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路而红 著

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出版社： 中央广播电视大学出版社

ISBN：9787304029135

商品编码：29516353398

包装：平装

出版时间：2004-10-01

基本信息

书名：数字电子电路

定价：27.00元

作者：路而红

出版社：中央广播电视大学出版社

出版日期：2004-10-01

ISBN：9787304029135

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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为了适应电子技术发展的需要，2004年，中央电大重新修订了《数字电子电路课程教学大纲》。本书根据新教学大纲，同时满足高等工程专科电气、电子类专业对电子技术基础课程(数字电子电路)的要求，精选了教材内容，增加了新器件和新技术方面的内容，包括可编程逻辑器件的开发、VHDL对数字电路的描述等。为了方便读者学习，每章都给出了主要内容、学习目标及小结。另外对于特别重要的内容采取符号方式提醒读者，突出了重点内容和基本概念。
本书以逻辑代数为基础，以数字电路的分析与设计为目的，全面介绍了数字电路的基本理论、工作原理、分析与设计方法以及实际应用。全书共分11章，主要包括：逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的分析与设计、常用时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲电路、数模和模数转换器以及数字系统分析与设计。在附录部分，介绍了VHDL语言。
本书可作为高等工程专科电子信息类、电气信息类各专业的教科书，也可供其他相近学科工程技术人员参考。

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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《信号与系统：理论、方法与应用》 前言 在现代科学技术飞速发展的浪潮中，信号与系统作为一门核心基础学科，其重要性不言而喻。无论是通信、控制、图像处理，还是生物医学工程、经济学乃至更广泛的领域，都离不开对信号的分析、处理以及对系统的建模与理解。本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的信号与系统学习体验，从根本上构建起扎实的理论根基，掌握有效的分析工具，并领略其在各学科领域的广泛应用。 本书并非简单地罗列公式与概念，而是着力于揭示信号与系统背后的深刻洞见，培养读者独立思考和解决问题的能力。我们相信，理解信号的本质，掌握系统的行为，是解锁更高级技术和创新的关键。因此，本书在内容编排上力求循序渐进，逻辑清晰，通过丰富的实例和练习，将抽象的理论转化为具体的理解。 第一部分：基础理论与数学工具 在深入探索信号与系统之前，建立坚实的数学基础至关重要。本部分将首先回顾并梳理与信号与系统分析密切相关的数学工具，包括复数、三角函数、微积分、线性代数等。在此基础上，我们将引入信号和系统的基本概念。 第一章：信号的表示与分类 信号的定义与基本属性： 我们将从最根本的层面定义信号，理解其作为信息载体的意义。信号的幅值、时间、频率等基本属性将被详细阐述。 信号的分类： 连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号，偶信号与奇信号，确定性信号与随机信号，能量信号与功率信号等，我们将逐一剖析它们的特性和数学描述方法。 基本信号单元： 单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等基础信号是构建更复杂信号的基石。本书将详细介绍它们的数学表达式、图形表示以及重要的性质，例如冲激信号的采样性质。 信号运算： 信号的时移、尺度变换、翻转等运算是理解信号行为的关键。我们将通过直观的图形和严谨的数学推导，让读者熟练掌握这些运算。 第二章：系统及其基本性质 系统的定义与模型： 我们将从输入-输出的角度来定义系统，并介绍描述系统的数学模型，如微分方程、差分方程等。 系统的分类： 线性系统与非线性系统，时不变系统与时变系统，因果系统与非因果系统，稳定系统与不稳定系统。我们将逐一解析这些性质的含义，以及如何判断一个系统是否具有这些性质。 重要系统： 延时系统、增益系统、积分器、微分器等简单系统的特性将作为引入。 第三章：卷积——线性时不变系统的核心 连续时间卷积： 详细讲解连续时间卷积的定义、几何意义和计算方法。我们将通过图解法和代数法，帮助读者深刻理解卷积过程。 离散时间卷积： 介绍离散时间卷积的定义、性质和计算方法。 卷积的性质： 交换律、结合律、分配律等，以及这些性质在系统分析中的重要作用。 利用卷积分析LTI系统： 讲解如何利用卷积来求解LTI系统的零输入响应和零状态响应，从而得到系统的全响应。 第二部分：傅里叶分析——信号的频域表示 傅里叶分析是信号与系统分析的核心工具之一，它允许我们将信号从时域转换到频域，揭示信号的频率成分，这对于信号的理解、处理和设计至关重要。 第四章：傅里叶级数 周期信号的三角形式傅里叶级数： 介绍周期信号可以表示为一系列正弦和余弦函数的和。我们将推导傅里叶系数的计算公式，并分析其物理意义。 周期信号的复指数形式傅里叶级数： 引入复指数形式，简化傅里叶级数的表示和计算。 傅里叶级数的性质： 线性、时移、尺度变换、偶对称、奇对称等，以及这些性质在傅里叶级数计算中的应用。 收敛性与吉布斯现象： 讨论傅里叶级数的收敛性问题，并介绍在不连续点附近可能出现的吉布斯现象。 第五章：傅里叶变换 非周期信号的傅里叶变换： 将傅里叶级数推广到非周期信号，定义傅里叶变换和傅里叶反变换。 傅里叶变换的性质： 线性、时移、尺度变换、卷积性质、微分性质、积分性质、帕塞瓦尔定理等。我们将详细推导这些性质，并阐述其在信号分析中的重要应用。 典型信号的傅里叶变换： 计算方波、矩形脉冲、指数衰减信号、三角波等常见信号的傅里叶变换，并分析其频谱特性。 狄拉克冲激的傅里叶变换： 介绍冲激信号在频域的特殊表现。 频率响应： 引入系统函数 H(jω) 和频率响应的概念，以及如何利用频率响应分析LTI系统的幅频特性和相频特性。 第六章：傅里叶变换在信号处理中的应用 滤波： 介绍低通滤波、高通滤波、带通滤波、带阻滤波等基本滤波器类型，以及它们如何改变信号的频率成分。 调制与解调： 解释幅度调制（AM）、频率调制（FM）等基本调制技术的原理，以及傅里叶变换在分析调制信号频谱中的作用。 采样定理： 深入探讨奈奎斯特-香农采样定理，理解为何需要以两倍奈奎斯特频率进行采样，并分析欠采样和过采样的后果。 混叠现象： 解释采样过程中可能出现的混叠现象，以及如何避免。 第三部分：拉普拉斯变换与Z变换——系统分析的有力工具 傅里叶变换在分析收敛信号方面表现出色，但对于不收敛的信号和更广泛的系统分析，拉普拉斯变换和Z变换提供了更强大的数学工具。 第七章：拉普拉斯变换 单边拉普拉斯变换： 定义单边拉普拉斯变换，并推导其收敛域。 性质： 线性、时移、尺度变换、微分性质、积分性质、卷积性质、初值定理、终值定理等。 反拉普拉斯变换： 介绍偏微分法、部分分式展开法等求解反拉普拉斯变换的方法。 利用拉普拉斯变换分析LTI系统： 引入系统函数 H(s) 的概念，并讲解如何利用拉普拉斯变换求解LTI系统的零输入响应、零状态响应和全响应。 稳定性分析： 利用拉普拉斯变换的复数域进行系统的稳定性判断，即分析极点的位置。 零点和极点： 介绍系统函数零点和极点的概念，以及它们对系统响应的影响。 第八章：Z变换 离散时间信号的Z变换： 定义离散时间信号的Z变换，并讨论其收敛域。 性质： 线性、时移、尺度变换、差分性质、累加性质、卷积性质、初值定理、终值定理等。 反Z变换： 介绍求解反Z变换的方法，如幂级数展开法、部分分式法等。 利用Z变换分析离散时间LTI系统： 引入离散时间系统函数 H(z) 的概念，并讲解如何利用Z变换求解离散时间LTI系统的零输入响应、零状态响应和全响应。 离散时间系统的稳定性： 分析离散时间系统稳定性的条件，即单位圆的性质。 零点和极点： 讨论离散时间系统函数零点和极点对系统响应的影响。 第四部分：状态空间方法——更全面的系统描述 除了传统的输入-输出模型，状态空间方法提供了一种更全面、更灵活的系统描述方式，尤其适用于多输入多输出（MIMO）系统和复杂的动态系统。 第九章：状态空间表示 连续时间线性时不变系统的状态空间方程： 介绍状态向量、状态方程和输出方程的定义。 状态方程的求解： 讲解如何利用矩阵指数求解连续时间状态方程。 离散时间线性时不变系统的状态空间方程： 介绍离散时间状态空间方程的表示。 状态方程的求解： 讲解如何求解离散时间状态方程。 从输入-输出模型到状态空间模型： 介绍如何将已知的微分方程或差分方程转化为状态空间表示。 从状态空间模型到输入-输出模型： 讲解如何从状态空间表示推导出系统的传递函数或系统矩阵。 第十章：状态空间方法的分析与应用 可控性与可观性： 引入可控性矩阵和可观性矩阵的概念，分析系统的可控性与可观性对系统设计和状态估计的影响。 模态分析： 通过分析系统的特征值（即状态方程矩阵的特征值），揭示系统的动态行为，如振荡、衰减等。 状态反馈与观测器设计： 简单介绍状态反馈和观测器的概念，以及它们在系统控制和状态重构中的作用。 多输入多输出（MIMO）系统分析： 状态空间方法在处理MIMO系统时的优势。 第五部分：专题与进阶 在本部分，我们将探讨一些信号与系统领域的专题，并为进一步学习提供一些方向。 第十一章：随机信号与相关性 随机信号的基本概念： 介绍随机变量、随机过程、平稳性、独立性等概念。 自相关函数与互相关函数： 讲解自相关函数和互相关函数在描述随机信号特性和系统输入-输出关系中的作用。 功率谱密度： 介绍功率谱密度，以及如何分析随机信号的频率成分。 线性系统对随机信号的处理： 分析线性系统如何改变随机信号的统计特性。 第十二章：数字信号处理基础 离散时间傅里叶变换（DTFT）与离散傅里叶变换（DFT）： 引入DTFT和DFT，以及它们在数字信号分析中的重要性。 快速傅里叶变换（FFT）： 介绍FFT算法，以及其在工程实践中的巨大价值。 数字滤波器设计基础： 简要介绍FIR和IIR数字滤波器的基本原理。 结论 《信号与系统：理论、方法与应用》致力于为读者构建一个清晰、严谨且富有启发性的学习框架。我们鼓励读者在学习过程中，勤于思考，勇于实践，通过解决大量的习题，将所学知识融会贯通。掌握信号与系统的基本原理和分析方法，不仅能够帮助您理解现有技术，更能为您探索和创造未来的技术提供坚实的基础。希望本书能成为您在信号与系统领域学习旅程中的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，一开始我对这本厚厚的《数字电子电路》感到有些压力，但随着阅读的深入，我发现它更像是一本精心策划的“探险指南”，而不是一本刻板的教科书。它的叙事方式非常灵活，不像某些教材那样板着脸孔说教。它会用一些富有启发性的案例来引出新的概念，比如，它不会直接抛出全译码的复杂性，而是先通过设计一个简易的LED灯闪烁控制器，自然而然地引出时钟电路和分频器的必要性，然后再引入更专业的锁相环（PLL）基础概念。这种“需求驱动”的学习路径，让知识点之间的联系变得异常清晰。此外，书中对数字系统设计中的“模块化”思想的强调非常到位。它反复提醒读者，要学会将复杂问题拆解成可以独立验证的小模块，这不仅是提高设计效率的关键，也是降低调试难度的法宝。书中提供的设计实例，很多都是经过实际验证的经典方案，这为我们提供了可靠的设计范本。我个人认为，对于正在准备考研复试或者希望快速掌握数字系统设计工程思维的读者来说，这本书的价值是无可估量的，它教会的不只是“怎么做”，更是“为什么要这样做”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排风格，带给我一种非常“现代”的学习体验，它不仅仅是知识的堆砌，更像是一套结构化的认知升级系统。我感觉作者在设计每一章的结构时，都充分考虑到了读者的认知负荷。比如，在介绍完基础的半加器和全加器之后，它立刻就过渡到了串行和并行加法器的设计，这种“小单元→大系统”的递进方式，极大地增强了学习的连贯性和成就感。最让我眼前一亮的是关于半导体存储器部分的论述。它没有停留在对SRAM和DRAM的简单定义上，而是深入探究了它们内部的位线驱动、感应机制以及刷新机制，甚至还涉及了更高级的存储器层次结构的概念。这对于理解计算机系统底层架构至关重要。阅读这本书，就像是拥有了一个由浅入深、逻辑严密的向导，它能带领你穿越数字电路的迷宫，而不会让你在某个岔路口迷失方向。那些复杂的时序图和波形分析，配合着详细的文字说明，使得即便是最微妙的信号延迟问题，也能被清晰地可视化出来，这一点对于未来从事高速数字系统设计的人来说，是无可替代的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书时，我本来还有点忐忑，毕竟数字电路这个领域知识点繁杂，很容易被一些过于简化的入门读物误导，或者被过于深奥的专业典籍压垮。然而，《数字电子电路》这本书在内容的深度和广度上，拿捏得恰到好处，更像是一份精心打磨的“武功秘籍”。它对于时序逻辑电路的讲解，尤其令我印象深刻。从基本触发器（如SR、D、JK锁存器）的工作原理，到如何利用它们构建寄存器、移位寄存器以及计数器，每一步的逻辑转换都被解释得条分缕析。书中没有回避像“毛刺”和“竞争冒险”这类在实际设计中常常困扰初学者的棘手问题，反而将其作为重点进行深入剖析，并提供了相应的同步和异步电路设计技巧来规避这些隐患。这种对“工程现实”的关注，使得这本书的价值远超于单纯的理论教材。我记得有一次我为一个嵌入式项目设计一个简单的状态机，恰好遇到了状态转移不稳定的问题，正是书中关于有限状态机（FSM）设计规范和摩尔/米利状态机优劣势的对比分析，让我茅塞顿开，迅速找到了设计上的缺陷所在。这种能够直接指导实践的深度，是很多同类书籍所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子电路》带给我的，远不止是技术知识的积累，更是一种严谨的工程思维训练。它的优秀之处在于，它没有沉溺于对单一技术细节的过度渲染，而是始终将目光聚焦于如何构建一个稳定、高效、可扩展的数字系统。在处理可编程逻辑器件（PLD，如CPLD和FPGA）的相关章节时，这一点体现得淋漓尽致。它没有将这些内容变成生硬的Datasheet摘要，而是着重讲解了硬件描述语言（HDL）在抽象层面上如何描述电路行为，以及综合和布局布线过程中的潜在挑战。比如，书中对资源冲突的分析和时序约束的设置，为我后续学习Verilog/VHDL打下了坚实的理论基础。这本书的结构设计，似乎也预示着读者未来的学习路径——从基本的逻辑门、译码器出发，逐步过渡到复杂的控制器和数据通路设计，最终触及到微处理器结构的基础原理。它成功地架起了理论与前沿应用之间的鸿沟，让读者在掌握了基础原理之后，能够自信地迈向更复杂的ASIC或FPGA设计领域。读完这本书，你会发现自己看待任何数字电路时，都会多一层由内而外、由底层向上的透彻理解。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子电路》的引进，简直是为我们这些渴望在电子工程领域深耕的家伙们，递上了一份及时雨。我手里这本，光是翻开目录，就能感受到编者对知识体系的梳理是多么的扎实与用心。它没有那种故作高深的晦涩感，而是像一位经验丰富的前辈，循循善诱地将复杂的逻辑门、组合电路、时序电路这些概念，层层剥开，直至你能够亲手搭建起一个属于自己的系统。我尤其欣赏它在理论推导和实际应用之间的平衡。很多教材往往偏重其中一端，要么是枯燥的数学推导让人望而却步，要么是过于侧重实践而忽略了底层原理的支撑。但这本书在这方面做得非常到位，它不仅详细阐述了布尔代数简化和卡诺图的运用，还紧接着就用实际的例子告诉你，这些理论是如何在译码器、多路选择器这些基础模块中发挥作用的。读起来，你不会觉得自己在应付考试，而更像是参与了一场从无到有的创造过程。书中的图示清晰度也值得称赞，那些晶体管级别的开关特性图，以及芯片内部结构示意图，都处理得非常精细，对于理解CMOS、TTL等不同逻辑家族的特性差异，起到了决定性的作用。毫不夸张地说，这本书已经成了我案头必备的“工具书”，每当遇到新的设计难题，翻开它总能找到清晰的思路指引。