數字電子技術與邏輯設計教程(第3版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐煜明 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 邏輯設計
• 電子技術
• 電路分析
• 數字電路
• 教材
• 高等教育
• 電子工程
• 計算機科學
• 第三版

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121052767

商品編碼：29488151209

包裝：平裝

齣版時間：2008-01-01

基本信息

書名：數字電子技術與邏輯設計教程(第3版)

定價：23.00元

作者：徐煜明

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2008-01-01

ISBN：9787121052767

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是普通高等教育“十一五”*規劃教材，是在《數字電子技術與邏輯設計教程（第二版）》的基礎上作瞭進一步修訂而成的，並增加瞭免費電子課件。本書共9章，內容包括數字電路基礎、邏輯代數、邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝信號的産生與變換，並介紹瞭A/D和D/A轉換及大規模集成電路ROM、RAM、PLD等的一般知識。
　　本書敘述簡明扼要，通俗易懂，可作為高職、高專計算機類、電氣類、電子類、自動化類專業的教材，也可供有關工程技術人員自學參考。

目錄

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章　數字電路基礎
　1.1　數字電路概述
1.1.1　數字信號和數字電路
1.1.2　數字電路的特點
1.1.3　數字電路的分類
1.1.4　脈衝與脈衝參數
1.2　計數體製
1.2.1　進位計數製
1.2.2　二進製數
1.2.3　八進製數和十六進製數
1.2.4　數製轉換
1.2.5　BCD碼
1.2.6　格雷碼
小結
習題
第2章　邏輯代數
　2.1　邏輯代數中的三種基本運算
2.1.1 或運算（Logic Addition）
2.1.2 與運算（Logic Multiplication）
2.1.3 非運算（Logic Negation）
　2.2　邏輯函數及其錶示方法
2.2.1　邏輯函數
2.2.2　邏輯函數的錶示方法
2.3　邏輯代數基本定律及常用公式
　 2.3.1　邏輯代數基奉定律
　 2.3.2　邏輯代數的常用公式
　 2.3.3　邏輯代數的重要規則
　 2.3.4　邏輯代數的相等
2.4　邏輯函數的化簡
2.4.1　邏輯函數錶達式的基本形式
2.4.2　邏輯函數錶達式的標準形式
2.4.3　邏輯函數的化簡
小結
習題
第3章　邏輯門電路
3.1　分立元件門電路
3.1.1 二極管開關特性
3.1.2 晶體三極管開關特性
3.1.3　簡單門電路
3.1.4　復閤門電路
3.2　TTL集成與非門電路
3.2.1 TTL電路的結構
3.2.2　TTL電路的工作原理
3.2.3　TTL與非門的傳輸特性
3.2.4　TTL與非門的性能指標
3.2.5　TTL與非門的改進
3.2.6　TTL電路的其他類型
3.3　其他雙極型門電路
3.3.1 發射極耦閤邏輯電路（ECL電路）
3.3.2　灃入邏輯電路
3.4　MOS門電路
3.4.1　MOS反相器
3.4.2　MOS與非門
3.4.3　MOS或非門
3.4.4　CMOS傳輸門
小結
習題
第4章　組閤邏輯電路
　4.1　概述
　4.2　組閤邏輯電路的分析
　 4.2.1 分析步驟
　 4.2.2　分析舉例
　4.3　組閤邏輯電路的設計
　 4.3.1 設計步驟
　 4.3.2　設計舉例
　4.4　常用組閤邏輯部件
　 4.4.1　編碼器
　 4.4.2　譯碼器
　 4.4.3　數據選擇器
　 4.4.4　加法器
　 4.4.5　數碼比較器
　4.5　用中規模集成電路設計組閤電路
　 4.5.1 用數據選擇器實現組閤邏輯函數
　　……
第5章　集成觸發器
第6章　時序邏輯電路
第7章　脈衝信號的産生及波形變換
第8章　數/模轉換器和模/數轉換器
第9章　大規模集成電路介紹
部分習題答案
參考答案

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字電子技術基礎與應用》 簡介 本書是一本係統闡述數字電子技術基本原理、電路設計方法和實際應用的教材。內容涵蓋瞭數字信號的錶示、邏輯運算、基本邏輯門電路、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、存儲器、脈衝信號産生與整形、模數/數模轉換以及數字係統設計流程等核心知識。本書旨在為讀者提供紮實的理論基礎和清晰的實踐指導，使其能夠理解、分析和設計各種數字電子係統。 第一部分：數字邏輯基礎 數字信號與數製： 數字信號的特點： 強調數字信號的離散性、非連續性和精確性，與模擬信號的連續性和近似性形成對比。解釋數字信號在噪聲乾擾下具有更好的抗乾擾能力，從而提高信號傳輸的可靠性。 數製係統： 詳細介紹二進製（Binary）、十進製（Decimal）、八進製（Octal）和十六進製（Hexadecimal）四種常用數製。 二進製： 作為數字電路中最基本的錶示方式，深入講解其“0”和“1”兩個基本狀態的物理含義（高電平/低電平，開/關等）。 數製轉換： 提供詳細的算法和示例，指導讀者如何在不同數製之間進行轉換，包括整數和小數的轉換。例如，將十進製數轉換為二進製數（短除法），將二進製數轉換為十進製數（按權展開），以及十進製與十六進製之間的相互轉換。 二進製數的運算： 二進製加法、減法、乘法、除法： 講解二進製基本算術運算的規則和方法，強調與十進製運算的相似之處和不同之處。 補碼錶示法： 重點介紹計算機中常用的補碼錶示法，解釋其優點，即可以簡化運算器的設計，實現加減法統一。詳細闡述正數和負數在補碼中的錶示方式，以及如何進行補碼加減運算。 邏輯代數基礎： 邏輯變量與邏輯函數： 定義邏輯變量（隻能取0或1兩個值）和邏輯函數（輸入邏輯變量，輸齣邏輯變量）。 基本邏輯運算： 邏輯“與”（AND）： 講解其定義、符號、真值錶，並用實例說明其應用，如“兩個條件同時滿足時，事件纔發生”。 邏輯“或”（OR）： 講解其定義、符號、真值錶，並用實例說明其應用，如“兩個條件隻要有一個滿足，事件就發生”。 邏輯“非”（NOT）： 講解其定義、符號、真值錶，並說明其“反轉”功能。 復閤邏輯運算： 與非（NAND）： 解釋其由“與”運算後接“非”運算構成，強調其“萬能性”，即任何邏輯函數都可以用NAND門實現。 或非（NOR）： 解釋其由“或”運算後接“非”運算構成，同樣具有“萬能性”。 異或（XOR）： 講解其定義（當兩個輸入不同時輸齣為1），符號、真值錶，並說明其在奇偶校驗、數據比較等方麵的應用。 同或（XNOR）： 講解其定義（當兩個輸入相同時輸齣為1），並說明其是XOR的補。 邏輯代數的基本定律與定理： 交換律、結閤律、分配律： 闡述這些與普通代數類似的定律如何應用於邏輯運算。 重疊律、互補律、零律、同一律、吸收律、德摩根定理： 詳細講解這些重要的邏輯代數定理，並演示如何利用它們簡化邏輯函數。德摩根定理在化簡復雜邏輯錶達式方麵尤為重要。 邏輯函數的錶示方法： 真值錶： 最直觀的錶示方法，一一列齣所有輸入組閤及其對應的輸齣。 邏輯圖： 使用標準的邏輯門符號來錶示邏輯函數。 邏輯錶達式： 使用邏輯代數符號錶示的數學錶達式。 邏輯函數的化簡： 代數化簡法： 利用邏輯代數定律和定理對邏輯錶達式進行化簡，目標是得到最簡形式。 卡諾圖（Karnaugh Map）： 一種圖形化的化簡方法，適用於輸入變量較少的邏輯函數。詳細介紹如何繪製卡諾圖，如何進行分組，以及如何從分組結果中提取最簡邏輯錶達式。 奎因-麥剋拉斯基（Quine-McCluskey）算法： 一種更通用的、適用於計算機實現的邏輯函數化簡算法，適閤輸入變量較多的情況。 第二部分：基本邏輯電路 基本邏輯門電路： TTL（Transistor-Transistor Logic）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）邏輯係列： 介紹兩種主流的集成電路技術。 TTL： 講解其工作原理、特點（速度快、驅動能力強、功耗相對較高）、基本門電路（如74係列）。 CMOS： 講解其工作原理、特點（功耗極低、集成度高、輸入阻抗高）、基本門電路（如4000係列、74HC/HCT係列）。 各基本門電路的實現： AND、OR、NOT門： 介紹它們的邏輯功能、電路符號、真值錶，並簡要說明其內部實現電路（例如，利用晶體管構建）。 NAND、NOR、XOR、XNOR門： 介紹它們的邏輯功能、電路符號、真值錶。 其他常用組閤邏輯門： 如緩衝器（Buffer）和三態門（Tri-state Buffer）。 組閤邏輯電路： 組閤邏輯電路的特點： 強調其輸齣僅取決於當前輸入，沒有記憶功能。 編碼器（Encoder）： 功能： 將多個輸入信號轉換為一個二進製代碼輸齣。 類型： 如十進製—二進製編碼器（BCD Encoder）、優先編碼器（Priority Encoder）。 應用： 鍵盤輸入、狀態顯示等。 譯碼器（Decoder）： 功能： 將二進製代碼輸入轉換為唯一的輸齣信號。 類型： 如二進製—十二/十六/三十進製譯碼器、BCD—七段數碼管譯碼器。 應用： 地址譯碼、指令譯碼、數碼管顯示等。 多路選擇器（Multiplexer, MUX）： 功能： 從多個輸入信號中選擇一個作為輸齣。 組成： 數據輸入端、選擇輸入端、輸齣端。 應用： 數據選擇、信號路由、邏輯功能實現等。 多路分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 功能： 將一個輸入信號分配到多個輸齣端中的一個。 組成： 數據輸入端、選擇輸入端、輸齣端。 應用： 數據分發、輸齣控製等。 加法器（Adder）： 半加器（Half Adder）： 實現兩位二進製數的相加，産生和與進位。 全加器（Full Adder）： 實現三位二進製數的相加（兩輸入位與來自低位的進位），産生和與進位。 多位加法器： 行波進位加法器（Ripple Carry Adder）： 利用全加器串聯實現，結構簡單但速度較慢，進位需要逐位傳播。 超前進位加法器（Look-Ahead Carry Adder）： 通過專門的邏輯電路提前産生進位，提高加法速度。 減法器（Subtractor）： 通常通過加法器配閤補碼實現。 比較器（Comparator）： 功能： 比較兩個二進製數的大小，輸齣大於、小於或等於的信號。 組成： 逐位比較，並匯總比較結果。 運算器（Arithmetic Logic Unit, ALU）： 功能： 集加法、減法、邏輯運算（AND, OR, XOR等）於一體的集成電路，是CPU的核心部件之一。 時序邏輯電路： 時序邏輯電路的特點： 輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於電路過去的狀態（具有記憶功能）。 觸發器（Flip-Flop）： 基本原理： 由門電路構成，能夠存儲一位二進製信息。 分類： SR觸發器（Set-Reset）： 基本的置位和復位功能。 D觸發器（Data/Delay）： 存儲輸入數據。 JK觸發器（Jack Kilby）： 功能強大，可以實現T觸發器和D觸發器的功能。 T觸發器（Toggle）： 翻轉狀態。 觸發器的觸發方式： 電平觸發： 由輸入信號的電平狀態決定觸發。 邊沿觸發： 由輸入信號的電平變化（上升沿或下降沿）觸發，具有抗乾擾能力強、同步性好的優點。 時鍾信號（Clock Signal）： 講解時鍾信號的作用，它是同步時序電路的“心跳”，控製電路的狀態翻轉。 寄存器（Register）： 功能： 存儲多位二進製數據，通常由若乾觸發器組成。 類型： 並行輸入/並行輸齣寄存器： 數據一次性寫入和讀齣。 串行輸入/並行輸齣寄存器（SIPO）： 數據一位一位串行輸入，然後並行輸齣。 並行輸入/串行輸齣寄存器（PISO）： 數據並行輸入，然後一位一位串行輸齣。 串行輸入/串行輸齣寄存器（SISO）： 數據一位一位串行輸入，也一位一位串行輸齣。 計數器（Counter）： 功能： 記錄時鍾脈衝的個數，或按預定的狀態序列進行計數。 分類： 異步計數器（Ripple Counter）： 各級觸發器的時鍾信號不同步，計數速度受最慢的觸發器影響。 同步計數器（Synchronous Counter）： 各級觸發器的時鍾信號同步，計數速度快，設計相對復雜。 類型： 加法計數器、減法計數器、可逆計數器。 模N計數器（Modulo-N Counter）： 計數到N後歸零。 應用： 頻率分頻、定時、數字儀錶等。 移位寄存器（Shift Register）： 功能： 除瞭存儲數據外，還能將數據嚮左或嚮右移動。 應用： 串並轉換、數據延遲、循環冗餘校驗（CRC）等。 第三部分：數字係統設計與應用 脈衝信號産生與整形： 弛豫振蕩器： 如多諧振蕩器（Astable Multivibrator），利用RC電路和邏輯門産生周期性的方波或脈衝信號。 單穩態觸發器（Monostable Multivibrator）： 産生單個脈衝，脈衝寬度由外部RC電路決定。 施密特觸發器（Schmitt Trigger）： 具有滯迴特性的比較器，能夠將不穩定或失真的輸入信號整形為清晰的方波信號，提高抗乾擾能力。 模數（A/D）轉換與數模（D/A）轉換： D/A轉換器（DAC）： 將數字信號轉換為模擬信號。 基本原理： 利用加權電阻網絡或R-2R梯形網絡，將數字量的各位轉換為對應的模擬電壓或電流，然後疊加。 類型： 如權電流型DAC、R-2R梯形網絡DAC。 關鍵參數： 分辨率、轉換速度、綫性度。 A/D轉換器（ADC）： 將模擬信號轉換為數字信號。 基本原理： 常見的有逐次逼近型、雙積分型、斜坡比較型、Σ-Δ調製型等。 逐次逼近型ADC： 利用DAC和比較器，逐步逼近模擬信號的真實值。 關鍵參數： 分辨率、采樣率、量化誤差。 應用： 數據采集係統、數字示波器、音頻/視頻處理等。 數字係統設計基礎： 有限狀態機（Finite State Machine, FSM）： 定義： 一種描述係統行為的模型，由有限個狀態、狀態轉移和輸齣組成。 類型： 摩爾型（Moore Machine）： 輸齣僅取決於當前狀態。 米利型（Mealy Machine）： 輸齣取決於當前狀態和當前輸入。 設計流程： 狀態圖（State Diagram）、狀態錶（State Table）、狀態化簡、狀態分配、邏輯電路實現。 應用： 控製器設計、通信協議處理、序列檢測等。 PLD（Programmable Logic Device）與FPGA（Field-Programmable Gate Array）： PLD： 可編程邏輯器件，允許用戶通過編程實現特定的邏輯功能，如PLA、PAL、GAL。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）： 復雜可編程邏輯器件，比PLD集成度更高。 FPGA： 現場可編程門陣列，具有高度的靈活性和可配置性，可實現復雜的數字係統。 硬件描述語言（HDL）： 如Verilog和VHDL，用於描述數字邏輯電路的設計。 常用的數字集成電路係列： 再次迴顧TTL和CMOS係列，並介紹一些常用的具體芯片型號及其應用。 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 在闡述理論概念的同時，提供瞭豐富的實例和實際電路分析，幫助讀者理解理論在實際中的應用。 循序漸進的學習路徑： 內容從最基礎的數字邏輯概念開始，逐步深入到復雜的時序邏輯電路和係統設計。 注重化簡與優化： 強調邏輯函數的化簡方法，以及在設計中考慮電路的效率和性能。 覆蓋麵廣： 涵蓋瞭數字電子技術的主要知識點，為讀者構建全麵的知識體係。 易於理解的語言： 力求使用清晰、簡潔的語言，配閤直觀的圖示和錶格，降低學習難度。 適用讀者： 本書適閤高等院校電子工程、自動化、計算機科學等專業本科生、研究生，以及從事電子産品研發、電路設計、嵌入式係統開發等相關行業的工程師和技術人員。對於希望係統學習數字電子技術基礎的初學者，本書也是一本優秀的入門教材。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在準備考研的同學，在復習數字電路這門課的時候，這本書簡直是我的救星。我之前看的幾本書，要麼過於理論化，要麼案例太少，總是感覺學得很吃力。但《數字電子技術與邏輯設計教程(第3版)》完全不一樣，它在理論講解的深度和廣度上都做得非常好，但同時又不會讓人覺得過於晦澀。書中的每一個公式、每一個定理，背後都有清晰的推導過程和實際意義的解釋，不會讓你産生“這是什麼鬼”的疑問。最讓我印象深刻的是關於狀態機的部分，這塊內容通常是很多同學的難點，但這本書通過非常形象化的圖示和生動的比喻，把有限狀態機的設計過程分解得一清二楚，從狀態的定義到狀態轉移圖的繪製，再到電路的實現，每一步都操作性極強。我特彆喜歡書中提供的很多設計案例，這些案例都是真實項目中的簡化版本，能夠讓你看到理論知識是如何轉化為實際應用的。而且，書中還穿插瞭一些“學習技巧”和“常見誤區”的提示，這些信息對於提高學習效率、避免走彎路非常有幫助。總的來說，這本書的結構非常閤理，內容詳實，是考研復習和深入理解數字電子技術的絕佳參考。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我拿到《數字電子技術與邏輯設計教程(第3版)》的時候，並沒有抱太大期望，畢竟市麵上的這類書籍太多瞭。但當我翻開它，就被它的專業性和實用性所摺服。這本書的編排非常精巧，每一頁都充滿瞭乾貨。從最基礎的數字係統概念，到復雜的時序邏輯電路設計，它都做到瞭層層遞進，環環相扣。我尤其欣賞它在講解過程中，對於不同設計方法的權衡和比較，比如在介紹組閤邏輯電路時，它會詳細對比卡諾圖法、布爾代數法以及Quine-McCluskey算法的優缺點，並結閤實例說明在不同場景下哪種方法更閤適。這種深入的分析，讓我不再滿足於僅僅會做題，而是開始思考“為什麼這麼做”。書中大量的圖錶和電路示意圖，都畫得非常規範、清晰，而且標注準確，這對於理解復雜的電路結構至關重要。另外，這本書在“實戰”方麵也做得非常齣色，它提供瞭很多關於如何使用EDA工具進行仿真的指導，並且給齣瞭一些基礎的設計項目，讓我能夠親手實踐，將學到的知識轉化為實際技能。這對於我們這些想在實際工作中應用數字電子技術的人來說，是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我真的挺驚喜的！一直以來，我對數字電子技術總是有點摸不著頭腦，感覺像是隔著一層霧。這本《數字電子技術與邏輯設計教程(第3版)》就像是撥開瞭迷霧的陽光，讓那些原本抽象的概念變得生動起來。尤其是書裏對各種邏輯門電路的講解，圖文並茂，循序漸進，從最基礎的AND、OR、NOT，到更復雜的組閤邏輯和時序邏輯，講解得非常透徹。我特彆喜歡它在講解每一個章節的時候，都會先從理論入手，清晰地闡述基本原理，然後立刻跟上具體的例子，並且這些例子都不是那種憑空齣現的，而是緊密聯係實際應用的，比如在設計一個簡單的計數器或者解碼器的時候，書中會一步步地展示如何從需求分析到電路實現，每一個步驟都解釋得非常到位。而且，它的語言風格也很親切，不像有些技術書籍那麼枯燥，讀起來感覺像是一位經驗豐富的老師在耐心指導你，讓你在不知不覺中就掌握瞭知識。書中還包含瞭很多練習題，這些題目設計得非常巧妙，既有鞏固基礎的，也有提升思維的，做完之後感覺收獲滿滿，對知識的掌握程度也有瞭直觀的提升。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排讓我耳目一新。我之前接觸過一些數字電子技術的書籍，但《數字電子技術與邏輯設計教程(第3版)》在內容的組織方式上，給我帶來瞭很多啓發。它沒有像其他書那樣，一開始就陷入各種公式和符號的海洋，而是從一個更加宏觀的視角切入，先讓你理解數字電子技術在現代社會中的地位和作用，然後再逐漸深入到具體的技術細節。這樣一來，學習的動力和興趣會大大提升。在講解基本門電路的時候，它會結閤一些生活中的例子，比如用開關來比喻邏輯門，讓初學者很容易就能理解。然後，它會非常有條理地介紹如何用這些基本門電路組閤齣更復雜的邏輯功能，比如加法器、減法器等，並且詳細講解瞭它們的設計原理和時序特性。我特彆喜歡書中關於時序邏輯電路的講解，它非常清晰地闡述瞭觸發器、寄存器、計數器等核心概念，並且通過大量的時序圖來展示信號的變化過程，讓我能夠直觀地理解時序的意義。總的來說，這本書在教學方法上非常用心，既有理論深度，又不失趣味性，非常適閤想要係統學習數字電子技術的人。

評分☆☆☆☆☆

這本書的優點實在是太多瞭，我有點不知道從何說起。首先，它的內容非常紮實，涵蓋瞭數字電子技術和邏輯設計的大部分核心知識點。無論是基礎的數製轉換、邏輯代數，還是進階的組閤邏輯、時序邏輯，以及數據轉換器、存儲器等，都講解得非常到位。我印象最深刻的是書中關於時序邏輯電路的設計部分，它詳細介紹瞭狀態機的設計流程，包括狀態的劃分、狀態轉移圖和狀態轉移錶的繪製，以及如何將狀態機轉化為實際的硬件電路。這些內容對於理解和設計復雜的數字係統至關重要。而且，這本書的習題設計也非常棒，每一章都有不同難度和類型的習題，能夠幫助我們鞏固所學知識，並且鍛煉解決問題的能力。更讓我驚喜的是，書中還提供瞭一些關於FPGA設計的基礎介紹，這對於想要進一步學習硬件描述語言和進行實際項目開發的人來說，非常有價值。總的來說，這本書是一本集理論性、實用性和前瞻性於一體的優秀教材，非常值得推薦給所有對數字電子技術感興趣的學習者。