数字电路与逻辑设计(第3版普通高等教育十一五规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡锦 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040287998

商品编码：29692538927

包装：平装

出版时间：2010-05-01

基本信息

书名:数字电路与逻辑设计(第3版普通高等教育十一五规划教材)

定价：36.90元

售价：25.1元,便宜11.8元,折扣68

作者:胡锦

出版社：高等教育出版社

出版日期：2010-05-01

ISBN：9787040287998

字数：

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版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.599kg

编辑推荐

p>　　本书在如下方面做了进一步的调整和改进：将《数字电路与逻辑设计》（作者：胡锦）分为上、下两篇，上篇主要介绍数字电路的理论知识，精减了分立器件电路的理论描述和相似的例题，文字做了进一步提炼、适当删减了冗余内容；增补了部分思考题与习题参考答案；重点突出了集成数字器件的应用等。下篇整合了基本数字逻辑测试仪器的使用方法，数字电路设计和制作的基本技能，数字单元电路的制作与测试，数字系统的设计与制作，EWB虚拟实验平台及CPLD／FPGA开发工具——QuartusⅡ开发环境等实用性技能内容，强化了数字电路单元技能训练和数字逻辑系统的综合设计能力的培养；选取与工程实际相关的项目，吸收了有关新技术、新器件、新工具的内容；突出了大规模集成电路的应用。

内容提要

　　本书是晋通高等教育“十一五”*规划教材。《数字电路与逻辑设计》在前两版教材的基础上，对“数字电路与数字逻辑”课程内容进行了整合优化，从应用角度出发介绍了数字电路的基础知识、逻辑分析的基本方法及数字电路设计制作的基本技能，并关注了中大规模集成电路的应用。全书分上、下两篇，主要内容包括：逻辑代数基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、数模及模数转换器、大规模集成数字电路、常用仪器与设备的使用方法、数字电路设计的基础知识、EWB应用简介、CPLD／FPGA开发环境QuartusⅡ应用简介、数字电路单元实验、数字系统综合设计。其中数字电路单元实验、数字系统综合设计以及CPLD／FPGA开发应用等内容可根据教学实际情况选用。《数字电路与逻辑设计》可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校及本科院校的二级职业技术学院和民办高校计算机专业、通信专业、电子类专业的教材，也可供有关专业技术人员参考使用，或作为自学用书。

目录

上篇 理论篇章 逻辑代数基础 1．1 数制与编码 1．1．1 数制 1．1．2 数制转换 1．1．3 编码 1．2 基本概念、公式和定理 1．2．1 三种基本逻辑关系 1．2．2 基本公式、定理和常用规则 1．3 逻辑函数的化简 1．3．1 逻辑函数的标准与或式和 1．3．2 逻辑函数的公式化简法 1．3．3 逻辑函数的图形化简法 1．3．4 具有无关项的逻辑函数的化 1．4 逻辑函数的表示方法及相互转换 1．4．1 几种逻辑函数的表示方法 1．4．2 逻辑函数几种表示方法之间 转换本章小结思考题与习题第2章 集成逻辑门电路第3章 组合逻辑电路第4章 集成触发器第5章 时序逻辑电路第6章 脉冲波形的产生和整形第7章 数模及模数转换器第8章 大规模集成数字电路下篇 实践篇第9章 常用仪器与设备的使用方法0章 数字电路设计的基础知识1章 EWB应用简介2章 CPLD／FPGA开发环境Quartus 11应用简介3章 数字电路单元实验4章 数字系统综合设计部分思考题与习题参考答案参考文献

作者介绍

文摘

序言

探索数字世界的基石：从逻辑门到复杂系统 在这个信息爆炸的时代，我们生活在一个由数字信号构建的世界。从智能手机的每一次触屏，到超级计算机的强大运算，再到物联网设备之间的无缝连接，这一切的背后都离不开一套精巧而强大的体系——数字电路。它们是现代电子设备的核心，是构建复杂计算和信息处理系统的基础。本书将带领您深入探索数字电路的奥秘，理解其基本原理，掌握设计方法，并为进一步学习更高级的数字系统奠定坚实的基础。 第一章：数字世界的入口——二进制与逻辑代数 要理解数字电路，我们首先需要理解它们所使用的语言。数字世界最根本的语言是二进制，即仅由0和1两种状态组成。本章将为您详细介绍二进制数系的表示方法，包括原码、补码等，并阐述二进制与其他数制（如十进制、十六进制）之间的转换。理解二进制是进入数字领域的第一把钥匙。 紧随其后，我们将引入数字逻辑的另一位核心人物——逻辑代数，也称为布尔代数。它是一套严谨的数学工具，用于描述和分析由0和1组成的信号之间的逻辑关系。我们将学习基本的逻辑运算，如与（AND）、或（OR）、非（NOT）运算，并深入理解它们在数字电路中的物理实现。此外，本章还将介绍更复杂的逻辑门，如异或（XOR）、同或（XNOR）、与非（NAND）、或非（NOR）门，以及它们各自的真值表和逻辑表达式。掌握逻辑代数，您将能够精确地描述和简化任何数字逻辑功能。 第二章：构建数字电路的基本砖块——逻辑门及其组合 掌握了基本的逻辑门，我们就可以开始搭建更复杂的电路。本章将详细讲解各种基本逻辑门的结构、工作原理以及在集成电路中的实现。您将了解到，尽管它们看起来简单，但却是构建任何数字系统的基石。 在此基础上，我们将学习如何将这些基本逻辑门组合起来，实现更高级的逻辑功能。我们将深入分析各种组合逻辑电路的设计，例如： 编码器（Encoder）与译码器（Decoder）：理解它们如何将一种编码格式转换为另一种，在数据处理和地址选择等领域扮演着关键角色。 数据选择器（Multiplexer, MUX）与数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）：学习它们如何根据控制信号选择或分发数据，是实现灵活数据通路和信号路由的核心。 加法器（Adder）与减法器（Subtractor）：深入理解二进制算术运算的实现原理，包括半加器、全加器以及多位加法器的设计。 比较器（Comparator）：学习如何设计电路来比较两个二进制数的大小。 通过这些实例，您将学会如何根据功能需求，将逻辑门巧妙地组合起来，设计出满足特定任务的电路模块。 第三章：捕捉状态的魔术——时序逻辑电路 如果说组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入，那么时序逻辑电路则引入了一个全新的维度——“记忆”或者说“状态”。时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于电路之前所经历的状态。本章将带领您进入时序逻辑的世界。 我们将首先介绍构成时序逻辑电路最基本的单元——触发器（Flip-Flop）。您将详细了解不同类型的触发器，如SR触发器、JK触发器、D触发器以及T触发器，理解它们的结构、工作原理、时钟信号的作用以及掌握置位（Set）、复位（Reset）等控制输入。触发器是构建所有存储单元和状态机的基础。 在此基础上，我们将学习如何将触发器组合起来，实现更复杂的时序逻辑功能： 寄存器（Register）：了解寄存器如何用于存储一组二进制数据，并学习各种寄存器类型，如并行输入并行输出（PIPO）、串行输入并行输出（SIPO）等。 计数器（Counter）：深入研究计数器的设计，包括同步计数器和异步计数器，理解它们如何按照特定序列进行计数，并在频率分频、数字定时等方面发挥重要作用。 移位寄存器（Shift Register）：学习移位寄存器如何实现数据的串行传输和转换，理解它们在串行通信、波形发生器等应用中的价值。 您还将学习如何使用状态图和状态表来描述和设计同步时序逻辑电路，以及如何分析和理解时序逻辑电路的时序特性，如建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time），这对于确保电路的稳定运行至关重要。 第四章：从抽象到现实——硬件描述语言（HDL）与逻辑综合 在数字电路的设计过程中，仅仅依靠手绘逻辑图已经无法满足现代复杂系统的需求。硬件描述语言（HDL）的出现，极大地提高了设计效率和可维护性。本章将为您介绍当前最主流的HDL之一——Verilog HDL（您也可以选择学习VHDL，本书将以Verilog为例进行讲解）。 您将学习Verilog HDL的基本语法，包括数据类型、运算符、过程块（always块）、连续赋值语句等。更重要的是，您将学会如何使用Verilog HDL来描述各种数字逻辑功能，从简单的逻辑门到复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。 掌握了Verilog HDL的描述能力后，我们将进入逻辑综合（Logic Synthesis）的环节。逻辑综合工具能够将您用HDL编写的抽象描述，自动翻译成实际的门级网表。本章将阐述逻辑综合的原理，以及如何通过对HDL代码的优化和设计约束的设置，来指导综合工具生成满足性能、面积和功耗要求的电路。您将了解到综合工具如何进行逻辑化简、门级选择和布局布线等关键步骤，从而实现从行为级描述到物理实现的转变。 第五章：构建复杂的数字系统 有了前面章节的基础，我们就可以开始着手设计和分析更复杂的数字系统了。本章将通过一系列实际的应用案例，展示如何将前面学到的理论和工具融会贯通。 我们将探讨存储器（Memory）的设计与原理，包括SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器）的基本结构和工作方式，以及它们在数字系统中的地位。 此外，我们还将深入了解微处理器（Microprocessor）的基本架构，包括指令集、寄存器组、算术逻辑单元（ALU）、控制单元以及存储器的交互。尽管微处理器是极其复杂的系统，但通过将其分解为可管理的逻辑模块，您将能够理解其核心工作原理。 最后，本章还将触及现场可编程门阵列（FPGA）等可编程逻辑器件的概念。FPGA提供了一种灵活的硬件实现平台，允许用户在芯片上配置逻辑功能，这在原型开发、定制化设计和教育领域具有广泛的应用。您将了解到FPGA的内部结构，以及如何将其与HDL设计流程结合起来，实现您的数字系统设计。 结语 数字电路与逻辑设计是通往信息科技世界的基石。通过本书的学习，您将不仅能够理解构成现代电子设备的基本原理，更重要的是，您将掌握一套强大的工具和方法，用于分析、设计和实现属于您自己的数字系统。从最基本的逻辑门到复杂的计算核心，数字电路的魅力无处不在。希望本书能激发您对数字逻辑设计的浓厚兴趣，并为您在未来的学习和职业生涯中打开一扇扇通往无限可能的大门。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《数字电路与逻辑设计（第3版）》的评价，可以用“扎实可靠的基石”来概括。它不是那种追求新潮概念、但缺乏深度的“网红”教材。相反，它回归了数字逻辑设计的本源，专注于那些经过时间检验、并且在任何一代硬件设计中都不可或缺的核心原理。书中的术语定义准确无误，每一个逻辑符号的引入都有明确的背景说明。令我印象深刻的是，作者在讨论逻辑函数化简时，不仅详细讲解了布尔代数运算规则，还非常细致地介绍了Karnaugh Map（卡诺图）的应用边界和局限性，甚至适当地提到了Quine-McCluskey算法的基本思想，这表明了作者对知识的把握是全面且不偏颇的。对于需要通过考试并且希望在未来从事硬件设计相关工作的学生而言，这本书提供了足够的深度去应对各种挑战，同时它的结构化组织也保证了学习的效率，避免了知识点的碎片化。它是一本值得反复研读的工具书和学习指南。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路与逻辑设计（第3版）》的教材，说实话，给我的感觉就像是走进了一个设计精密的迷宫，里面充满了各种逻辑门、组合电路和时序电路的奥秘。我记得我刚开始接触这方面知识的时候，感觉那些真值表和卡诺图简直是天书，但随着我跟着书里的章节一步步深入，那种豁然开朗的感觉真是太棒了。作者在讲解基础概念时，总能用非常形象的比喻，比如将复杂的逻辑功能比作生活中的开关和流程，这极大地降低了初学者的门槛。特别是对CMOS和TTL逻辑族特性的对比分析，简直是教科书级别的严谨又不失清晰。我特别欣赏它在例题设计上的用心，那些例题往往不是简单地重复理论，而是巧妙地结合了实际应用场景，让我能真正理解“为什么”要这样设计，而不是死记硬背公式。书中的图示清晰度和排版质量也是一流的，即便是比较复杂的时序图，也能让人一眼看明白信号的先后顺序和状态转移。这本书为我后续学习微机原理和嵌入式系统打下了极其坚实的基础，可以说，没有扎实的数字逻辑基础，后来的学习寸步难行，而这本书无疑提供了最稳固的地基。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都达到了一个非常令人信服的水平。它不仅仅满足于介绍标准的组合逻辑和时序逻辑元件，更进一步探讨了存储器的组织结构、可编程逻辑器件（PLD）的基本原理，甚至还触及了总线仲裁和简单的CPU结构基础。对于一个规划教材来说，它无疑是超出了基础要求的。我个人认为，这本书的价值体现在其系统性的构建上，它把分散的逻辑门、触发器、计数器、寄存器这些知识点，有机地串联成了一个可工作的数字系统。举例来说，它在讲解计数器时，先从最基础的异步计数器讲起，然后引入同步计数器的优势，最后再过渡到设计一个特定模数的计数器，这种由浅入深、层层递进的逻辑链条，让学习者能够清晰地看到知识是如何一步步累积并最终构建出复杂功能的。我感觉自己在使用这本书的过程中，不仅仅是在学习“是什么”，更是在学习“怎么做”和“为什么是这样做的”，这种实践导向的教学方法，对于提升动手能力非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我过去翻阅过几本数字电路的教材，很多都显得过于理论化和抽象，读起来枯燥乏味，学完后感觉脑子里一团浆糊。然而，这本《数字电路与逻辑设计（第3版）》完全打破了这种刻板印象。它的叙述风格非常亲切自然，即便是对于那些首次接触负逻辑、上升沿触发、下降沿触发这些概念的同学来说，也能通过作者精心设置的“陷阱”和“注意点”提示，避免走弯路。我特别喜欢它对“毛刺”和“竞争冒险”这些实际工程中常见问题的讨论，很多其他教材会一带而过，但这本书却用专门的篇幅，结合波形图和延迟分析，深入浅出地解释了它们产生的原因和消除的方法，这对于培养严谨的工程思维至关重要。读完这些章节，我才真正理解了为什么在实际电路中，时序约束和信号完整性会变得如此重要。这本书的排版也很有特点，关键公式和定义都用醒目的方式标出，使得复习和查阅变得异常高效，真正做到了实用与理论的完美结合。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本厚厚的《数字电路与逻辑设计（第3版）》，第一印象是内容极其详实，几乎涵盖了数字电路设计所有能想到的核心知识点。它不像市面上某些教材那样走马观花，而是对每一个知识点都进行了深入的挖掘和剖析。比如在讨论有限状态机设计时，它不仅仅停留在状态图和状态表上，还详细探讨了不同编码方式对电路复杂度和速度的影响，甚至提到了如何利用特定算法来简化状态转移逻辑，这一点对于想要深入研究FPGA或ASIC设计的读者来说，价值无可估量。书中的习题设计也颇具匠心，难易程度分布合理，从基础的逻辑化简到复杂的系统级设计，步步递进，让人欲罢不能。我记得有一章专门讲了半加器和全加器的设计优化，书中不仅展示了标准电路图，还通过布尔代数和卡诺图的反复迭代，清晰地展示了如何从冗余设计走向最简设计，这种“过程重于结果”的教学理念，着实令人佩服。这本书更像是导师的手把手指导，而不是冰冷的知识堆砌，它教会了我如何像一个真正的电子工程师那样去思考问题。