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

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111279501

商品編碼：29692383728

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

內容提要

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

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

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

序言

前言 在信息爆炸的時代，電子技術已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機、電腦到傢用電器、工業自動化，數字電子技術扮演著核心角色。它不僅是現代科技的基石，更是推動社會進步的強大引擎。理解數字電子技術，掌握其原理與應用，對於我們把握未來、解決實際問題具有不可估量的價值。 本書旨在為廣大讀者，特彆是高等院校電子信息類及相關專業的學生，係統地、深入地介紹數字電子技術的核心概念、基本原理、重要元器件以及典型電路的設計與分析方法。我們力求在內容的深度和廣度上達到一個平衡，既要夯實理論基礎，又要緊密聯係實際應用，讓讀者在掌握基本知識的同時，能夠初步具備分析和解決數字電子領域問題的能力。 本書內容的組織，遵循從基礎到深入，從理論到實踐的邏輯脈絡。我們將從最基本的二進製數製和邏輯代數入手，逐步過渡到邏輯門電路、組閤邏輯電路、時序邏輯電路等核心內容，並在此基礎上介紹存儲器、脈衝信號發生與整形電路，以及數模/模數轉換等關鍵技術。同時，為瞭更好地理解這些理論在實際中的應用，我們還會穿插講解一些實際應用電路的設計與分析。 在編寫過程中，我們始終堅持以清晰易懂的語言闡述復雜的概念，輔以大量的實例和圖示，幫助讀者直觀地理解抽象的原理。我們避免使用過於晦澀的術語，力求使本書成為一本既嚴謹又易於學習的教材。此外，本書還考慮到數字電子技術快速發展的特點，在內容的選擇上，兼顧瞭經典理論與前沿動態，為讀者未來的進一步學習和研究打下堅實基礎。 本書的編寫凝聚瞭多位資深教師和研究人員的心血，我們感謝所有為本書貢獻智慧和力量的同仁。我們也希望本書能夠成為廣大讀者在數字電子技術學習道路上的良師益友，幫助大傢構建起紮實的知識體係，激發對數字電子技術的濃厚興趣，為未來的學習和職業生涯打下堅實的基礎。 第一章：緒論：數字電子技術概述 本章將為讀者勾勒齣數字電子技術的全貌，介紹其發展曆程、基本概念以及在現代社會中的重要地位。我們將從宏觀角度理解數字電子技術是如何從簡單的開關電路發展到如今復雜的集成電路係統，以及它所帶來的革命性變化。 1. 數字電子技術的概念與特點：深入探討“數字”的含義，區彆於模擬信號，理解數字信號在抗乾擾、精度保持、信息處理等方麵的優勢。我們將詳細闡述數字電子技術的二值化特性、邏輯運算的數學基礎以及其在存儲、傳輸和處理信息方麵的強大能力。 2. 數字電子技術的發展曆程：迴顧數字電子技術從真空管、晶體管到大規模集成電路（LSI）和超大規模集成電路（VLSI）的演進過程。瞭解不同曆史時期關鍵技術的突破，如晶體管的發明、集成電路的誕生、微處理器的齣現等，以及這些技術進步如何不斷推動電子産品的革新和普及。 3. 數字電子技術的應用領域：廣泛介紹數字電子技術在各個領域的實際應用。從我們日常接觸的消費電子産品（如手機、電視、電腦、數碼相機），到通信係統（如基站、光縴通信）、工業控製（如機器人、自動化生産綫）、醫療設備（如CT掃描儀、監護儀）、航空航天、國防軍事等，展現數字電子技術的無處不在和不可或缺。 4. 數字電子技術的基本組成：簡要介紹數字電子係統的基本構成模塊，包括邏輯門電路、存儲單元、控製器、輸入/輸齣接口等，為後續章節的深入學習奠定初步認識。 第二章：數製與編碼 本章是進入數字電子技術世界的基石。理解不同的數製錶示方法以及信息編碼的原理，是進行後續邏輯運算和電路分析的前提。 1. 二進製數製：詳細介紹二進製數製的原理，即逢二進一的計數規則。闡述二進製數在電子電路中的錶示方式（高低電平），以及如何通過二進製來錶示各種信息。 2. 其他常用數製：介紹十進製、八進製和十六進製數製，並重點講解它們與二進製數之間的相互轉換方法。理解這些數製在實際中的應用，例如十六進製在計算機編程和調試中的便利性。 3. 二進製數的運算：講解二進製數的加、減、乘、除運算規則，以及計算機中常用的補碼、原碼、反碼等錶示負數的方法，並闡述補碼在加減運算中的優勢。 4. 信息編碼：介紹各種常用的信息編碼方式，如ASCII碼、BCD碼（二進製編碼的十進製數）、漢字編碼等。理解編碼的目的是為瞭方便機器識彆和處理信息。 第三章：邏輯代數基礎 邏輯代數是描述和分析數字電路的數學工具。本章將係統介紹邏輯代數的基本公理、定理以及運算規則。 1. 邏輯變量與邏輯函數：定義邏輯變量（隻有0和1兩個取值）以及邏輯函數（輸入為邏輯變量、輸齣為邏輯變量的函數）。 2. 基本邏輯運算：詳細介紹邏輯“與”（AND）、邏輯“或”（OR）、邏輯“非”（NOT）三種基本邏輯運算。講解它們的邏輯符號、真值錶以及運算規則。 3. 基本邏輯門電路：介紹實現基本邏輯運算的集成電路元件——邏輯門電路，包括AND門、OR門、NOT門。 4. 其他重要邏輯運算：介紹邏輯“與非”（NAND）、邏輯“或非”（NOR）、邏輯“異或”（XOR）等邏輯運算，並給齣相應的邏輯門電路。 5. 邏輯代數的基本定理與公式：講解分配律、結閤律、交換律、重吸收律、德摩根定理等重要的邏輯代數定理。通過這些定理，可以對復雜的邏輯函數進行化簡和變換。 6. 邏輯函數的最小項和最大項錶示：介紹用最小項和最大項來錶示邏輯函數的方法，以及它們在邏輯電路設計中的作用。 第四章：組閤邏輯電路 組閤邏輯電路的特點是其輸齣僅取決於當前的輸入信號，與過去的輸入狀態無關。本章將介紹如何分析和設計這類電路。 1. 組閤邏輯電路的特點與分析方法：講解組閤邏輯電路的定義，以及分析組閤邏輯電路的步驟：寫齣邏輯錶達式、繪製邏輯圖。 2. 邏輯函數的化簡：介紹常用的邏輯函數化簡方法，包括代數化簡法、卡諾圖（Karnaugh Map）法。卡諾圖法是一種直觀且高效的化簡方法，將詳細介紹其應用。 3. 常用組閤邏輯電路： 編碼器與譯碼器：介紹實現二進製代碼轉換功能的編碼器（如優先編碼器）和譯碼器（如二進製-十進製譯碼器、七段數碼管驅動譯碼器）。 多路選擇器（Multiplexer）：講解其功能（從多個輸入中選擇一個作為輸齣）和應用，以及如何用它來實現邏輯函數。 數據分配器（Demultiplexer）：講解其功能（將一個輸入信號分配到多個輸齣之一）和應用。 加法器與減法器：介紹實現二進製加法和減法運算的電路，包括半加器、全加器、並行加法器等。 比較器：介紹實現兩個二進製數進行比較（大於、小於、等於）的電路。 4. 組閤邏輯電路的設計：通過實例，講解如何根據給定的邏輯功能要求，設計齣相應的組閤邏輯電路。 第五章：時序邏輯電路 時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入，還與電路的過去狀態（即存儲在觸發器中的信息）有關。這類電路構成瞭數字係統中的記憶單元。 1. 時序邏輯電路的基本概念：介紹時序邏輯電路的組成（觸發器、組閤邏輯）、時鍾信號的作用，以及狀態的概念。 2. 觸發器（Flip-Flop）： 基本觸發器：介紹SR觸發器、JK觸發器、D觸發器、T觸發器等基本類型的觸發器。詳細講解它們的結構、工作原理、狀態轉移圖和特性錶。 主從觸發器與邊沿觸發器：介紹更高級的觸發器類型，以及它們如何解決時序問題。 3. 寄存器（Register）：介紹由觸發器組成的寄存器，用於存儲並行數據。講解移位寄存器（串入並齣、並入串齣、串入串齣、並入並齣）的功能和應用，如數據移位、存儲和延遲。 4. 計數器（Counter）： 異步計數器（行波計數器）：介紹基於非同步觸發器連接實現的計數器，及其工作原理和局限性。 同步計數器（行波進位計數器）：介紹基於同步觸發器實現的計數器，具有更好的穩定性和速度。講解加法計數器、減法計數器、可逆計數器、任意模計數器等。 應用：介紹計數器在分頻、定時、數字係統中計數等方麵的應用。 5. 時序邏輯電路的設計：講解設計時序邏輯電路的步驟，包括狀態分析、狀態簡化、狀態分配、設計觸發器激勵方程和輸齣方程，以及繪製邏輯圖。 第六章：存儲器 存儲器是數字係統的重要組成部分，用於存儲數據和程序。本章將介紹不同類型的存儲器及其工作原理。 1. 存儲器的基本概念：介紹存儲單元、存儲字、存儲容量、讀/寫操作等基本概念。 2. 隨機存儲器（RAM）： 靜態RAM (SRAM)：講解其工作原理（利用觸發器存儲數據），特點（速度快，功耗大），以及常見的SRAM芯片結構。 動態RAM (DRAM)：講解其工作原理（利用電容存儲數據），特點（存儲密度高，速度相對慢，需要刷新），以及常見的DRAM芯片結構。 3. 隻讀存儲器（ROM）： 掩膜ROM (MROM)：介紹其生産方式和特點（一次寫入，不可更改）。 可編程ROM (PROM)：介紹其可編程的特點。 可擦寫可編程ROM (EPROM)：介紹其紫外綫擦除功能。 電可擦寫可編程ROM (EEPROM)：介紹其電擦除功能，以及其在嵌入式係統中的應用。 閃存（Flash Memory）：介紹其 EEPROM 的發展，以及在大容量存儲方麵的應用。 4. 存儲器的擴展：講解如何通過擴展芯片以增加存儲容量，以及如何實現地址擴展和數據位擴展。 第七章：脈衝信號發生與整形電路 在數字係統中，脈衝信號是信息傳輸和觸發操作的基礎。本章將介紹産生和處理各種脈衝信號的電路。 1. 穩態信號與瞬態信號：區分不同類型的信號。 2. 脈衝信號的産生： 多諧振蕩器：介紹無穩態多諧振蕩器（産生連續方波）和單穩態多諧振蕩器（産生單個脈衝）。 施密特觸發器：講解其將失真信號整形為標準方波的功能，以及其滯迴特性。 3. 脈衝信號的整形：利用施密特觸發器將失真、上升下降沿緩慢的信號轉化為清晰的方波信號。 4. 脈衝信號的分頻與倍頻：利用計數器實現脈衝信號的頻率變換。 5. 延時電路：介紹簡單的延時電路實現。 第八章：數模與模數轉換 在現實世界中，許多信號是模擬的，而數字電子係統處理的是數字信號。因此，數模轉換（DAC）和模數轉換（ADC）是連接模擬世界和數字世界的關鍵技術。 1. 數模轉換器（DAC）： 基本原理：介紹DAC將數字量轉換為模擬量的過程。 主要類型：講解加權電阻式DAC和R-2R電阻梯形DAC的工作原理、特點和應用。 重要參數：介紹分辨率、轉換時間、非綫性度等DAC的關鍵參數。 2. 模數轉換器（ADC）： 基本原理：介紹ADC將模擬量轉換為數字量的過程。 主要類型： 逐次逼近式ADC：講解其工作原理、特點和應用。 雙積分式ADC：講解其高精度特性。 並行式ADC（Flash ADC）：講解其速度快的特點。 Σ-Δ調製ADC：介紹其在音頻和高精度測量中的應用。 重要參數：介紹分辨率、采樣率、量化誤差、綫性度等ADC的關鍵參數。 3. DAC和ADC的應用：舉例說明DAC和ADC在音頻處理、數據采集、通信係統、儀器儀錶等領域的應用。 第九章：數字電子技術在實際應用中的設計與分析 本章將前麵所學的理論知識應用於實際電路的設計與分析，幫助讀者鞏固和深化理解。 1. 組閤邏輯電路設計實例：例如，設計一個簡易的電子密碼鎖、一個兩位數加法器等。 2. 時序邏輯電路設計實例：例如，設計一個簡單的交通燈控製器、一個計步器、一個流水燈控製器等。 3. 數字係統整體設計流程：介紹一個完整的數字係統設計過程，包括需求分析、功能劃分、模塊設計、仿真驗證、硬件實現等。 4. 集成電路（IC）基礎：簡要介紹不同類型集成電路（如TTL、CMOS）的特點和選擇，以及集成電路的應用。 結語 數字電子技術是一個充滿活力和創造力的領域，其發展日新月異，不斷湧現齣新的技術和應用。希望本書能夠為你打開通往數字電子技術殿堂的大門，激發你對這個領域更深入的探索和學習。掌握數字電子技術，不僅意味著擁有瞭一項寶貴的技能，更意味著你能夠更好地理解和參與到這個高度數字化的世界中。願你在未來的學習和實踐中，能夠不斷創新，用數字電子技術創造更美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

第一段評價： 這本書的裝幀設計很有年代感，那種樸素的封麵和略顯泛黃的書頁，一下子把我拉迴瞭大學時代，仿佛還能聞到圖書館裏老舊書籍特有的味道。我抱著它，心裏充滿瞭期待，想著這會不會是一本能深入淺齣講解復雜原理的寶典。然而，當我翻開第一章，那種期待感就開始慢慢消退瞭。書中的圖示清晰度實在是不敢恭維，很多關鍵的波形圖和電路結構圖，綫條模糊得厲害，看得我眼睛生疼。為瞭搞清楚一個邏輯門的工作原理，我不得不藉助網上的資源去對比參考，這無疑大大降低瞭閱讀體驗。而且，排版上的一些小失誤也時有發生，比如公式的上下標經常混淆，或者關鍵術語的定義在不同章節之間齣現瞭微小的矛盾，這些細節上的疏忽，對於初學者來說是相當緻命的障礙。我本以為作為“十一五”規劃教材，其嚴謹性會是基礎，但實際閱讀下來，感覺更像是一份趕工齣來的草稿，而非精心打磨的教學精品。它在物理呈現上，完全沒有給我帶來任何驚喜或額外的啓發，僅僅是充當瞭一個信息載體的角色，而且還是一個有些模糊的載體。

評分☆☆☆☆☆

第五段評價： 在深入閱讀這本書的過程中，我最大的感受是它在“數字化”這個核心主題上的體現嚴重不足。它停留在對基本邏輯門、觸發器這些基礎元件的機械介紹上，對於如何將這些離散的元件整閤成一個現代意義上的數字係統，幾乎沒有提供任何現代化的視角。例如，當它討論到加法器或計數器時，內容似乎還停留在使用離散的TTL或CMOS芯片搭建的階段，對於現代集成電路設計中普遍采用的硬件描述語言（HDL，如Verilog或VHDL）的提及少得可憐，或者提及瞭也僅僅是浮光掠影，沒有將其作為一種核心設計工具進行介紹。這使得這本書的知識體係顯得不完整，對於任何打算進入現代電子工程領域的人來說，它提供的技能樹的末端是枯萎的。它仿佛一本講述蒸汽機原理的書，卻對內燃機的齣現避而不談，讓人感覺學習的成果無法無縫對接於當下的技術實踐，因此其時效性和實用價值大打摺扣。

評分☆☆☆☆☆

第二段評價： 這本書的敘事邏輯著實讓人費解。它似乎是按照傳統的課程大綱硬生生地把知識點堆砌在一起，缺乏一種內在的、流動的內在驅動力。比如，它在介紹瞭組閤邏輯電路之後，緊接著就跳到瞭時序電路的基礎概念，中間的銜接部分處理得過於生硬，沒有充分引導讀者理解為什麼我們需要從靜態的邏輯走嚮包含時間維度的邏輯。讀起來，感覺像是在爬一座沒有明確指引的樓梯，每上一層都得自己摸索著找下一個颱階在哪裏。我特彆希望作者能花更多篇幅去解釋設計一個係統時，工程師是如何權衡不同邏輯單元的優劣，而不是僅僅羅列公式和真值錶。書中對實際應用案例的挖掘也顯得相當保守和老套，幾乎都是教科書上翻來覆去用的那些經典例子，對於一個身處快速迭代的電子行業現狀的讀者來說，顯得有些脫節和無力。我期待的是能看到一些關於小型嵌入式係統或者現代可編程邏輯器件（如FPGA的初步概念）的影子，但這本書的內容深度仿佛還停留在上個世紀的晶體管級彆討論中，缺乏麵嚮未來的視野和拓展性。

評分☆☆☆☆☆

第四段評價： 這本書的語言風格顯得異常學術化和疏離，充滿瞭冗長且復雜的句式，仿佛是為瞭滿足某種學術規範而堆砌的詞藻，而不是為瞭服務於教學的清晰錶達。許多本應通過直觀描述就能解釋清楚的概念，被作者用晦澀的專業術語包裹起來，使得初次接觸這些知識的讀者需要花費大量時間進行“解密”工作。我反復閱讀瞭關於時鍾脈衝和同步邏輯設計的那幾頁內容，感覺作者是在用一種陳述曆史的角度在介紹技術，而非引導我們去構建它。書中缺乏那種能夠點燃學習熱情的“頓悟時刻”。沒有生動的類比，沒有巧妙的比喻來打破抽象概念的壁壘。這種寫作風格，使得學習過程變成瞭一場孤獨的跋涉，學習者必須完全依靠自身的毅力和背景知識去艱難地啃食那些乾燥的文字。對於一個希望通過閱讀獲得啓發和動力的讀者來說，這本書提供的精神食糧實在過於寡淡，幾乎讓人提不起繼續深究的興趣。

評分☆☆☆☆☆

第三段評價： 從教學法的角度來看，這本書的習題設計可以說是乏善可陳。大量的習題僅僅是重復性地考察前文已經講授過的概念，缺乏層次感和創造性。很多題目都是“套用公式”就能得齣答案的類型，無法真正考驗讀者是否掌握瞭對電路原理的深刻理解和應用能力。比如，在講解競爭與冒險現象時，習題隻要求讀者識彆齣哪些門電路組閤可能産生毛刺，但從未引導讀者去設計一個有效的去毛刺電路，或者在時序電路中如何通過閤理的選型來規避這類問題。這種“知其然不知其所以然”的練習模式，讓學習過程變得枯燥乏味，很容易讓人産生“我隻是在做題，而不是在學習設計”的錯覺。對於一個渴望通過實踐來鞏固理論的學習者而言，這本書提供的反饋機製顯得過於機械化和片麵。優秀的教材應該像一位良師益友，在習題中設置陷阱，引導學生思考邊界條件，而不是簡單地重復概念，這本書顯然沒有做到這一點，它更像是一份標準答案的配對手冊。