数字电子技术(吴明友) 9787122241061 化学工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴明友 著

图书标签:

• 数字电子技术
• 电子技术
• 电路分析
• 逻辑电路
• 半导体器件
• 数字系统设计
• 吴明友
• 化学工业出版社
• 教材
• 高等教育

店铺： 北京文博宏图图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122241061

商品编码：29674295151

包装：平装

出版时间：2015-09-01

基本信息

书名：数字电子技术(吴明友)

定价：35.0元

作者：吴明友

出版社：化学工业出版社

出版日期：2015-09-01

ISBN：9787122241061

字数：371000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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《数字电子技术》内容注重培养学生分析问题和解决问题的能力、综合运用所学知识的能力以及工程实践的能力，在内容、选材和文字叙述上力求符合学生的认知规律，由浅入深、由简单到复杂、由基础知识到应用举例，配有丰富的例题和习题。配有多媒体教学的PPT课件。

内容提要

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本书根据教育部高等学校教学指导委员会2009年颁布的电工学课程基本要求以及数字电子技术课程的教学大纲要求，结合编者多年的教学经验，以实用、够用为目的，注重综合应用能力的培养而编写。编写中，围绕培养目的，系统地介绍了数字逻辑电路的分析和设计方法。
　　全书内容包括：数字逻辑电路概论、数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与变换、D/A和A/D转换、半导体存储器和可编程逻辑器件，每章提供了大量不同难度的例题和习题，每章的后给出本章小结，便于自学。
　　本书可作为机械电子工程专业的电工和电子技术课程以及机械工程、车辆工程、能源与动力工程专业的电工学课程的教材，也可以作为电子、电气、通信、计算机、交通等专业的数字电子技术课程的教材，还可作为相关专业工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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吴明友，北京理工大学珠海学院，副教授、高级工程师、高级技师，1988.8~2004年7月 在江苏省常州轻工职业技术学院工作，2010年3月至今，在北京理工大学珠海学院工作，担任机械电子工程专业责任教授。1998年12月~2004年7月担任全国CAD应用培训网络常州培训基地副主任（主任为院长），曾担任《数控加工工艺》、《数控技术应用等多门课程的教学，承担数控车床、数控铣床、加工中心（西门子810D四轴联动）实训和培训；承担Pro/E、Master CAM、Auto CAD等多种CAD/CAM软件的实训和培训。熟悉CAD/CAM/CAE软件的应用，熟悉国内外常用数控系统（SIEMENS，FANUC，华中数控），精通数控加工技术。中国图学会会员，担任数控/CAD教研室主任多年，2002年度全国CAD应用培训网络南京中心CAD培训先进工作者。

文摘

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序言

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数字电子技术：电路、逻辑与应用 引言 数字电子技术是现代电子工程的基石，是信息时代不可或缺的核心驱动力。从我们日常使用的智能手机、电脑，到复杂的通信系统、工业自动化设备，再到尖端的科学研究和医疗仪器，无不渗透着数字电子技术的精妙设计和强大功能。本书旨在为读者系统性地介绍数字电子技术的基本原理、核心概念、关键元器件以及实际应用，帮助读者建立扎实的理论基础，掌握解决实际工程问题的能力，为进一步深入学习和从事相关领域的工作打下坚实基础。 本书的编写理念是理论与实践相结合，注重概念的清晰阐述和方法的有效传授。我们力求用通俗易懂的语言，配合丰富的图示和实例，将抽象的数字电路原理具象化，使读者能够直观地理解和掌握。同时，本书也将引导读者关注实际工程中的设计思路、器件选型和电路实现，培养其分析和解决问题的能力。 第一部分：数字电路基础 第一章：数字信号与模拟信号 本章将深入探讨数字信号与模拟信号的本质区别，阐明它们在信息传递和处理中的不同特性。我们将分析模拟信号连续变化的特点，以及其易受噪声干扰的局限性；同时，详细介绍数字信号离散化的优势，包括其抗干扰能力强、传输精度高、易于存储和处理等。通过对采样、量化和编码等关键概念的讲解，读者将理解如何将现实世界中的模拟信息转化为计算机能够识别和处理的数字信息，并反之亦然。我们将通过图示清晰地展现模拟信号和数字信号的波形差异，并举例说明在生活和工程中常见的模拟信号（如声音、温度）和数字信号（如CD音质、二进制数据）。 第二章：二进制数制与编码 二进制数制是数字电子技术的语言。本章将系统介绍二进制、十进制、八进制和十六进制之间的转换方法，帮助读者熟练掌握不同数制之间的运算。我们将重点讲解二进制编码的原理和应用，包括无符号整数、带符号整数（如原码、反码、补码）的表示方式，以及BCD码、ASCII码等常用的编码格式。理解这些编码方式对于后续学习逻辑运算和数据表示至关重要。我们将通过大量的计算示例，演示不同数制之间的转换过程，并解释不同编码方式在计算机系统中的作用，例如整数的存储和运算，字符的显示等。 第三章：逻辑门电路 逻辑门是构成所有数字电路的基本单元。本章将详细介绍基本逻辑门电路，包括与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）和同或门（XNOR）的功能、逻辑符号和真值表。我们将深入分析这些基本逻辑门的工作原理，并重点阐述它们在构建更复杂逻辑电路中的重要性。通过分析简单组合逻辑电路的构建过程，读者将初步体会到如何利用逻辑门实现特定的逻辑功能。我们将为每种逻辑门提供清晰的电路图和真值表，并通过实例展示它们如何组合实现简单的逻辑运算，例如判断是否同时满足多个条件（与门）、至少满足一个条件（或门）等。 第四章：布尔代数与逻辑代数化简 布尔代数是分析和设计数字逻辑电路的数学工具。本章将系统讲解布尔代数的定律和定理，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。我们将重点介绍逻辑代数化简的方法，包括卡诺图（KarnMap）和布尔代数化简法，学习如何通过化简消除冗余的逻辑项，获得最简化的逻辑表达式，从而降低电路的复杂度，提高电路的性能和可靠性。本章将通过大量的例题，演示如何运用这些化简方法，将复杂的逻辑表达式转化为最简形式，并分析化简前后电路的差异。 第二部分：组合逻辑电路 第五章：组合逻辑电路的设计与分析 本章将引导读者学习组合逻辑电路的设计流程，从需求分析、逻辑表达式的建立，到卡诺图化简和最终电路的实现。我们将重点分析几种典型的组合逻辑电路，如译码器（Decoder）、编码器（Encoder）、数据选择器（Multiplexer，MUX）、数据分配器（Demultiplexer，DEMUX）和加法器（Adder）。我们将深入剖析这些电路的功能和工作原理，并分析它们在数据处理、信号选择和算术运算中的应用。通过设计一个简单的组合逻辑电路实例，例如一个交通灯控制器，读者将亲身体验整个设计过程。 第六章：算术逻辑单元（ALU） 算术逻辑单元（ALU）是中央处理器（CPU）的核心组成部分，负责执行算术运算和逻辑运算。本章将详细介绍ALU的设计原理，包括如何利用加法器、减法器（通常通过加法器和取反实现）、逻辑运算电路（如AND, OR, XOR）以及移位电路等构建一个完整的ALU。我们将分析ALU的指令集，了解它如何根据控制信号执行不同的运算。通过理解ALU的设计，读者将对计算机的运算能力有更深入的认识。我们将以一个简化的8位ALU为例，逐步构建其电路，并演示其执行不同算术和逻辑运算的过程。 第三部分：时序逻辑电路 第七章：触发器 触发器是构成时序逻辑电路的基本存储单元。本章将详细介绍各种类型的触发器，包括基本触发器（RS触发器）、主从触发器（Master-Slave Flip-Flop）、电平触发触发器（D触发器）和边沿触发触发器（JK触发器、T触发器）。我们将深入分析它们的结构、工作原理、时序特性（如建立时间、保持时间）以及激励表和状态图。理解触发器的特性是掌握存储电路和时序电路的关键。我们将通过详细的时序图，展示不同触发器在不同时钟和输入信号作用下的状态变化。 第八章：寄存器与计数器 寄存器是用于存储一组二进制数的数据块，而计数器则用于对脉冲信号进行计数。本章将介绍不同类型的寄存器，如移位寄存器（包括左移、右移、双向移位）及其应用，例如序列码产生器、串并转换器等。同时，我们将讲解各种计数器，包括同步计数器、异步计数器，以及加法计数器、减法计数器、可逆计数器、二进制计数器、十进制计数器等。我们将分析计数器在分频、定时和序列控制等方面的应用。我们将以一个8位寄存器和一个4位二进制计数器为例，展示它们的电路结构和工作过程。 第九章：时序逻辑电路的设计与分析 本章将进一步深入探讨时序逻辑电路的设计方法。我们将介绍状态机模型，包括米利型（Mealy）和摩尔型（Moore）状态机，学习如何根据系统需求绘制状态转移图和状态表，并最终设计出相应的时序逻辑电路。我们将通过实例，例如一个简单的序列检测器或一个交通信号灯控制器，来演示完整的时序逻辑电路设计流程。理解状态机对于设计复杂的数字系统至关重要。我们将通过详细的步骤，指导读者如何从一个实际需求出发，一步步设计出复杂的状态机逻辑电路。 第四部分：存储器与半导体器件 第十章：半导体存储器 存储器是数字电子系统的关键组成部分。本章将详细介绍各种类型的半导体存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。我们将深入讲解RAM的分类，如静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的工作原理、特点和应用。同时，我们将介绍ROM的种类，如掩膜ROM（MROM）、一次性可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）和电可擦写可编程ROM（EEPROM），以及闪存（Flash Memory）的工作原理和优势。我们将分析不同存储器的读写操作过程和性能指标。 第十一章：数字电路的实现技术 本章将介绍数字电路的物理实现技术，包括大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）的基本概念。我们将简要介绍不同类型的逻辑系列，如TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑系列，分析它们的特点、功耗、速度和驱动能力，以及它们在实际电路设计中的选型考量。我们将关注集成电路的封装、引脚定义和基本使用方法。 第五部分：现代数字电子技术应用 第十二章：微处理器与微控制器基础 微处理器（CPU）和微控制器（MCU）是现代数字系统的核心。本章将介绍微处理器的基本结构和工作原理，包括指令集、流水线技术、缓存等概念。我们将深入讲解微控制器的概念，了解其集成CPU、存储器和I/O接口的特点，并介绍其在嵌入式系统中的广泛应用。我们将通过讲解一个简单的微控制器指令执行流程，帮助读者理解其工作机制。 第十三章：可编程逻辑器件（PLD） 可编程逻辑器件（PLD）是现代数字设计中非常重要的器件。本章将介绍PLD的基本类型，包括可编程只读存储器（PROM）、可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）和现场可编程门阵列（FPGA）。我们将重点讲解FPGA的结构和工作原理，包括其可配置逻辑块（CLB）、输入/输出块（IOB）和布线资源，以及如何利用硬件描述语言（HDL）进行逻辑设计和实现。我们将讨论PLD在快速原型开发、定制化逻辑电路设计等方面的优势。 第十四章：数字信号处理（DSP）入门 数字信号处理（DSP）是数字电子技术的重要分支，广泛应用于通信、音频、图像处理等领域。本章将对DSP进行初步介绍，讲解数字滤波器的基本概念和类型，以及采样定理在信号处理中的重要性。我们将简要介绍一些基本的DSP算法，如FFT（快速傅里叶变换），并展示DSP在现代科技中的应用案例。 结论 数字电子技术是一个充满活力和不断发展的领域。本书从基本原理出发，逐步深入到复杂的电路和应用，旨在为读者提供一个全面而系统的学习框架。掌握了本书的内容，读者将能够理解现代数字系统的运作方式，为进一步探索数字信号处理、嵌入式系统、集成电路设计等更高级的领域奠定坚实的基础。我们鼓励读者在学习过程中，积极动手实践，通过模拟电路设计软件进行仿真，甚至尝试搭建实际电路，将理论知识转化为实际能力。数字电子技术的学习之旅充满挑战，但也充满乐趣和无限可能，期待读者在未来的探索中取得丰硕的成果。

评分☆☆☆☆☆

从装帧质量来看，这本书的纸张选择了偏哑光的材质，有效地减少了反光，这对于在光线不佳的环境下学习（比如我经常在深夜台灯下看书）非常友好。装订也很结实，即使我频繁翻阅查找特定公式或电路图，书本也没有出现散页或松动的迹象，这对于一本工具书来说，耐用性是至关重要的考量。内容上，我必须再次强调它在“设计规范”方面的详尽阐述。例如，在讨论组合逻辑电路的竞争与冒险现象时，作者不仅指出了问题的存在，还清晰地列举了三种主要的消除方法，并配上了波形图对比，这种细致入微的处理，直接提升了这本书的实用价值。很多教材会把这些“边角料”知识点一带而过，但恰恰是这些细节决定了设计的健壮性。这本书的态度很端正，就是要把数字电子技术这门学科中的“最佳实践”毫无保留地传授给读者。读完这本书，我感觉自己对数字系统的理解不再停留在表面的逻辑门符号层面，而是真正触及到了信息如何在电子元件间流动、处理和存储的本质。这是一次非常充实且富有成效的学习旅程。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对很多教材的枯燥感是深有体会的，读起来像是在啃石头。但这本书在某些章节的处理上，明显能感受到作者试图拉近与读者的距离。虽然主题是严谨的电子技术，但作者在解释一些抽象概念时，会巧妙地引入一些形象的比喻。比如，描述总线仲裁机制时，它用到了类似“会议发言顺序”的比喻，瞬间就让一个复杂的时分复用概念变得直观易懂。另外，这本书的一个亮点是它对不同逻辑电平标准（如TTL和CMOS）的兼容性问题进行了专门的章节讨论。这一点非常实用，因为在实际工作中，我们经常需要处理不同规范的模块进行接口连接，这本书提供的对照表和电平转换电路实例，直接解决了我的燃眉之急。我发现，作者似乎非常注重“工程实践的连贯性”，他总是在理论讲解之后，立刻接上一个“真实世界的应用场景”，而不是让理论孤立地存在。这种紧密的衔接，使得学习过程不再是孤立知识点的堆砌，而是一个逐步构建复杂系统的过程，学习曲线变得平滑多了。

评分☆☆☆☆☆

我最近在准备一个与嵌入式系统相关的项目，正好需要梳理一下数字电路的基础知识，翻开这本书后，我发现它在讲解时有一种独特的“工匠精神”。很多教材往往只停留在“是什么”的层面，而这本书却花了大量的篇幅去解释“为什么是这样”以及“如何优化”。比如，在分析时序逻辑电路时，它没有简单地罗列触发器的种类，而是详细对比了边沿触发和电平触发的优缺点，尤其是在讨论亚稳态问题时，给出的分析角度非常细致，甚至提到了实际电路设计中需要考虑的毛刺抑制技术。这对于我们这些想深入理解底层硬件工作机制的人来说，简直是宝藏。我尤其喜欢它在每个章节末尾设置的“思考与实践”环节，这些问题往往不是那种标准化的套题，而是更倾向于开放式的设计挑战，促使读者跳出书本的框架去思考实际应用中的取舍。我试着按照书中的思路去设计一个简单的状态机，发现书中的理论指导非常到位，每一步的逻辑推导都清晰可循，让人很有信心去实现更复杂的系统。这本书的讲解风格偏向于老一辈工程师那种扎实、严谨的叙述方式，不浮夸，但字里行间透露着深厚的专业积累。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度是令人印象深刻的。它不仅仅是一本入门级的数字电路基础读物，更像是一本可以作为工具书长期参考的宝典。我注意到，它对一些高级主题的处理相当到位，比如计数器的异步清零和同步清零的区别，以及如何利用移位寄存器实现数据并行输入串行输出等高级操作，讲解得非常透彻。最让我感到意外的是，书中对存储器的结构也有相当详尽的介绍，从SRAM的基本存储单元到DRAM的刷新机制都有涉及，这对于理解现代计算机存储体系的基础构架是至关重要的。此外，书中的习题设计非常有层次感，从基础的真值表推导，到中等的卡诺图化简，再到高级的七段译码器设计，难度逐步攀升，确保读者能够扎实地掌握每一个技能点。我个人尤其喜欢那种需要综合运用多个知识点才能解决的综合题，它极大地锻炼了我的逻辑思维能力，让我不再惧怕面对复杂的电路图和系统需求。这本书的价值，在于它不仅教会你“如何做”，更重要的是教会你“为何这样做”，是一种思维方式的培养。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计挺吸引人的，那种深蓝色调配上清晰的白色字体，一下子就给人一种严谨、专业的印象。我拿到手的时候，首先翻阅了一下目录，内容组织得非常有条理，从最基础的半导体器件原理讲起，逐步深入到数字逻辑电路的设计与分析，再到一些中大型系统的构成，看得出来作者在整体的知识体系搭建上下了很大的功夫。特别是对于初学者来说，这种循序渐进的编排方式简直是福音，它不像有些教材那样上来就堆砌复杂的公式和晦涩的理论，而是通过大量的实例和图示来辅助理解。比如讲到CMOS反相器的工作原理时，它不仅给出了晶体管级的详细剖析，还配上了输入电压与输出电压转换过程的曲线图，这对我们理解数字信号的“高”与“低”是如何在物理层面实现的，帮助非常大。我特别欣赏它对一些经典逻辑门电路的深入探讨，不仅限于AND、OR、NOT这些基本操作，还涉及了更高级的译码器、多路选择器等组合逻辑的应用，让人感觉理论和实践的结合点把握得非常到位。这本书的排版也很舒服，行间距适中，字号大小也合适，长时间阅读下来眼睛不会感到特别疲劳，这在理工科教材中算是难能可贵的细节体验了。整体来说，这本书给我的第一印象是“结构清晰、内容详实、注重实践引导”。