数字电子技术及应用教程 郭宏,武国财 9787115219503 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭宏，武国财 著

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• 郭宏
• 武国财

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115219503

商品编码：29302935552

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名：数字电子技术及应用教程

定价：32.00元

作者：郭宏,武国财

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787115219503

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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本书从应用的角度出发，全面介绍了数字电子技术的基本概念、基础理论和基本分析方法。全书共分10章，主要内容包括逻辑代数、集成门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、模拟量和数字量的转换、半导体存储器和可编程逻辑器件、可编程逻辑器件的应用和数字电路应用设计举例。 　　
　　本书将理论与实践相结合，注重体现知识的实用性和前沿性。本书可作为应用型本科院校和高等职业技术院校电子、通信、机电、自动化和计算机等专业学习数字电子技术课程的教材或参考书，也可供工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《数字电子技术及应用教程》 作者： 郭宏, 武国财 出版社： 电子工业出版社 ISBN： 9787115219503 内容概述： 本书是一本面向高等院校电子信息工程、通信工程、自动化等相关专业本科生以及从事相关技术工作的工程技术人员编写的数字电子技术基础教材。它系统地介绍了数字电子技术的基本概念、基本原理、常用逻辑器件、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲信号发生器、数模/模数转换器等核心内容，并结合实际应用，讲解了数字电路在微处理器、单片机、可编程逻辑器件等典型系统中的应用。 本书的特点： 1. 体系完整，内容翔实： 全面覆盖了数字电子技术的基础知识，从最基本的逻辑门电路到复杂的存储器和微处理器接口，应有尽有。 2. 理论与实践相结合： 在讲解理论知识的同时，融入了大量的实际应用实例，帮助读者理解数字电路在实际工程中的作用。 3. 深入浅出，通俗易懂： 作者的写作风格深入浅出，语言通俗易懂，即使是初学者也能轻松掌握。 4. 图文并茂，易于理解： 配有大量的电路图、逻辑图和流程图，直观形象，便于读者理解和记忆。 5. 注重方法，培养能力： 在讲解基本原理的同时，引导读者掌握分析和设计数字电路的方法，培养解决实际问题的能力。 6. 紧跟时代，适时更新： 紧密结合数字电子技术的发展趋势，引入了如FPGA等现代应用技术，使内容具有一定的先进性。 详细章节介绍： 第一篇 数字电子技术基础 第一章 绪论 本章将首先介绍数字电子技术的定义、发展历程、在现代科学技术中的地位和作用，以及数字电子技术与模拟电子技术的区别与联系。 接着，会深入讲解数字信号和模拟信号的概念，包括它们的特点、表示方式以及相互转换的必要性。 还会介绍数字逻辑电平（高电平、低电平）和它们的逻辑含义（0和1）。 最后，将概览本书的整体结构和学习重点，为读者搭建起学习数字电子技术的整体框架。 第二章 数制与编码 本章是理解数字电路的基础。我们将从最基本的数制概念入手，详细讲解二进制、十进制、八进制和十六进制之间的相互转换方法，并通过实例演示，帮助读者熟练掌握这些转换技巧。 之后，重点介绍各种常用的编码方式，包括： 无符号数表示： 纯粹的二进制数字。 带符号数表示： 包括原码、反码、补码等表示方法，重点阐述补码在计算机运算中的优势。 BCD码（二进制编码的十进制码）： 介绍标准BCD码、余三码等，以及它们在数码显示等领域的应用。 ASCII码（美国信息交换标准代码）： 讲解其标准和应用，用于字符的表示。 格雷码（Gray Code）： 介绍其特性，即相邻的两个数只有一位不同，以及其在编码器、减小开关抖动等方面的应用。 通过本章的学习，读者将能够准确地理解和处理计算机中的各种数字信息。 第三章 逻辑代数基础 本章将深入探讨逻辑代数（布尔代数）的基本运算和定理，这是进行数字电路逻辑设计和分析的理论基石。 我们将详细讲解逻辑代数的三个基本运算： 逻辑“与”（AND）： 符号“·”或“∧”，输出为1的条件是所有输入均为1。 逻辑“或”（OR）： 符号“+”或“∨”，输出为1的条件是至少有一个输入为1。 逻辑“非”（NOT）： 符号“—”或“′”，对输入信号进行反转。 在此基础上，会介绍更复杂的逻辑运算，如“与非”（NAND）、“或非”（NOR）、“异或”（XOR）和“同或”（XNOR）的逻辑功能及其符号。 我们将详细阐述逻辑代数的基本公理和定理，例如： 交换律、结合律、分配律 互补律、同一律、零律、吸收律 反演律（德摩根定律） 通过对这些定律的掌握，读者将能够对复杂的逻辑表达式进行化简和运算，为设计高效的逻辑电路奠定基础。 第四章 逻辑门电路 本章是数字电路的“积木块”。我们将详细介绍构成数字电路的最基本单元——逻辑门电路。 首先，会深入讲解基本逻辑门电路的原理、符号和真值表： AND门（与门） OR门（或门） NOT门（非门，也称反相器） 接着，会介绍由基本门电路组合而成的复合逻辑门电路： NAND门（与非门）： 具有实现其他所有逻辑门的功能，常被称为“万能门”。 NOR门（或非门）： 同样具有通用性。 XOR门（异或门）： 当两个输入信号不同时输出1。 XNOR门（同或门）： 当两个输入信号相同时输出1。 我们会分析这些逻辑门电路的逻辑功能，并通过真值表和时序图直观地展示其工作特性。 此外，还将讨论不同逻辑门电路的实现方式，如TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）等主流技术，并分析它们的优缺点（如功耗、速度、驱动能力等）。 第五章 组合逻辑电路 本章将在此前介绍的逻辑门电路基础上，讲解如何将它们组合起来，实现更复杂的逻辑功能，即组合逻辑电路。 基本概念： 介绍组合逻辑电路的特点——输出仅取决于当前输入信号的组合，没有记忆功能。 逻辑函数的表示方法： 回顾并深化对真值表、逻辑图、逻辑表达式这三种表示方法的理解。 逻辑函数的化简： 这是设计高效组合逻辑电路的关键。我们将介绍多种化简方法： 卡诺图（Karnaugh Map）： 一种直观的图形化化简方法，特别适用于输入变量不超过5-6个的电路。详细讲解卡诺图的绘制、填数、合并规则，以及如何从中提取最简逻辑表达式。 Quine-McCluskey方法： 一种系统化的代数化简方法，适用于输入变量较多的情况。 常见组合逻辑电路模块： 译码器（Decoder）： 将二进制代码转换为一个特定输出信号。例如，3-to-8译码器。 编码器（Encoder）： 将多个输入信号转换为一个二进制代码。例如，8-to-3优先编码器。 数据选择器（Multiplexer，MUX）： 根据选择信号从多个输入中选择一个输入送往输出。 数据分配器（Demultiplexer，DEMUX）： 将一个输入信号送往多个输出中的某一个。 加法器（Adder）： 实现二进制加法运算，包括半加器、全加器。 减法器（Subtractor）： 实现二进制减法运算。 比较器（Comparator）： 比较两个二进制数的大小。 设计方法： 讲解如何根据需求，从功能描述出发，经过逻辑抽象、选择合适的逻辑器件，最终设计出满足要求的组合逻辑电路。 第六章 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，具有“记忆”功能。本章将深入讲解时序逻辑电路的原理和应用。 触发器（Flip-Flop）： 这是构成时序逻辑电路的基本单元。我们将详细介绍各种类型的触发器： 基本触发器： SR锁存器（异步）。 钟控触发器： 电平触发： SR触发器、JK触发器、D触发器。 边沿触发： JK触发器、D触发器，重点讲解主从结构和边沿触发的优势。 异步触发器： 介绍其工作原理和存在的问题。 触发器的转换： 讲解如何将一种类型的触发器转换为另一种类型。 寄存器（Register）： 由多个触发器组成，用于存储多位二进制数。介绍移位寄存器（左移、右移、串入并出、并入串出等）和并行寄存器。 计数器（Counter）： 异步计数器（行波进位计数器）： 结构简单，但速度受串联触发器影响。 同步计数器（行波进位计数器）： 所有触发器同时接收时钟信号，速度快。 减法计数器、可逆计数器。 设计任意模计数器。 状态图与状态表： 介绍如何使用状态图和状态表来描述和分析有限状态机（Finite State Machine, FSM），这是设计复杂时序逻辑电路的重要工具。 有限状态机（FSM）： 介绍Moore模型和Mealy模型，以及如何根据状态图和状态表设计数字逻辑电路。 典型时序逻辑电路应用： 介绍时序逻辑电路在分频器、时序控制器、数字信号处理中的应用。 第七章 脉冲信号发生器 本章将专注于产生和处理各种脉冲信号，这些信号在数字系统中扮演着至关重要的角色。 单稳态触发器（One-Shot Multivibrator）： 讲解其工作原理，即在触发信号作用下产生一个固定宽度的脉冲输出。介绍其在脉冲整形、展宽等方面的应用。 多谐振荡器（Astable Multivibrator）： 讲解其工作原理，即能够周期性地产生矩形脉冲信号，常用于产生时钟信号或驱动其他电路。 施密特触发器（Schmitt Trigger）： 介绍其具有滞回特性，能够有效地消除输入信号中的噪声，实现脉冲整形功能。 振荡电路： 介绍 RC振荡、LC振荡等基本振荡原理。 第八章 数模/模数转换器 数字系统与现实世界的模拟信号之间需要进行转换，本章将详细介绍数模（D/A）和模数（A/D）转换器。 数模转换器（DAC）： 基本原理： 将数字量转换为模拟电压或电流。 主要类型： 权电流型D/A转换器： 使用不同权重的电流源。 权电压型D/A转换器： 使用不同权重的电压源。 R-2R梯形D/A转换器： 结构简单，精度较高。 性能指标： 分辨率、转换时间、线性度、单调性等。 模数转换器（ADC）： 基本原理： 将模拟量转换为数字量。 主要类型： 逐次逼近型ADC： 速度与分辨率的折衷。 双积分型ADC： 精度高，抗干扰能力强。 并行比较型ADC（Flash ADC）： 速度最快，但成本高，功耗大。 Σ-Δ调制型ADC： 适用于高分辨率、低带宽的应用。 性能指标： 采样率、分辨率、精度、量化误差等。 应用： 讲解DAC和ADC在数据采集系统、音频/视频处理、通信系统等领域的重要作用。 第二篇 数字电子技术的应用 第九章 微处理器与微控制器概述 本章将引出微处理器（MPU）和微控制器（MCU）这两个在现代电子系统中扮演核心角色的器件。 微处理器的基本结构： 介绍CPU（中央处理器）、存储器（RAM/ROM）、输入/输出（I/O）接口等组成部分。 微处理器的基本工作原理： 讲解取指令、译码、执行的指令周期。 微控制器的特点： 介绍MCU集成了CPU、存储器、I/O接口、定时器、中断控制器等，体积小，成本低，适用于嵌入式系统。 常用微处理器和微控制器家族简介： 简要介绍Intel x86系列、ARM系列、AVR、PIC等。 总线结构： 讲解地址总线、数据总线、控制总线的作用。 第十章 数字系统设计基础 本章将介绍设计复杂数字系统的基本流程和方法。 系统设计流程： 从需求分析、功能设计、逻辑设计、电路实现到测试验证。 硬件描述语言（HDL）： 介绍Verilog HDL或VHDL的基本语法和应用，如何使用HDL描述数字逻辑电路。 可编程逻辑器件（PLD）： PROM（可编程只读存储器）： 介绍其结构和应用。 PLA（可编程逻辑阵列）： 介绍其与PROM的区别和应用。 GAL（通用阵列逻辑）： 介绍其可擦写特性。 CPLD（复杂可编程逻辑器件）： 介绍其集成度更高，可实现更复杂的逻辑功能。 FPGA（现场可编程门阵列）： 详细介绍FPGA的结构（逻辑块、布线资源、I/O块），以及其强大的可编程能力和广泛的应用。 EDA（电子设计自动化）工具： 介绍常用的EDA软件（如Xilinx ISE, Quartus Prime等），以及它们在数字系统设计中的作用。 第十一章 典型数字系统举例 本章将通过实际的典型数字系统，将前面学到的知识融会贯通，展示数字电子技术的实际应用。 简易数据处理系统： 例如，一个简单的计算器，涉及算术逻辑单元（ALU）、寄存器、控制逻辑等。 数字频率计： 讲解如何利用计数器和定时器实现对频率的测量。 数字电压表： 讲解如何结合ADC和数字显示技术实现电压测量。 简单的微处理器接口系统： 讲解微处理器如何通过总线与存储器、I/O设备进行交互。 基于FPGA的数字系统设计实例： 例如，一个简单的VGA显示控制器，或者一个简单的交通灯控制器。 教学特色与建议： 注重基础： 本书始终强调数字电子技术最基本、最核心的原理，为读者打下坚实的理论基础。 强调实践： 提供了丰富的实例，并鼓励读者动手实践，例如通过仿真软件进行电路设计和验证，或者在开发板上实现简单的数字系统。 循序渐进： 内容的组织由浅入深，从最基本的逻辑门到复杂的系统级应用，符合学习规律。 图文并茂： 大量高质量的电路图、逻辑图和示意图，能够帮助读者更直观地理解抽象的电路原理。 学习建议： 建议读者在学习过程中，不仅要理解概念，更要掌握分析和设计数字电路的方法。多动手做实验和设计，是提升技能的有效途径。 本书适合读者对象： 高等院校电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术等专业的本科生。 相关专业的硕士研究生。 从事数字电路设计、嵌入式系统开发、微处理器/微控制器应用等工作的工程技术人员。 对数字电子技术感兴趣的自学者。 通过学习本书，读者将能够掌握数字电子技术的核心知识体系，理解数字电路的工作原理，并初步具备设计和应用数字电路的能力，为进一步深入学习相关领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书我刚开始看的时候，就被它的排版方式给吸引了。那种每页的字数恰到好处，留白也舒服，不会让人觉得密密麻麻压抑。而且，里面的插图和图示，我得说，做得相当到位。它们不是那种可有可无的装饰，而是真正地在辅助理解，很多抽象的概念，通过那些精巧的图示，一下子就变得直观了不少。比如，在讲到某个电路原理的时候，它给出的示意图，非常清晰地展示了电流的流向和电压的变化，这比纯文字描述要有效得多。我本来对某些复杂的逻辑门组合有点打怵，但看了书里的图示，结合文字解释，豁然开朗。我觉得，一个好的技术教程，图文并茂是必不可少的，这本书在这方面做得相当出色。而且，它在讲解过程中，还会时不时地穿插一些“提示”或者“注意”之类的框，提醒读者一些容易出错的地方，或者是一些进阶的思考方向，这些细节真的非常贴心。读起来感觉作者很了解读者的学习难点，并且提前做好了铺垫。这种“润物细无声”的教学方式，让我觉得学起来非常轻松，甚至有点享受。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的印象，是它对于“为什么”的解释。很多技术书籍，可能只是告诉你“是什么”和“怎么做”，但这本书，在很多关键点上，都花了力气去解释“为什么会这样”。比如，在讲解某个逻辑函数的推导过程时，它不仅仅给出最终的公式，还会详细阐述这个公式是如何一步步得出的，它背后蕴含的数学原理是什么，以及这个公式在实际应用中有什么优势。这种对原理的深入挖掘，让我觉得学到的知识不是死记硬背，而是真正理解了其内在的逻辑。我尤其喜欢它在介绍一些经典电路的时候，会追溯其历史发展，以及为什么这种电路会被设计出来，它解决了当时什么样的问题。这让我对整个数字电子技术的发展脉络有了更清晰的认识，也让我更加敬畏那些早期电子工程师们的智慧。读这本书，感觉自己不仅仅是在学习一门技术，更是在学习一种思维方式，一种解决问题的科学方法。它让我明白，理解原理的重要性，远超过简单地掌握某个操作。

评分☆☆☆☆☆

这本书，嗯，怎么说呢，拿到手的时候，感觉书的装帧还挺扎实的，纸张摸起来也算不错，不是那种薄薄的、容易透的纸。封面设计我个人觉得比较中规中矩，没有特别惊艳，但也不算丑，属于那种能放在书架上不显突兀的风格。翻开目录，大致扫了一眼，感觉内容组织得还算有条理，章节划分也比较清晰，这一点我还是挺看重的，毕竟看书的时候，能快速找到想看的内容，或者顺着脉络学习，体验会好很多。我之所以选择这本书，主要是因为我对这个领域有一定的兴趣，想系统地了解一下，同时也希望能找到一些实践性的指导。这本书的名字听起来就比较“硬核”，专业性应该是够的。我希望它能从基础讲起，逐步深入，让我这个初学者也能慢慢跟上。而且，它毕竟是一本“教程”，我期待里面能有一些例题、习题，最好是能有一些实际的应用案例，这样学起来才不会觉得枯燥，也更容易将理论和实践结合起来。现在很多技术类的书籍，要么讲得太理论化，要么就过于碎片化，希望这本能做到一个好的平衡。整体感觉，初步印象是比较正规、严谨的，希望能承载起我学习的期望。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程，我感觉自己仿佛真的在动手做实验一样。它不仅仅是纸面上的理论陈述，而是有很强的实践导向。在讲解完某个原理之后，它会很自然地过渡到如何在一个实际的电路中实现这个原理，甚至会给出一些具体的元器件选型建议。更让我惊喜的是，它还提供了一些简单的仿真电路的设计思路，以及对仿真结果的分析。我之前一直觉得数字电子这块儿离我有点远，看起来都是些晦涩的代码和复杂的电路图，但这本书通过一些具体的应用案例，比如简单的LED闪烁电路，或者一个计数器，让我看到了理论的实际价值。它会告诉你，学到的这些知识，不仅仅是停留在书本上，而是可以直接应用到实际的电子产品设计中。这种“学以致用”的感觉，极大地激发了我的学习热情。我甚至开始尝试着在电脑上用一些仿真软件，根据书里提供的思路去搭建一些简单的电路，并且观察运行效果。这让我觉得，学习数字电子技术，不再是一件枯燥乏味的事情，而是一件充满创造力和乐趣的事情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，我个人觉得非常适合初学者。它没有使用太多晦涩难懂的专业术语，即使有，也会在后面给出清晰的解释，或者通过上下文来推断。我之前看过一些同类的书，上来就一堆公式和缩写，看得我云里雾里的，这本书就很少出现这种情况。它更像是一位经验丰富的老师，在耐心细致地给你讲解，一步一步地引导你进入这个领域。比如，在介绍某个元器件的功能时，它会先用通俗的比喻来解释，然后再深入到其工作原理，最后给出相应的公式和模型。这种由浅入深的讲解方式，让我觉得非常有安全感，不会因为一开始看不懂而产生畏难情绪。而且，它在阐述概念的时候，逻辑性很强，句子之间的衔接也很自然，读起来不会有跳跃感，感觉思维能够顺畅地沿着作者的思路前进。我最喜欢的是，它在每个小节的结尾，都会用简练的语言总结一下本节的重点，这对于我这种喜欢做笔记的人来说，简直是福音，省去了自己提炼的时间，也巩固了对知识点的掌握。