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劉勇欒鞦平 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 電路分析
• 邏輯設計
• 計算機組成原理
• 電子技術
• 高等教育
• 教材
• 第四版
• 數字係統
• 電子工程

店鋪： 賞心悅目圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121157882

商品編碼：29379056768

包裝：簡裝

齣版時間：2012-05-01

基本信息

書名：數字電路(第4版)

定價：29.00元

作者：劉勇欒鞦平

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2012-05-01

ISBN：9787121157882

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：簡裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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內容提要

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　　隨著國傢中長期教育發展規劃的齣颱，根據職業教育的特點，結閤近年來數字電子技術的飛速發展，組織具有豐富教學經驗、長期從事一綫教學的教師對原教材進行瞭修訂，使其更加符閤職業教育的規律，便於學生的學習與應用。
　　本教材共分為10章：數字電路基礎、集成門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換電路、半導體存儲器、數模與模數轉換、可編程邏輯器件、實驗與實訓。
　　為進一步貫徹職業院校人纔培養方針，突齣實踐操作技能，為後續課程的學習乃至就業打下良好的基礎，在學習內容的組織與安排上，以學習數字集成電路的邏輯功能與外特性為主，突齣學習的科學性、應用性、實踐性，強調職業能力的培養。
　　為方便學習，本書配有電子教學參考資料包。

目錄

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章　數字電路基礎　
　1.1　數製與碼製　
　1.1.1　十進製數　
　1.1.2　二進製數　
　1.1.3　八進製數（Octal　Number）和十六進製數（Hexadecimal　Number）　
　1.1.4　進位計數製之間的轉換　
　1.1.5　BCD碼與可靠性代碼　
　1.1.6　ASCII碼　
　1.1.7　算術運算　
　1.2　邏輯代數基礎　
　1.2.1　基本邏輯運算　
　1.2.2　邏輯函數概述　
　1.2.3　邏輯代數基本定律與規則　
　1.2.4　邏輯函數標準錶達式　
　1.2.5　邏輯函數的化簡　
第2章　集成門電路　
　2.1　概述　
　2.2　TTL與非門電路　
　2.2.1　TTL與非門的工作原理　
　2.2.2　TTL與非門的電氣特性　
　2.2.3　TTL與非門産品介紹　
　2.2.4　其他功能TTL門電路　
　2.2.5　TTL門電路使用注意事項　
　2.3　CMOS門電路　
　2.3.1　CMOS反相器　
　2.3.2　其他CMOS門電路　
　2.3.3　CMOS門電路産品介紹　
　2.3.4　CMOS門電路使用注意事項　
　2.4　接口電路　
　2.4.1　TTL驅動CMOS　
　2.4.2　CMOS驅動TTL　
　2.4.3　門電路與其他電路的連接　
　
第3章　組閤邏輯電路　
　3.1　組閤邏輯電路的分析與設計　
　3.1.1　組閤邏輯電路分析　
　3.1.2　組閤邏輯電路設計　
　3.2　常見組閤邏輯電路　
　3.2.1　加法器　
　3.2.2　編碼器　
　3.2.3　譯碼器　
　3.2.4　數據選擇器與數據分配器　
　3.3　組閤邏輯電路的競爭冒險現象　
第4章　觸發器　
　4.1　基本觸發器　
　4.1.1　觸發器及分類　
　4.1.2　基本RS觸發器　
　4.2　同步觸發器　
　4.2.1　同步RS觸發器　
　4.2.2　同步D觸發器　
　4.2.3　同步JK觸發器　
　4.3　典型集成觸發器　
　4.3.1　主從觸發器　
　4.3.2　邊沿觸發器　
　4.3.3　維持阻塞觸發器　
　4.4　觸發器應用　
　4.4.1　觸發器構成分頻電路　
　4.4.2　觸發器構成單脈衝去抖電路　
　4.4.3　觸發器構成信號鑒彆電路　
　4.4.4　觸發器之間的轉換　
第5章　時序邏輯電路　
　5.1　概述　
　5.1.1　時序邏輯電路基本概念　
　5.1.2　時序邏輯電路功能描述　
　5.1.3　時序邏輯電路的分類　
　5.2　時序邏輯電路的分析　
　5.2.1　同步時序邏輯電路的分析方法及舉例　
　5.2.2　異步時序邏輯電路的分析方法及舉例　
　5.3　計數器　
　5.3.1　概述　
　5.3.2　同步計數器及應用　
　5.3.3　異步計數器及應用　
　5.3.4　計數器的級聯　
　5.4　寄存器　
　5.4.1　基本寄存器　
　5.4.2　移位寄存器　
　5.4.3　寄存器應用實例　
第6章　脈衝波形的産生與變換電路　
　6.1　概述　
　6.2　555定時器　
　6.2.1　555電路結構　
　6.2.2　555定時器功能描述　
　6.3　單穩態觸發器　
　6.3.1　555電路構成單穩態觸發器　
　6.3.2　集成單穩態觸發器　
　6.3.3　單穩態電路應用　
　6.4　施密特觸發器　
　6.4.1　555電路構成施密特觸發器　
　6.4.2　集成施密特觸發器　
　6.4.3　施密特觸發器的應用　
　6.5　多諧振蕩器　
　6.5.1　555定時器構成多諧振蕩器　
　6.5.2　石英晶體多諧振蕩器　
　6.5.3　施密特觸發器組成的多諧振蕩器　
　6.5.4　環形振蕩器　
第7章　半導體存儲器　
　7.1　概述　
　7.2　隻讀存儲器　
　7.2.1　隻讀存儲器的結構和工作原理　
　7.2.2　ROM的分類　
　7.3　存取存儲器　
　7.3.1　RAM基本結構　
　7.3.2　存儲器常用芯片簡介　
　7.4　存儲器容量擴展　
第8章　數模與模數轉換　
　8.1　數模轉換器（DAC）　
　8.1.1　基本概念　
　8.1.2　常見D/A轉換電路　
　8.1.3　集成D/A轉換器及應用　
　8.2.　模數轉換器（ADC）　
　8.2.1　A/D轉換原理　
　8.2.2　典型A/D轉換器　
　8.2.3　集成A/D轉換器及應用　
第9章　可編程邏輯器件　
　9.1　可編程邏輯器件　
　9.2　可編程邏輯器件的分類、實現與結構　
　9.2.1　可編程邏輯器件的分類　
　9.2.2　可編程邏輯器件PLD的設計實現　
　9.2.3　PLD的基本結構　
　9.2.4　FPGA的結構　
　9.3　PAL器件結構及其應用　
　9.3.1　PAL器件結構　
　9.3.2　PAL器件舉例及應用　
　9.4　GAL器件結構及其應用　
　9.4.1　GAL器件基本類型　
　9.4.2　GAL器件基本結構　
　9.4.3　GAL器件的輸齣邏輯宏單元OLMC　
　9.4.4　GAL器件工作模式及應用　
　9.5　現場可編程邏輯器件FPGA　
　9.5.1　概述　
　9.5.2　FPGA器件的基本結構　
　9.5.3　應用舉例　
　9.6　CPLD　
　9.6.1　CPLD概述　
　9.6.2　CPLD的基本結構　
　9.6.3　CPLD的設計流程　
　9.6.4　CPLD的常用芯片　
　9.7　HDL語言　
　9.7.1　HDL概述　
　9.7.2　HDL開發流程　
　9.7.3　Verilog　HDL語言　
　9.7.4　VHDL　
0章　實驗與實訓　
　實驗1　門電路邏輯變換及功能測試　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、試驗儀器及器材　
　四、試驗內容　
　五、試驗報告要求　
　實驗2　TTL門電路主要參數測試　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、試驗儀器與器材　
　四、試驗內容　
　五、試驗報告要求　
　實驗3　OC門和三態門　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、試驗儀器與器材　
　四、試驗內容與步驟　
　五、試驗報告要求　
　實驗4　組閤邏輯電路　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、實驗儀器及器材　
　四、實驗內容與步驟　
　五、實驗報告要求　
　實驗5　譯碼顯示電路　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、實驗儀器及器材　
　四、實驗內容與步驟　
　五、實驗報告要求　
　實驗6　數據選擇器　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、實驗儀器及器件　
　四、實驗內容　
　五、實驗報告要求　
　實驗7　觸發器邏輯功能測試　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、實驗儀器與器材　
　四、實驗內容　
　五、實驗報告要求　
　實驗8　計數器　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、實驗儀器與器材　
　四、實驗內容　
　五、實驗報告要求　
　實驗9　寄存器　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、實驗儀器與器材　
　四、實驗內容　
　五、實驗報告要求　
　實驗10　555定時器及其應用　
　一、實驗目的　
　二、實驗原理　
　三、實驗儀器及器材　
　四、實驗內容　
　五、實際報告要求　
　綜閤實驗1　簡易4人搶答器　
　綜閤實驗2　彩燈循環控製器　
　綜閤實驗3　交通燈控製器　
　綜閤實驗4　報時式數字時鍾　
　綜閤實驗5　生理刺激反應時間測試儀　
　綜閤實驗6　汽車尾燈控製電路　
　綜閤實驗7　電子密碼鎖電路　
　實訓1　交通燈控製電路　
　實訓2　數字頻率計　
　實訓3　數字鍾電路　
　實訓4　8路搶答器的設計　
　實訓5　籃球24秒倒計時　
　實訓6　拔河遊戲機　
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《邏輯的藝術：從基礎門到復雜係統》 引言： 在信息爆炸的時代，理解構成我們數字世界基石的原理比以往任何時候都更加重要。從智能手機的微小芯片到驅動互聯網的龐大服務器，數字電路無處不在，它們是現代科技的骨骼與靈魂。本書《邏輯的藝術：從基礎門到復雜係統》旨在為讀者揭示數字電路的奧秘，帶領你穿越從最基本的邏輯門到構建復雜計算係統的迷人旅程。我們不隻是學習枯燥的符號和公式，更是要理解邏輯思維的力量，以及如何將其轉化為能夠執行復雜任務的電子裝置。無論你是對計算機硬件充滿好奇的初學者，還是希望深入理解數字係統設計原理的學生，抑或是尋求拓寬技術視野的工程師，本書都將成為你不可或缺的指南。 第一部分：邏輯的基石——布爾代數與基本門電路 本部分將為你打下堅實的理論基礎，讓你深刻理解數字電路的核心——布爾代數。我們將從最基礎的邏輯概念齣發，介紹布爾代數中的基本運算，如“與”（AND）、“或”（OR）和“非”（NOT）運算，並闡述它們在數字邏輯中的意義。你將學習如何使用真值錶來描述和分析邏輯門的功能，理解這些基本門電路是如何構建的，以及它們如何構成最簡單的邏輯錶達式。 布爾代數入門： 深入理解變量、邏輯值（0和1）以及邏輯運算符。學習布爾代數的基本定律，如交換律、結閤律、分配律以及德摩根定律。這些定律不僅是化簡邏輯錶達式的利器，更是理解更復雜邏輯設計的關鍵。 基本邏輯門： 詳細介紹AND、OR、NOT門的工作原理、符號錶示及真值錶。掌握它們的輸入輸齣關係，並理解它們在實際電路中的應用場景。 組閤邏輯門： 學習NAND、NOR、XOR、XNOR等通用邏輯門。理解它們如何通過組閤基本門來實現更復雜的功能，以及它們在邏輯設計中的優勢和應用。 邏輯錶達式的化簡： 學習使用卡諾圖（Karnaugh Map）等可視化工具來簡化復雜的布爾錶達式。理解化簡的意義在於減少電路的門數量，從而降低成本、功耗和信號延遲，提高電路的性能和可靠性。 第二部分：構建模塊——組閤邏輯電路的設計與分析 在掌握瞭基本邏輯門之後，我們將進入組閤邏輯電路的設計領域。組閤邏輯電路的特點是其輸齣僅取決於當前的輸入狀態，沒有記憶功能。本部分將引導你如何從需求齣發，設計齣滿足特定功能的組閤邏輯電路，並學習如何對已有的組閤邏輯電路進行分析，理解其工作原理。 多輸入、多輸齣組閤邏輯： 學習如何設計和分析包含多個輸入和多個輸齣的組閤邏輯電路。例如，我們將探討譯碼器（Decoder）如何將二進製輸入轉換為唯一的輸齣綫，編碼器（Encoder）如何將多個輸入信號轉換為二進製編碼，以及多路選擇器（Multiplexer）如何根據選擇信號從多個輸入中選擇一個輸齣。 加法器與減法器： 深入理解數字係統中最重要的算術運算單元。我們將從半加器（Half Adder）和全加器（Full Adder）開始，逐步構建齣能夠執行任意長度二進製數加法和減法的電路。理解進位傳播（Carry Propagation）對算術電路性能的影響。 比較器與其他功能模塊： 學習如何設計比較器（Comparator）來判斷兩個二進製數的大小關係。還將介紹其他常見的組閤邏輯功能模塊，如數碼顯示驅動器等。 實際應用案例分析： 通過具體的實例，如簡單的計算器、交通信號燈控製器等，來展示組閤邏輯電路在實際産品中的應用，加深理論與實踐的聯係。 第三部分：超越當下——時序邏輯電路的魅力 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路具有記憶功能，其輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於過去的輸入狀態。這使得時序邏輯電路能夠存儲信息，並在特定時鍾信號的控製下進行狀態轉換。本部分將為你揭示時序邏輯電路的運作方式，以及它們在構建記憶單元和控製單元中的重要作用。 觸發器（Flip-Flop）： 學習最基本的時序邏輯存儲單元——SR觸發器、D觸發器、JK觸發器和T觸發器。理解它們的工作原理，不同觸發器的特性以及它們如何利用時鍾信號來同步數據存儲。 寄存器（Register）： 學習如何將多個觸發器組閤起來構成寄存器，用於存儲一組並行的二進製數據。瞭解移位寄存器（Shift Register）在數據串行傳輸和並行處理中的應用。 計數器（Counter）： 學習如何構建各種類型的計數器，如同步計數器（Synchronous Counter）和異步計數器（Asynchronous Counter）。理解它們在定時、分頻和序列生成中的作用。 有限狀態機（Finite State Machine, FSM）： 介紹有限狀態機的概念，包括狀態、輸入、輸齣和狀態轉移。學習如何設計摩爾型（Moore）和米利型（Mealy）狀態機，以及它們在控製係統中的強大應用，如指令譯碼、協議處理等。 時序邏輯的分析與設計： 掌握時序邏輯電路的波形圖分析方法，理解時鍾信號、建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）等關鍵參數對電路穩定性的影響。學習如何從需求齣發，設計齣滿足特定時序要求的電路。 第四部分：係統之魂——同步時序係統與微處理器基礎 本部分將把我們前麵學習的知識融會貫通，探討如何構建更復雜的同步時序係統，並初步接觸微處理器的工作原理。理解數據如何在係統中流動，以及如何通過一係列控製信號來實現復雜的計算和數據處理。 同步時序係統的設計原則： 強調時鍾信號在同步係統中的核心作用，以及如何設計無競爭（Race-Free）和無冒險（Hazard-Free）的時序電路。 存儲器單元： 深入瞭解不同類型的存儲器，包括隨機存取存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）。理解它們的工作原理、存儲結構和在計算機係統中的功能。 微處理器的基本架構： 初步介紹微處理器的核心組成部分，如算術邏輯單元（ALU）、控製器（Control Unit）、寄存器組和總綫。理解它們如何協同工作來執行指令。 指令集架構（ISA）的初步瞭解： 簡要介紹指令集架構的概念，以及不同的指令類型如何被處理器執行。 數據通路與控製通路： 分析數據在處理器內部的流動路徑（數據通路）以及控製信號如何協調數據通路的操作（控製通路）。 第五部分：現代數字設計的工具與實踐 在理論學習的同時，掌握現代數字設計所依賴的工具和方法至關重要。本部分將為你介紹常用的硬件描述語言（HDL）和集成電路（IC）設計流程。 硬件描述語言（HDL）： 介紹Verilog或VHDL等主流HDL語言的基本語法和設計理念。學習如何使用HDL來描述數字邏輯電路，並進行仿真驗證。 集成電路（IC）設計流程： 簡要介紹從邏輯設計到物理實現的過程，包括綜閤（Synthesis）、布局（Placement）、布綫（Routing）和時序分析（Timing Analysis）。 可編程邏輯器件（PLD）： 介紹現場可編程門陣列（FPGA）和復雜可編程邏輯器件（CPLD）等可編程邏輯器件。理解它們如何為快速原型設計和靈活的係統實現提供強大的平颱。 實際項目實踐指導： 提供一些簡單的項目案例，引導讀者將所學知識應用於實際的電路設計和仿真，例如設計一個簡單的 ALU 或一個小型數據處理器。 結語： 《邏輯的藝術：從基礎門到復雜係統》不僅僅是一本關於電子元件的書籍，它更是一扇通往數字世界大門。通過對邏輯原理的深入探索，你將不僅能理解現代科技的運作方式，更能培養齣嚴謹的邏輯思維和解決問題的能力。希望本書能點燃你對數字電路設計的熱情，為你開啓更廣闊的學習和創造之旅。從簡單的邏輯門開始，你將掌握構建復雜數字係統的鑰匙，為未來的創新和發展打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象就是嚴謹與深度。從它厚重的分量和精美的排版來看，就知道作者一定傾注瞭大量的心血。我一直對微處理器和FPGA等復雜的數字係統非常感興趣，而要理解這些，紮實的數字電路基礎是必不可少的。我希望這本書能係統地梳理數字電路的基本概念，從最基礎的邏輯門開始，循序漸進地深入到更復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路。特彆想知道書中對於狀態機的設計和分析是如何展開的，這部分往往是難點，也是數字係統設計的精髓所在。此外，我還希望它能包含一些關於半導體器件在數字電路中的應用原理，比如MOS管的工作特性等，這樣能讓我對電路的物理實現有更直觀的理解。這本書會不會提供一些經典的數字電路設計實例，比如簡單的CPU模型或者存儲器單元的設計？如果能有清晰的電路圖和詳細的分析過程，那將是極大的幫助。我期待它能夠為我構建起一個完整、清晰的數字電路知識體係。

評分☆☆☆☆☆

終於收到這本《數字電路（第4版）》瞭，懷著無比激動的心情，我第一時間翻開它。這本書的外觀設計就充滿瞭科技感，封麵硬朗，紙張厚實，散發著知識的香氣。迫不及待地想要進入數字電路的奇妙世界，去探索那些邏輯門、觸發器、計數器以及時序邏輯的奧秘。一直以來，我對計算機底層是如何運作的充滿瞭好奇，而數字電路正是構建一切數字設備的基礎。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一扇瞭解計算機“大腦”工作原理的大門。我期待書中能夠詳細講解數字電路的設計流程、各種邏輯函數的化簡方法，以及如何利用EDA工具進行仿真和實現。更重要的是，我希望能學到如何將理論知識應用於實際電路設計中，解決現實世界中的工程問題。這本書是否能提供豐富的案例分析，讓我看到理論的實踐應用？是否能引導我逐步掌握復雜的數字係統設計技巧？這些都是我最期待的。我希望它不僅僅是一本枯燥的教科書，而是一本能激發我學習熱情，引領我入門的啓濛之作。

評分☆☆☆☆☆

拿到《數字電路（第4版）》，我首先被其清晰的章節劃分和內容組織所吸引。我一直覺得，學習數字電路最重要的一點是要理解“為什麼”這樣做，而不僅僅是“怎麼”做。我希望這本書在講解各種邏輯門和集成電路的原理時，能夠深入剖析其背後的設計思想和優化策略。比如，在介紹D觸發器時，是否會討論其不同類型的優缺點，以及在實際應用中如何根據需求進行選擇？我更看重的是書中是否能夠提供一些關於功耗優化、時序約束和信號完整性等方麵的進階內容。這些都是在實際數字電路設計中至關重要卻常常被初學者忽略的細節。我希望這本書能像一位經驗豐富的導師，不僅傳授知識，更能分享寶貴的工程經驗和設計心得。它是否能指導我如何從需求分析到最終實現，一步步構建起一個高效、穩定的數字係統？我非常期待書中能夠有更多關於實際應用案例的講解，讓我能夠學以緻用。

評分☆☆☆☆☆

收到《數字電路（第4版）》後，我立刻感受到它在內容上的厚重感和學術性。我目前正在攻讀計算機科學專業，對於理解計算機體係結構和微處理器的工作原理，紮實的數字電路基礎是關鍵。我希望這本書能夠涵蓋數字邏輯設計的所有核心內容，包括布爾代數、卡諾圖、邏輯門電路、組閤邏輯和時序邏輯電路的設計與分析。更重要的是，我希望它能深入講解同步和異步邏輯的區彆與應用，以及如何處理時鍾信號和時序衝突。我特彆關注書中是否會涉及一些關於存儲器（如SRAM, DRAM）和微處理器基本架構的設計原理。如果能有相關的圖示和詳細的數學推導，將有助於我更深刻地理解這些復雜的概念。我期待這本書能為我提供堅實的理論基礎，讓我能夠更好地理解計算機硬件的底層運行機製，為我未來的學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計風格讓我眼前一亮，透露齣一種現代和專業的氛圍。我一直對嵌入式係統和物聯網設備很感興趣，而這些設備的核心都離不開數字電路。我希望這本書能夠詳細講解數字信號的錶示、編碼、傳輸和處理等基礎知識。特彆是對於二進製、BCD碼、ASCII碼等各種編碼方式的轉換和應用，以及它們在數字係統中的作用。我期待書中能有對各種常用數字集成電路芯片的介紹，比如74係列邏輯芯片，並結閤實際應用講解如何使用它們構建各種功能模塊。此外，我還想瞭解如何利用Verilog或VHDL等硬件描述語言進行數字電路的設計和仿真，這在現代數字係統設計中是不可或缺的技能。這本書是否能提供豐富的代碼示例和仿真結果，讓我能夠直觀地看到代碼是如何轉化為實際電路功能的？我希望它能成為我學習數字電路和硬件描述語言的得力助手。