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徐新艳 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121152276

商品编码：29379302834

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：数字电路(第2版)

定价：28.00元

作者：徐新艳

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787121152276

字数：

页码：212

版次：01

装帧：平装

开本：

商品重量：0.295kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要讲述数字电路的基本原理、外特性及应用。内容包括：数字电路的基础知识、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器和可编程器件、脉冲电路、数模转换器与模数转换器。
　　本书内容深浅适度，重点突出理论对实践的指导，通过大量的“工程应用”、“应用实例”以及“实验与技能训练”等，使读者巩固数字集成电路的基本知识，掌握其应用方法，为学习后续课程及将来的实际工作奠定必要的基础。本书可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校及本科院校举办的二级职业技术学院电子信息类及相关专业的教材，也可供工程技术人员参考。

目录

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章数字电路基础
1．1数字电路概述
1．1．1数字信号与数字电路
1．1．2数字系统与数字技术
1．2数制及其不同进制数的转换
1．2．1数制
1．2．2数制的转换
1．3码制
1．4逻辑代数
1．4．1逻辑代数与逻辑变量
1．4．2逻辑运算
1．4．3逻辑函数及其表示方法
1．4．4逻辑代数的基本定律与规则
1．5逻辑函数的化简
1．5．1公式化简法
1．5．2卡诺图化简法
1．5．3具有约束项的逻辑函数及其化简
本章小结
目标检测
第2章逻辑门电路
2．1分立元件门电路
2．1．1二极管门电路
2．1．2三极管门电路
2．2TTL门电路
2．2．1与非门
2．2．2其他功能的门电路
2．2．3门电路的改进
2．2．4TTL门使用常识
2．3CMOS门电路
2．3．1CMOS非门
2．3．2其他功能的CMOS门
2．3．3CMOS门使用常识
2．4接口电路
2．4．1TTL电路驱动CMOS电路
2．4．2CMOS电路驱动TTL电路
2．4．3CMOS4000与54/74AHC间的接口电路
实验与技能训练
本章小结
目标检测
第3章组合逻辑电路
3．1组合逻辑电路的分析
3．2组合逻辑电路的设计
3．3常用的组合逻辑电路
3．3．1加法器
3．3．2编码器和优先编码器
3．3．3译码器
3．3．4数值比较器
3．3．5数据选择器与分配器
3．4组合逻辑电路的竞争与冒险
3．4．1竞争与冒险
3．4．2冒险的判断
3．4．3消除冒险的方法
实验与技能训练
本章小结
目标检测
第4章触发器
4．1基本RS触发器
4．1．1逻辑功能分析
4．1．2逻辑功能描述
4．2同步触发器
4．2．1同步RS触发器
4．2．2同步D触发器
4．2．3电平触发方式的空翻现象
4．3主从触发器
4．3．1主从RS触发器
4．3．2主从JK触发器
4．4边沿触发器
4．5集成触发器
实验与技能训练
本章小结
目标检测
第5章时序逻辑电路
5．1计数器
5．1．1同步计数器
5．1．2异步计数器
5．1．3集成计数器构成N进制计数器
5．1．4计数器的设计与分析
5．2寄存器
5．2．1数码寄存器
5．2．2移位寄存器
实验与技能训练
本章小结
目标检测
第6章半导体存储器与可编程器件
6．1半导体存储器
6．1．1RAM
6．1．2ROM
6．2可编程逻辑器件
6．2．1PLD的一般组成
6．2．2PLD的电路表示法
6．2．3PLD的分类
实验与技能训练
本章小结
目标检测
第7章脉冲电路
7．1施密特触发器
7．1．1集成门施密特触发器
7．1．2集成施密特触发器
7．2单稳态触发器
7．2．1集成门单稳态触发器
7．2．2集成单稳态触发器
7．3多谐振荡器
7．3．1基本多谐振荡器
7．3．2简易多谐振荡器
7．3．3晶体振荡器
7．4555定时器
7．4．1定时器电路构成及功能
7．4．2用定时器构成脉冲电路
实验与技能训练
本章小结
目标检测
第8章数/模转换器与模/数转换器
8．1DAC
8．1．1D/A转换基本原理
8．1．2DAC介绍
8．1．3DAC主要参数
8．2ADC
8．2．1A/D转换基本原理
8．2．2ADC介绍
8．2．3ADC主要参数
实验与技能训练
本章小结
目标检测
主要参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电子技术基础：数字电路原理与设计》（第三版） 内容梗概： 本书是一部全面深入介绍数字电路基本原理、逻辑设计方法以及现代集成电路实现技术的教材。在继承前两版优良传统的基础上，第三版进行了大幅度的更新和扩充，紧密结合当前电子技术发展的最新动态，力求为读者提供一个既有扎实理论基础，又能满足实际工程需求的学习体验。全书涵盖了从最基本的逻辑门电路到复杂的数字系统设计，循序渐进，由浅入深，旨在培养读者严谨的逻辑思维能力和解决复杂问题的工程实践能力。 第一部分：数字电路基础 本部分旨在为读者打下坚实的理论基础，深入理解数字电路的核心概念和工作原理。 绪论： 详细阐述了数字电路在现代电子系统中的重要地位和广泛应用，介绍了数字技术与模拟技术的区别，以及二进制数制、逻辑运算等基本概念。通过生动的实例，展现了数字电路如何构成我们日常生活中无处不在的电子设备，例如智能手机、计算机、通信系统等。强调了掌握数字电路知识对于从事电子工程、计算机科学等领域工作的必要性。 二进制数制与编码： 深入剖析了二进制、十进制、十六进制等常用数制之间的转换方法，并重点介绍了BCD码、格雷码、ASCII码、汉明码等多种编码方式及其在数据表示、传输和纠错中的作用。通过大量的练习题，帮助读者熟练掌握不同数制之间的运算和相互转换，理解编码的原理和实际应用场景。 逻辑门电路： 系统讲解了最基本的逻辑门电路，包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）以及同或门（XNOR）的逻辑功能、真值表、逻辑符号和基本电路实现。详细分析了这些基本门电路的电压阈值、传输延迟等关键参数，并初步介绍了CMOS、TTL等主流集成电路工艺的特点。 布尔代数与逻辑化简： 详细介绍了布尔代数的公理、定理和基本运算规则，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。系统讲解了代数化简法、卡诺图（Karnaugh Map）化简法以及奎恩-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）算法等多种逻辑化简方法，旨在帮助读者掌握如何用最少的逻辑门实现给定的逻辑功能，从而降低电路复杂度、功耗和成本。 组合逻辑电路分析与设计： 在掌握了逻辑门和布尔代数的基础上，本书重点讲解了组合逻辑电路的分析方法，即如何根据电路结构推导出其逻辑功能。在此基础上，深入介绍了组合逻辑电路的设计流程，包括需求分析、逻辑函数表达式的建立、逻辑化简以及电路的实现。详细介绍了译码器、编码器、数据选择器、加法器、比较器等常用的组合逻辑电路模块，并提供了丰富的实例分析，指导读者如何设计和应用这些电路。 时序逻辑电路分析与设计： 引入了“状态”和“时钟”的概念，讲解了时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别。详细分析了触发器（Flip-Flop）的基本原理，包括SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器及其集成电路实现。在此基础上，深入讲解了寄存器（Register）和计数器（Counter）的设计与应用，包括移位寄存器、同步计数器、异步计数器、移位寄存器型计数器等。本书还详细阐述了状态机的设计方法，包括状态转移图、状态转移表以及状态机的实现，为设计复杂的数字系统奠定基础。 第二部分：数字系统设计与实现 本部分将理论知识与实际工程应用相结合，介绍现代数字系统设计的方法和工具。 存储器： 详细介绍了各种类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。重点讲解了SRAM（静态随机存取存储器）、DRAM（动态随机存取存储器）的工作原理、结构特点和主要参数。深入介绍了ROM的种类，如掩膜ROM（MROM）、一次性可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）和电可擦可编程ROM（EEPROM）等，以及Flash存储器的基本工作原理和应用。 可编程逻辑器件（PLD）： 介绍了可编程逻辑器件（PLD）的优势及其在现代数字系统设计中的重要作用。详细讲解了PLA（可编程逻辑阵列）、PAL（可编程阵列逻辑）和GAL（通用阵列逻辑）等不同类型的PLD结构。重点阐述了FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的体系结构、配置原理以及与传统ASIC（专用集成电路）的区别。本书将带领读者了解如何使用HDL（硬件描述语言）对PLD进行编程，实现复杂的数字逻辑功能。 硬件描述语言（HDL）基础： 引入了Verilog HDL和VHDL两种主流的硬件描述语言，作为设计和验证数字电路的强大工具。本书将以Verilog HDL为例，系统讲解HDL的基本语法，包括模块定义、端口声明、信号类型、赋值语句、过程语句、并发语句等。通过大量的程序示例，展示如何用HDL描述组合逻辑电路和时序逻辑电路，以及如何进行模块化设计。 大规模集成电路（LSI）与超大规模集成电路（VLSI）设计基础： 介绍了LSI和VLSI技术的基本概念，以及集成电路的设计流程，包括逻辑设计、电路设计、版图设计、物理验证等。重点讲解了CMOS工艺的基本原理，以及CMOS逻辑门和触发器的电路实现。本书还将探讨集成电路设计中的关键挑战，如功耗、时序、信号完整性等。 数字信号处理（DSP）入门： 简要介绍了数字信号处理的基本概念，如采样、量化、编码等。重点讲解了数字滤波器（FIR和IIR）的设计原理和实现方法，以及快速傅里叶变换（FFT）在信号分析中的应用。通过一些简单的DSP应用实例，使读者对数字信号处理在通信、音频、图像处理等领域的应用有一个初步的了解。 通信接口与协议： 介绍了数字系统中常用的通信接口和协议，如UART（通用异步收发器）、SPI（串行外设接口）、I2C（集成电路互联）等。讲解了这些接口的工作原理、信号时序以及在嵌入式系统中的应用。此外，还简要介绍了TCP/IP等网络通信协议在数字系统中的集成。 第三部分：高级主题与应用 本部分将深入探讨一些更高级的数字电路设计技术和实际应用领域。 纠错码与校验： 详细介绍了各种纠错码的原理和应用，包括奇偶校验、海明码、循环冗余校验（CRC）以及更高级的卷积码和BCH码等。讲解了这些编码在数据存储、通信传输等方面的作用，如何提高数据的可靠性和完整性。 数字系统的测试与验证： 强调了数字系统测试与验证的重要性。介绍了不同层次的测试方法，包括单元测试、集成测试和系统测试。讲解了测试向量的生成技术，以及仿真和硬件加速验证等工具的使用。 嵌入式系统设计： 介绍了嵌入式系统的组成，包括微处理器、存储器、外设接口等。重点讲解了嵌入式系统中数字电路的设计与应用，如GPIO（通用输入输出）接口、定时器/计数器、中断控制器等。通过实例，展示如何在嵌入式系统中实现特定的数字功能。 FPGA/CPLD设计实战： 本部分提供了大量的FPGA/CPLD设计实例，涵盖了从简单的LED闪烁到复杂的数字信号处理模块。读者将学习如何使用EDA（电子设计自动化）工具链，如Xilinx ISE/Vivado或Altera Quartus，进行HDL代码编写、仿真、综合、实现和下载。通过实际操作，读者将掌握FPGA/CPLD的设计流程和技巧。 微处理器与微控制器基础： 简要介绍了微处理器（CPU）和微控制器（MCU）的基本结构和工作原理。讲解了指令集、流水线、缓存等概念。通过对比，使读者理解CPU和MCU在设计和应用上的异同，以及它们在现代电子产品中的关键作用。 学习方法建议： 本书内容丰富，涵盖面广，建议读者在学习过程中： 1. 循序渐进： 严格按照章节顺序学习，确保对基础知识的掌握。 2. 理论结合实践： 积极完成课后习题，动手进行电路仿真和FPGA/CPLD实验。 3. 多角度学习： 参阅相关的技术文档、在线教程和专业论坛，拓展知识视野。 4. 思考与总结： 在学习过程中，勤于思考，善于总结，将新知识与已有的知识体系建立联系。 目标读者： 本书适合于高等院校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、自动化等专业的本科生和研究生。同时，也适合于从事数字电路设计、嵌入式系统开发、集成电路设计等相关工作的工程师作为参考和进阶学习的资料。 本书特色： 内容全面深入： 涵盖了数字电路从基础到高级的各个方面。 逻辑清晰，结构合理： 章节组织科学，知识点层层递进。 理论与实践并重： 提供了丰富的实例分析和设计指导。 紧跟技术前沿： 融入了现代数字电路设计和实现的新技术。 语言通俗易懂： 避免使用过于晦涩的术语，力求表述清晰。 通过学习本书，读者将能够深刻理解数字电路的设计原理，熟练掌握相关的设计工具和方法，为未来在电子和信息技术领域的发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于自学者的友好程度，可以说是超乎预期的。通常，数字电路这类课程需要老师在课堂上进行即时答疑和引导，但对于那些只能通过阅读自学的读者来说，很容易在遇到复杂概念时就卡住。然而，这本教材似乎预料到了自学者可能遇到的所有难点，并提前给出了详尽的“拐杖”。比如，对于涉及状态机设计的复杂部分，它不仅提供了标准的状态图和状态表，还附带了详细的求解步骤和图表转换的说明。更值得一提的是，它在一些关键的数学推导和证明过程后面，都会用括号或脚注的形式补充一些背景知识的简要回顾，比如布尔代数的一些基本定理，这极大地减轻了自学者需要频繁查阅其他参考书的负担。整本书就像一位经验丰富、耐心十足的导师，时刻准备着在你需要帮助时伸出援手，让独自摸索的过程变得顺畅和高效。

评分☆☆☆☆☆

我必须得强调一下这本书的语言风格，它有一种独特的、带着学者特有的那种沉静而又不失热情的叙事感。作者的文字精准有力，几乎没有一句废话，每一个句子都承载着明确的信息量，读起来效率极高。但与纯粹的说明文不同的是，作者在关键概念的阐述上，常常使用非常精妙的比喻和类比，将那些抽象的、难以捉摸的数字信号和状态转换过程，描绘得如同动画一般生动形象。比如，在解释时钟沿的触发机制时，那种描述方式让我瞬间“看到”了信号在电路中流动的过程，所有的模糊感一扫而空。这种细腻的文字功底，体现了作者对教学艺术的深刻理解——知识的传授不仅是信息的传递，更是一种心智的引导。此外，书中的术语使用非常规范且一致，这对于跨专业学习者来说，是建立标准知识框架的基石，避免了因不同来源的教材术语不统一而产生的困惑。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论深度与工程实践之间的平衡把握得相当到位，这是我个人非常欣赏的一点。很多理论书籍往往过于偏向抽象的数学推导，使得读者感觉知识脱离了实际应用；而另一些实践指南则可能缺乏必要的理论支撑，导致对问题的理解停留在表面。然而，这本教材成功地找到了一个黄金分割点。它在介绍完诸如触发器的工作原理后，会立刻穿插一些实际的电路实现案例，比如如何用这些基本元件搭建一个计数器或移位寄存器，并会探讨实际器件的非理想特性（比如延迟和功耗）对设计的影响。特别是其中对CMOS逻辑系列特性的分析，不仅描述了其逻辑功能，还深入探讨了其扇入、扇出以及噪声容限，这些都是工程师在实际工作中必须面对的问题。这种既“仰望星空”（理论高度）又“脚踏实地”（工程落地）的叙事方式，极大地增强了学习的实用价值，让我感觉自己不是在读一本纯粹的理论著作，而是在学习一项真正的工程技能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，那种沉稳又不失现代感的封面，一下子就抓住了我的眼球。我一直觉得，一本好的教材，除了内容扎实之外，外在的呈现方式也很重要，它能潜移默化地影响读者对知识的接受程度。翻开书页，纸张的质感也相当不错，印刷清晰，字里行间那种工整和严谨，透露着编者对细节的极致追求。特别是那些电路图和波形图，线条流畅，标注清晰准确，即便是初次接触这方面内容的读者，也能很快地抓住重点。而且，整体排版布局非常合理，图文穿插得恰到好处，阅读起来丝毫没有拥挤感，让人可以长时间沉浸其中而不感到疲惫。这种对阅读体验的重视，在我看来，是作者和出版社对学习者的一种尊重。这本书的配图质量，尤其是那些复杂的逻辑门和时序电路的示意图，简直是教科书级别的范本，很多我之前在别处看到的图示都显得粗糙和晦涩，但在这本子里却被处理得井井有条，极大地降低了理解抽象概念的门槛。这本书在视觉上传达出的专业性和可靠性，给了我极大的信心去深入学习后面的内容。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节组织逻辑简直是大师级的安排，它不是简单地堆砌知识点，而是构建了一个层层递进、环环相扣的知识体系。从最基础的半导体器件的物理特性开始，循序渐进地过渡到基本逻辑门、组合逻辑电路的设计与化简，然后自然而然地引向了存储器和时序逻辑电路的复杂世界。作者非常懂得如何引导读者的思维，每引入一个新概念，都会首先阐述其背后的物理意义和工程需求，而不是直接抛出公式。这种“知其然更要知其所以然”的教学方式，让我对数字电路这门学科的底层逻辑有了更深刻的理解。举个例子，在讲解卡诺图化简时，它不仅展示了如何操作，还深入剖析了化简的数学基础，使得我不仅学会了“做题”，更理解了“原理”。章节末尾的习题设置也极具匠心，从基础巩固到综合应用，难度梯度设计得非常科学，保证了学习者能够稳步提升。这种结构上的严谨性，使得本书非常适合作为系统学习数字电路的首选教材，而不是零散知识点的汇编。