數字電子技術(普通高等教育“十一五”規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王秀敏 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 電路分析
• 數字電路
• 模擬電路
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 通信工程
• 計算機科學

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111279501

商品編碼：29692323669

包裝：平裝

齣版時間：2010-01-01

基本信息

書名:數字電子技術(普通高等教育“十一五”規劃教材)

定價：32.00元

售價：21.8元,便宜10.2元,摺扣68

作者:王秀敏

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2010-01-01

ISBN：9787111279501

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.499kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是麵嚮普通高等教育電氣工程與自動化類的“十一五”規劃教材。本書大量精簡瞭傳統分立元件及小規模集成電路等內容，增加瞭反映*電子設計技術發展的前沿水平及實現方法的EDA技術等內容，符閤我國高等學校教學內容和課程體係改革的需要。
　　全書共分12章，主要包括數字電路基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與整形、數模與模數轉換器、半導體存儲器、可編程邏輯器件等內容。麵對可編程器件的高度發展和新世紀對高等教育培養高素質人纔的需要，在部分章節中增加瞭數字係統的EDA技術。為數字電路教學上的方便，同時增加瞭半導體器件的基本知識內容，各章前有內容提要、教學目標，各章末有小結、檢測題和習題。
　　本書可作為高等學校電子信息類、電氣信息類各專業本科生的教材，也可供本學科及其他相近學科工程技術人員參考。

目錄

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序
前言
章　概述
　1.1　數字量與模擬量
　1.2　數製係統和編碼
　　1.2.1　數製係統
　　1.2.2　數製轉換
　　1.2.3　編碼
　1.3　算術運算、邏輯運算和關係運算
　　1.3.1　算術運算
　　1.3.2　邏輯運算
　　1.3.3　關係運算
　1.4　數字器件
　1.5　並行傳輸和串行傳輸
　1.6　高、低電平/正、負邏輯
　1.7　EDA開發平颱及設計流程
　　1.7.1　EDA開發平颱
　　1.7.2　EDA設計流程
　小結
　檢測題
　習題
第2章　邏輯代數與邏輯化簡
　2.1　邏輯代數的公式和定理
　　2.1.1　基本公式
　　2.1.2　常用公式
　　2.1.3　基本定理
　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
　　2.2.3　邏輯函數的兩種標準形式
　　2.2.4　邏輯函數的卡諾圖錶示法
　　2.2.5　邏輯函數的各種錶示法之間的相互轉換
　2.3　邏輯函數化簡
　　2.3.1　邏輯函數的公式法化簡
　　2.3.2　邏輯函數的卡諾圖法化簡
　　2.3.3　具有無關項的邏輯函數化簡
　　2.3.4　邏輯函數的其他簡錶達形式的化簡
　小結
　檢測題
　習題
第3章　常用半導體器件的工作原理和開關特性
　3.1　半導體基礎知識
　　3.1.1　本徵半導體
　　3.1.2　雜質半導體
　　3.1.3　PN結
　3.2　半導體二極管
　　3.2.1　二極管的結構與類型
　　3.2.2　二極管的伏安特性
　　3.2.3　二極管的主要參數
　　3.2.4　二極管的應用
　　3.2.5　半導體二極管的開關特性
　3.3　雙極型晶體管
　　3.3.1　雙極型晶體管的結構與類型
　　3.3.2　晶體管的電流放大作用
　　3.3.3　晶體管的特性麯綫
　　3.3.4　晶體管的主要參數
　　3.3.5　溫度對晶體管的特性及參數影響
　　3.3.6　雙極型晶體管的開關特性
　3.4　場效應晶體管
　　3.4.1　結型場效應晶體管
　　3.4.2　絕緣柵型場效應晶體管
　　3.4.3　場效應晶體管的主要參數
　　3.4.4　場效應晶體管與晶體管的比較
　　……
第5章　組閤邏輯電路
第6章　觸發器
第7章　時序邏輯電路的分析與設計
第8章　常用時序邏輯功能器件
第9章　脈衝信號的産生與整形
0章　數模與模數轉換器
1章　存儲器
2章　可編程邏輯器件
參考文獻

作者介紹

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王秀敏，教授，碩士生導師。2004年3月到澳大利亞南澳大學進修。2001年晉升為教授。中國電子學會高級會員，浙江省自然科學基金評審專傢、省級“電路與電子技術”教學團隊主要參加人、中國計量學院電子信息與通信工程係主任。2008年參與一項國傢重點基礎研究發展計劃（973

文摘

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序言

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《數字電子技術》—— 探索邏輯的奧秘，構築未來的基石 在信息技術飛速發展的今天，數字電子技術無疑是驅動這一切變革的核心力量。從我們手中智能手機的精密芯片，到連接世界的龐大網絡，再到人工智能的飛速進步，無不建立在數字電子技術的堅實基礎之上。這門學科不僅是電子工程領域的基石，更是計算機科學、通信工程、自動化以及眾多交叉學科不可或缺的組成部分。它教會我們如何理解、設計和構建處理信息的數字係統，如何將抽象的邏輯概念轉化為具體的電路和功能。 本書《數字電子技術》旨在為讀者提供一個全麵而深入的學習體驗，帶領大傢穿越邏輯的海洋，掌握數字世界的語言。我們不會停留在錶麵，而是深入挖掘數字電路的每一個細節，從最基礎的邏輯門到復雜的集成電路設計，讓讀者真正理解數字信號是如何被處理、存儲和傳輸的。 課程體係與內容概述 本書的結構設計嚴謹，循序漸進，力求讓初學者能夠輕鬆入門，同時為有一定基礎的讀者提供更深層次的探討。我們從最根本的概念講起，逐步深入到更復雜的應用。 第一部分：數字係統基礎 二進製數及其運算： 這是數字電子學的基石。我們將詳細介紹二進製、八進製、十進製和十六進製數之間的轉換，以及二進製加法、減法、乘法和除法。理解這些基本運算規則，是掌握後續所有數字邏輯概念的前提。我們將通過大量的實例來幫助讀者熟練掌握這些運算。 邏輯代數基礎： 邏輯代數，也稱為布爾代數，是描述和分析數字電路的數學工具。本書將係統介紹邏輯變量、邏輯運算（與、或、非）、基本定理和公式，以及如何利用邏輯代數對邏輯錶達式進行化簡。我們將重點講解德摩根定律、分配律等核心定理，並展示它們在簡化邏輯電路中的強大作用。 邏輯門電路： 邏輯門是實現基本邏輯運算的基本單元。我們將詳細介紹與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門和同或門等各種邏輯門的構成原理、邏輯符號和真值錶。通過對這些基本門的深入理解，讀者將能夠構建更復雜的邏輯電路。 組閤邏輯電路： 組閤邏輯電路由基本邏輯門構成，其輸齣僅取決於當前輸入信號。我們將講解編碼器、譯碼器、數據選擇器、數據分配器、加法器、減法器、比較器等重要的組閤邏輯電路。這些電路在數據處理、信號路由、算術運算等方麵有著廣泛的應用。我們將通過實例說明這些電路的設計方法和工作原理。 時序邏輯電路： 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於其曆史狀態，即它具有“記憶”功能。本書將詳細介紹觸發器（RS觸發器、JK觸發器、T觸發器、D觸發器）的工作原理、狀態轉移圖和特性方程。我們將展示如何利用觸發器構建各種時序電路，如寄存器、計數器和移位寄存器。 第二部分：更復雜的數字係統和應用 寄存器和計數器： 寄存器是用於存儲一組二進製數的基本單元，而計數器則是一種特殊的時序電路，用於對脈衝信號進行計數。我們將深入研究不同類型的寄存器（如移位寄存器、並行輸入/輸齣寄存器）和計數器（如同步計數器、異步計數器、可預置計數器），並探討它們在數據暫存、移位操作以及定時控製等方麵的應用。 半導體存儲器： 存儲器是數字係統的核心組成部分，用於存儲數據和程序。本書將介紹各種類型的半導體存儲器，包括隨機訪問存儲器（RAM，如SRAM和DRAM）和隻讀存儲器（ROM，如PROM、EPROM、EEPROM和Flash Memory）。我們將詳細講解它們的結構、工作原理、讀寫時序以及在實際係統中的應用。 數模/模數轉換器（DAC/ADC）： 現實世界中的大多數信號是模擬的，而數字係統隻能處理數字信號。因此，數模轉換器（DAC）和模數轉換器（ADC）是連接模擬世界和數字世界的關鍵橋梁。我們將介紹幾種主要的DAC和ADC實現技術，如權電阻型DAC、倒T型DAC、逐次逼近型ADC、雙積分型ADC等，並分析它們的性能指標和適用範圍。 可編程邏輯器件（PLD）： 隨著集成電路技術的飛速發展，可編程邏輯器件（PLD）得到瞭廣泛應用。本書將介紹幾種主要的PLD，包括可編程隻讀存儲器（PROM）、通用陣列邏輯（GAL）、復雜可編程邏輯器件（CPLD）和現場可編程門陣列（FPGA）。我們將重點講解它們的結構、編程方式以及在原型開發和復雜邏輯實現中的優勢。 數字係統設計方法： 除瞭理論知識，本書還將介紹數字係統設計的基本流程和方法。我們將探討自頂嚮下和自底嚮上的設計策略，以及硬件描述語言（HDL，如VHDL或Verilog）在現代數字係統設計中的作用。雖然本書不側重於HDL的深入教學，但會提供相關概念的介紹，為讀者進一步學習打下基礎。 微處理器與微控製器基礎（簡要介紹）： 為瞭讓讀者對數字電子技術的實際應用有一個更宏觀的認識，我們將對微處理器和微控製器進行簡要介紹。我們將解釋它們的基本結構、工作原理以及在各種嵌入式係統中的重要作用。 學習方法與實踐指導 本書在內容組織上，力求理論與實踐相結閤。每一章的講解都配有豐富的例題，幫助讀者理解抽象的理論概念。此外，書中還會提供一係列的實驗項目和設計練習，鼓勵讀者動手實踐，將所學知識應用於實際電路的搭建和設計。通過理論學習和動手實驗的結閤，讀者可以更深刻地理解數字電子技術的工作原理，並培養解決實際工程問題的能力。 本書的價值與意義 學習《數字電子技術》不僅僅是掌握一門技術，更是培養一種邏輯思維能力和係統分析能力。在當今這個信息爆炸的時代，無論你將來從事哪個領域的工作，對數字世界的深刻理解都將為你打開更廣闊的視野，賦予你更強大的創新能力。 對未來的工程師而言： 本書是開啓電子工程、計算機科學、自動化、通信工程等專業學習的必經之路。掌握數字電子技術，意味著你能夠參與到更前沿的科技研發中，設計和製造更先進的電子設備和係統。 對科學研究者而言： 數字電子技術是實現各種復雜科學實驗和數據采集、分析係統的基礎。理解數字電路的設計和工作原理，將有助於你在自己的研究領域取得突破。 對其他領域從業者而言： 即使你不是直接從事電子設計工作，理解數字電子技術的基本原理，也能幫助你更好地理解和應用現代科技産品，更好地與技術人員溝通，從而在各行各業的數字化轉型中發揮更大作用。 本書希望成為你探索數字世界奧秘的引路人，幫助你建立起紮實的數字電子技術知識體係，為你的學習和職業生涯奠定堅實的基礎。我們相信，通過對邏輯的深入理解，你將能夠更好地駕馭數字時代的浪潮，構築屬於自己的輝煌未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖風格，帶有一種濃厚的上個世紀末期的學院派氣息，這一點非常明顯。圖錶多采用單色或簡單的雙色印刷，綫條非常清晰，但缺乏現代教材中常見的3D渲染圖或仿真波形截圖來輔助理解。例如，在講解時序邏輯電路（如觸發器）的建立時間（$T_{set-up}$）和保持時間（$T_{hold}$）時，純粹依靠文字描述和二維時序圖，對於初學者來說，理解其動態變化和相互製約關係，需要花費額外的精力去想象。我個人更習慣於看到現代教材中那種結閤仿真工具輸齣的、色彩分明的波形圖，直觀地展示數據延遲和毛刺的影響。此外，書中提供的習題，雖然數量可觀，但大多集中於基礎的布爾代數化簡和邏輯電路的繪製，很少有涉及係統級性能分析和故障診斷的開放性問題。這種設定使得讀者在閤上書本時，盡管掌握瞭基礎的邏輯轉換能力，但在麵對一個要求優化功耗或提高工作頻率的實際項目時，會感到無從下手，因為教材的視角過於“靜態”和“理想化”，沒有充分考慮現實世界中噪聲、串擾和工藝偏差帶來的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本號稱是“十一五”規劃教材的《數字電子技術》，我拿到手的時候，心裏其實是打瞭個大大的問號的。畢竟是規劃教材，總得有點跟得上時代步伐的底氣吧？結果翻開目錄，前幾章的內容基本就是我大學剛入學時用的那本老教材的翻版，對晶體管的開關特性、基本邏輯門的工作原理，講得是詳盡無比，甚至連一些已經很少在現代設計中直接使用的TTL和CMOS器件的參數對比，都占據瞭大量的篇幅。這對於我們這些已經接觸到FPGA和SoC設計的工程師來說，感覺就像是讓人重溫小學一年級的乘法口訣，雖然基礎沒錯，但實在有些冗餘和乏味。我更期待的是能夠深入探討高速電路設計中的信號完整性問題，或者在新一代半導體工藝下，低功耗數字電路的設計優化策略。這本書在理論深度上倒是沒的說，邏輯代數的化簡、卡諾圖的繪製，都屬於教科書級彆的標準範式，但它對現代EDA工具的使用流程和設計驗證的迭代方法幾乎是隻字未提，這讓它在實踐指導層麵上顯得力不從心，更像是一部靜止在曆史中的參考書，而非引領未來的學習指南。整體感覺就是，內容紮實到略顯僵硬，缺乏對行業前沿變化的敏感度和足夠的靈活性，閱讀體驗更像是被一本厚重的曆史文獻所裹挾，而不是與一個充滿活力的技術領域對話。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書給人的感覺是學術嚴謹到近乎“枯燥”。全書的行文風格非常正式和學術化，幾乎沒有使用任何類比或生活化的例子來拉近讀者與抽象概念的距離。比如，在講解時鍾域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）這種現代數字係統中最容易齣錯的關鍵環節時，它僅僅是羅列瞭同步器結構（如雙D觸發器鏈），並警告瞭亞穩態的風險，但對於實際工程中如何選擇閤適的跨時鍾域握手協議（如異步FIFO或基於握手的單比特信號傳輸），則含糊其辭，沒有給齣明確的設計規範或推薦。這種過度依賴純理論推導而輕視工程實踐指導的做法，使得大量的公式和定理雖然在數學上無懈可擊，但在轉化為實際可運行的硬件時，橋梁卻搭建得不夠堅固。我希望一本優秀的教材不僅能教會我原理，更能指導我如何避免“踩坑”，而這本書更多的是在描繪一個完美的理論世界，對於現實世界中充滿各種非理想因素的數字係統設計挑戰，似乎準備不足，留給讀者的自我摸索空間反而顯得過於龐大瞭。

評分☆☆☆☆☆

從內容組織的角度來看，這本教材的章節過渡顯得略微生硬，缺乏一種流暢的、遞進式的知識體係構建。例如，在完成瞭對組閤邏輯和時序邏輯的細緻講解之後，關於可編程邏輯器件（PLD，主要還是指早期的PAL/GAL）的介紹顯得非常突兀且篇幅過短，仿佛是硬塞進來的一個附屬章節，而對後來占據主導地位的FPGA架構（如查找錶LUT、配置單元）則幾乎沒有涉及。這種結構上的不平衡，暴露瞭其“十一五”規劃的時代烙印——當時的教材編寫者可能未能預見到現場可編程門陣列（FPGA）技術在後來的研究生教育和工業界中的爆炸式增長。對於現在的電子工程專業學生而言，數字電路的學習目標已經明確地轉嚮瞭如何高效利用FPGA進行原型驗證和産品開發，而這本書在引入這些關鍵技術點時，顯得非常保守和滯後，隻是蜻蜓點水般提及瞭概念，沒有提供足夠的代碼示例或設計流程指導。讀完後，感覺對上世紀八九十年代的TTL/CMOS電路瞭如指掌，但對當前主流的硬件描述語言（HDL）驅動的設計範式卻依然感到陌生和茫然，知識的適用性大打摺扣。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初買這本教材，主要是衝著它“普通高等教育”的名頭，以為內容會涵蓋到當前主流的數字係統設計方法論。然而，深入閱讀後發現，它在對復雜數字係統的抽象和模塊化設計思想的闡述上，顯得尤為保守和片麵。書中對有限狀態機（FSM）的討論，停留在Mealy和Moore類型的基本結構劃分上，對於如何利用高級語言描述復雜控製邏輯，比如如何有效地進行狀態編碼以優化時序，或是如何利用IP核進行係統級設計，這些現代數字電路設計工程師的日常工作內容，書中幾乎沒有涉及。它更側重於“搭積木”式的門電路組閤，而不是“架構師”式的係統構建。比如，關於存儲器（RAM/ROM）的介紹，主要還是停留在靜態存儲單元的原理圖分析上，對於同步DRAM的內部時序控製和接口協議，比如DDR係列的工作機製，就顯得捉襟見肘瞭。整個閱讀過程，就像是在看一份精美的電路圖譜，每一個元件都標示清晰，但缺少瞭將這些元件組閤成一座宏偉建築的藍圖設計思想的指導，讓人總覺得少瞭那麼一點“點石成金”的魔力，更多的是一種機械的堆砌感，對於希望快速上手復雜項目開發的人來說，這本書的價值更多體現在對“為什麼”的基礎理解上，而非“怎麼做”的實戰技巧上。