器件之一，它能够实现信号的放大和开关。在数字电路中，晶体管主要作为电子开关使用，其导通和截止状态对应着数字信号的1和0。 双极型晶体管（BJT）： BJT有NPN型和PNP型两种，通过基极电流的控制来控制集电极与发射极之间的电流。 场效应晶体管（FET）： FET有结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）等。MOSFET因其功耗低、集成度高等优点，在现代数字集成电路中占据主导地位。 集成电路（IC）： 集成电路是将大量的晶体管、电阻、电容等电子元器件，通过半导体制造工艺，集成在一块很小的硅片上，从而构成一个功能完整的电路。根据集成的元器件数量和复杂度，集成电路可分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）、大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）。我们日常接触到的微处理器、存储器芯片等都是LSI或VLSI。 从理论到实践：设计与应用 数字电子技术不仅仅是理论知识的堆砌，更是一门注重实践的学科。掌握了基本的原理和器件，接下来的关键在于如何将这些知识应用于实际的电路设计和系统中。 电路设计流程： 从需求分析、逻辑功能设计、电路实现、仿真验证到最终的调试和测试，每一个环节都至关重要。现代EDA（Electronic Design Automation）工具在电路设计中扮演着越来越重要的角色，它们能够自动化许多繁琐的设计过程，提高设计效率和可靠性。 硬件描述语言（HDL）： Verilog和VHDL是两种最常用的硬件描述语言，它们允许工程师以文本化的方式描述数字电路的功能，然后通过EDA工具将其综合成实际的电路网表，并下载到FPGA（现场可编程门阵列）等硬件平台上进行验证和实现。 实际应用领域： 数字电子技术渗透到国民经济的各个领域，包括： 计算机系统： CPU、内存、硬盘控制器、显卡等核心部件都基于数字电子技术。 通信系统： 手机、路由器、基站等通信设备，其核心信号处理单元都依赖于数字电路。 消费电子： 电视、冰箱、洗衣机等家电，以及智能手表、VR设备等新兴产品，都离不开数字电子控制。 工业自动化： 工业控制系统、机器人、传感器网络等，都广泛应用数字电子技术实现精确控制和数据采集。 医疗设备： CT扫描仪、核磁共振成像仪、心电图仪等精密医疗仪器，都离不开复杂的数字信号处理。 面向未来：持续演进的数字世界 数字电子技术正以前所未有的速度向前发展。从微米级到纳米级的晶体管制造工艺，从单核到多核的处理器设计，从传统的数字逻辑到人工智能芯片的涌现，每一次技术的飞跃都为人类社会带来了新的可能。学习和掌握数字电子技术，不仅是理解当下数字世界的钥匙，更是参与和创造未来数字世界的重要能力。它是一门充满挑战但也充满机遇的学科，等待着有志于探索和构建数字未来的探索者们。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术基础（第二版）》的深度和广度都让我感到惊喜。它不仅仅是一本介绍基本概念的书籍，更像是一本数字电路设计的百科全书。书中对于各个知识点的讲解，都深入到了原理层面，并且提供了大量的例题和习题，覆盖了从简单到复杂的各种题型。我特别欣赏书中对于卡诺图化简和 Quine-McCluskey 算法的讲解，这两部分内容虽然有一定的理论难度，但作者通过细致的步骤分解和清晰的公式推导，让我能够理解其中的逻辑，并成功地运用这些方法解决实际问题。此外，书中还涉及到了 PLD（可编程逻辑器件）和 FPGA（现场可编程门阵列）等更高级的概念，这让我对现代数字电路设计的发展趋势有了一个初步的了解，也为我未来深入学习相关技术打下了基础。读这本书的过程，就像是在攀登一座知识的山峰，每一步都充满了挑战，但也每一步都让我收获了新的视野和能力。我曾尝试着自己设计一些简单的数字电路，这本书中的知识点和方法论，给了我非常大的启发和指导，让我能够更有条理地进行思考和实践。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术基础（第二版）》给我留下了非常深刻的印象，它仿佛是一扇通往数字世界大门的钥匙，让我这个初学者也能一步步解开数字逻辑的奥秘。书中的内容组织逻辑清晰，从最基础的数制、逻辑门开始，循序渐进地讲解了组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计与分析。特别值得称赞的是，书中大量的图示和实例，将抽象的理论概念形象化，使得我不再感到枯燥乏味。例如，在讲解触发器的工作原理时，作者通过生动的时序图和清晰的文字描述，让我能够直观地理解信号的传递和状态的变化，这对于我这样动手能力稍弱的学习者来说，无疑是巨大的帮助。而且，书中对于每一种集成电路的介绍，都详细列出了其内部结构、逻辑功能以及典型的应用，这让我不仅知其然，更知其所以然。我尤其喜欢书中关于中规模集成电路的章节，那些译码器、编码器、寄存器、计数器等，在书中得到了非常详尽的阐述，让我对接下来的课程学习和未来的电子项目设计充满了信心。这本书就像一位循循善诱的老师，没有一下子灌输给我大量的知识，而是通过层层递进的方式，让我能够消化吸收，并且能够举一反三，我对数字电路的学习也因此变得更加主动和有趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是它的“实用性”。作者在讲解每一个概念和原理时，都紧密结合了实际的应用场景。例如，在介绍触发器时，书中的实例不仅仅局限于理论模型，而是深入到实际的集成电路芯片，讲解了JK触发器、D触发器等在实际应用中是如何连接和工作的。对于各种时序逻辑电路，如移位寄存器、计数器等，书中都提供了清晰的电路图和工作波形图，并分析了它们在实际电子产品中的典型用途，比如在数字系统中作为数据存储、定时器、分频器等。这种理论与实践紧密结合的教学方式，让我在学习过程中，能够清晰地看到每一个知识点是如何服务于实际的工程应用的，从而极大地提升了我的学习兴趣和动力。我感觉这本书就像一位经验丰富的工程师，在传授我数字电路的设计理念和方法，让我不仅学到了“是什么”，更学到了“怎么用”。

评分☆☆☆☆☆

《数字电子技术基础（第二版）》这本书的编排方式非常人性化，它将复杂的数字电子技术分解成一个个易于理解的小模块。每个章节都以清晰的标题和明确的学习目标开始，这有助于我提前了解本章的学习重点。在内容讲解上，作者善于使用图表和表格来总结和对比不同的概念，比如在对比不同类型的触发器时，就用表格清晰地展示了它们的特点和适用范围，这大大节省了我梳理信息的时间。而且，书中对一些关键概念的解释，多次使用不同的表述方式，确保我能够从多个角度去理解。我特别喜欢书末的附录部分，里面包含了常用的逻辑门符号、重要的公式以及一些标准集成电路的型号，这为我查阅和参考提供了极大的便利。总的来说，这本书在细节的处理上非常到位，它不仅仅是一本教材，更像是一位全面的学习助手，能够在我学习数字电子技术的道路上提供全方位的支持。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在翻开这本《数字电子技术基础（第二版）》之前，我对数字电子技术的基础概念感到有些迷茫。但这本书的语言风格非常朴实易懂，作者似乎非常了解初学者可能遇到的困难，并用一种非常接地气的方式进行讲解。比如，在介绍逻辑代数时，作者并没有直接给出枯燥的公理和定理，而是先从生活中一些简单的逻辑判断入手，通过类比的方式，让我更容易理解“与”、“或”、“非”这些基本逻辑运算的含义。而且，书中对于数电实验的指导也相当到位，详细介绍了实验的步骤、器材以及注意事项，这对于希望通过实践来巩固理论知识的学习者来说，无疑是一份宝贵的参考。我曾按照书中的指导，动手搭建了几个简单的组合逻辑电路，亲眼见证了逻辑门的组合如何实现复杂的功能，这种成就感是阅读纯理论书籍无法比拟的。这本书让我觉得，数字电子技术并不是高不可攀的学科，而是可以通过努力和实践去掌握的。