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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• 三版

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040287998

商品编码：29729528126

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

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：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.599kg

编辑推荐

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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

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　　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

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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

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文摘

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序言

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电路魔法与逻辑之舞：探寻电子世界的奥秘 在浩瀚的电子世界里，一切都以最基本的“开”与“关”开始。从微小的晶体管到庞大复杂的集成电路，其核心驱动力都来自于一种古老而强大的语言——数字逻辑。本书并非为你打开一本沉闷的教科书，而是邀请你踏上一段充满奇遇的探索之旅，深入了解数字电路与逻辑设计的精彩领域。我们将一同揭示那些隐藏在现代科技幕后的“魔法”，理解它们如何被创造、被构建，以及它们如何驱动着我们日益互联的世界。 第一章：二进制的魅力——信息的基石 想象一下，我们生活在一个只有两种状态的世界：亮或灭，是或否，1或0。这便是二进制的奇妙之处。在这一章，我们将剥离复杂的概念，直击数字信息最本质的表达方式——二进制数。你将学习如何将我们熟悉的十进制数转化为二进制，反之亦然，理解它们之间的对应关系。我们将深入探讨不同进制的运算，例如二进制的加减乘除，这并非简单的数学游戏，而是构建数字计算和存储的基础。你将看到，即便是最复杂的计算，其根源都可以追溯到这些最基本的二进制操作。我们会通过生动的例子，让你体会到这种看似简单的编码方式如何承载起海量的信息，成为现代数字技术不可或缺的基石。 第二章：逻辑门的宇宙——数字世界的乐高积木 如果说二进制是数字世界的原子，那么逻辑门就是构成一切的分子。它们是实现基本逻辑运算的最小单元，也是数字电路设计的核心构件。在本章，我们将一一拜访这些神奇的“门”，从最基本的“与门”（AND）、“或门”（OR）、“非门”（NOT）开始，理解它们各自的逻辑功能，并通过真值表这种直观的方式来描绘它们的行为。我们将进一步探索更复杂的组合，如“与非门”（NAND）、“或非门”（NOR）、“异或门”（XOR）和“同或门”（XNOR），了解它们是如何由基本门组合而成，以及它们在实际电路设计中的优势和应用。你会惊讶地发现，通过巧妙地组合这些看似简单的逻辑门，我们可以构建出实现任何复杂功能的电路。我们将以一种游戏化的方式，让你亲手“搭建”这些逻辑门电路，体会组合的乐趣和力量。 第三章：布尔代数的优雅——逻辑世界的数学语言 逻辑门的行为可以用一种特殊的数学语言来描述，那就是布尔代数。它为我们提供了一种严谨、简洁的方式来分析和设计数字电路。在本章，你将学习布尔代数的基本定律和定理，例如交换律、结合律、分配律，以及德摩摩根定律等。我们将展示如何利用这些代数工具来化简逻辑表达式，从而优化电路设计，减少元器件数量，提高电路效率。你将学会如何将一个逻辑问题转化为布尔表达式，再通过代数运算找到最简形式，最终映射到具体的逻辑门电路。这就像是为电路设计找到了一套优雅的“语法规则”，让复杂的逻辑变得井然有序，易于理解和实现。 第四章：组合逻辑电路——瞬时响应的奇迹 当逻辑门按照特定的结构组合起来，并且输出仅仅取决于当前输入的组合时，我们就得到了组合逻辑电路。它们是数字电路中实现特定功能的“计算引擎”。在本章，我们将深入剖析各种重要的组合逻辑电路。你将学习如何设计和分析“编码器”（Encoder）和“译码器”（Decoder），它们是如何将一种形式的代码转换为另一种形式的，这在数据传输和控制系统中至关重要。我们将探索“多路选择器”（Multiplexer）和“分路选择器”（Demultiplexer），理解它们如何像一个智能的“交通指挥员”，根据控制信号将不同的输入导向不同的输出，或者将一个输入分发到不同的路径。你还将接触到“加法器”（Adder）和“减法器”（Subtractor）等算术逻辑单元，它们是计算机进行数值运算的基石。通过分析这些电路的内部结构和工作原理，你将深刻理解现代计算机是如何进行快速而精确的数学运算的。 第五章：时序逻辑电路——记忆与状态的演进 与组合逻辑电路的瞬时响应不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于电路过去的状态。它们拥有“记忆”能力，能够存储信息，并根据时间顺序进行操作。在本章，我们将进入时序逻辑电路的迷人世界。你将学习“触发器”（Flip-flop）的概念，它是时序逻辑电路的最基本存储单元，能够存储一个比特的信息，并根据时钟信号的变化来更新其状态。我们将详细介绍各种类型的触发器，如SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，理解它们各自的工作特点和应用场景。在此基础上，我们将探讨“寄存器”（Register）和“计数器”（Counter），它们是由多个触发器组成的更复杂的时序电路。寄存器可以存储多个比特的数据，而计数器则能够按照预设的规律进行计数。你将了解这些电路在数据存储、时钟分频、状态机设计等方面的关键作用，它们是构建现代数字系统中“内存”和“控制器”的基础。 第六章：有限状态机——行为模式的精确描绘 当组合逻辑与时序逻辑巧妙地结合，并且电路的状态能够按照预定义的序列进行转换时，我们就构建了有限状态机（Finite State Machine，FSM）。FSM是一种强大的模型，用于描述和设计具有特定行为模式的数字系统。在本章，我们将学习如何用状态图和状态表来描述一个FSM的行为，并将其转化为实际的数字电路。你将理解摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的区别，以及它们在设计中的权衡。我们将通过具体的例子，例如一个简单的交通灯控制器或一个序列检测器，来演示如何设计一个FSM，并将其实现为由逻辑门和触发器组成的数字电路。你将体会到FSM在设计复杂控制逻辑时的条理性和系统性，它们是许多自动化设备、通信系统和嵌入式控制器设计的核心。 第七章：数字系统设计流程——从概念到实现 将一个抽象的数字系统概念转化为可工作的硬件，需要一套系统化的设计流程。在本章，我们将为你勾勒出整个数字系统设计的蓝图。你将了解从需求分析、逻辑设计、电路实现到最终测试验证的各个阶段。我们将介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，它们是描述复杂数字电路的标准工具，能够极大地提高设计效率和可维护性。你将了解如何利用EDA（Electronic Design Automation）工具来辅助设计，例如进行逻辑仿真、综合和布局布线。我们还将探讨一些设计中的关键原则，如模块化设计、自顶向下和自底向上相结合的方法，以及如何进行性能优化和功耗管理。通过了解这个完整的流程，你将对数字系统设计的全貌有一个清晰的认识，并为进一步深入学习和实践打下坚实的基础。 第八章：常用数字集成电路——乐高积木的现实世界 在实际的电子项目中，我们很少从最底层的逻辑门开始构建电路。取而代之的是，我们使用各种预先制造好的数字集成电路（ICs），它们就像是拥有特定功能的“乐高积木”。在本章，我们将介绍一些最常见的数字集成电路芯片，并分析它们的功能和应用。你将了解像74系列逻辑门芯片、通用寄存器芯片、计数器芯片、译码器芯片、存储器芯片（如RAM和ROM）以及微处理器等。我们将通过实际的电路图和应用实例，展示如何将这些现成的IC组合起来，快速构建出功能强大的数字系统。这就像是掌握了使用高级工具的技巧，能够让你在更短的时间内实现更复杂的创意。 第九章：存储器原理——数字世界的记忆宝库 数据存储是数字系统的核心功能之一。在本章，我们将深入探讨各种类型的存储器，了解它们的工作原理、特点和应用。你将学习随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的区别，以及它们各自的优势和局限性。我们将介绍静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的内部结构和工作机制，理解它们在计算机内存中的作用。你还将了解不同类型的ROM，如PROM、EPROM和EEPROM，以及闪存（Flash Memory）的工作原理，它们在固件存储和数据持久化方面扮演着重要角色。我们将通过分析存储器的组织结构和读写操作，让你对数字信息是如何被安全地存储和快速地检索有一个深刻的理解。 第十章：微处理器与嵌入式系统——智能的诞生 当我们把中央处理器（CPU）、存储器和各种输入输出接口集成到一个芯片上，并赋予它可编程的能力，我们就诞生了微处理器。而将微处理器与其他数字电路和传感器结合，并运行特定程序的系统，就称为嵌入式系统。在本章，我们将带你一窥微处理器和嵌入式系统的奥秘。你将了解微处理器的基本结构，如寄存器、算术逻辑单元（ALU）、控制单元和总线接口，并理解指令周期和流水线技术如何实现高效的计算。我们将探讨嵌入式系统在日常生活中的广泛应用，从智能手机、汽车电子到工业自动化设备。你将了解嵌入式系统设计的关键环节，包括硬件选型、软件开发（如C语言编程）和系统集成。我们将通过简单的实例，让你初步体验到如何设计和构建一个简单的嵌入式系统，从而让机器“思考”和“行动”。 结语：迈向数字创新的未来 数字电路与逻辑设计不仅仅是理论知识的学习，更是一种解决问题、创造创新的思维方式。通过本书的探索，你将掌握一套强大的工具和方法，能够理解和构建我们生活中无处不在的数字设备。从简单的逻辑门到复杂的微处理器，你已经领略了电子世界的规则与奥秘。希望这段旅程能够点燃你对数字技术的热情，激发你探索更广阔的电子领域，去创造属于你自己的数字奇迹。这仅仅是一个开始，数字世界的精彩，正等待着你用智慧去书写。

评分☆☆☆☆☆

这本《模拟电子技术基础》简直是电工电子爱好者的福音，特别是对于初学者来说，它的讲解方式非常平易近人。我记得我第一次接触晶体管放大电路时，那些复杂的参数和工作原理让我头疼不已，但这本书通过大量的实例和清晰的图示，将那些抽象的概念变得可视化了。它不仅仅是罗列公式，更注重对电路工作原理的深入剖析，让你真正理解“为什么”会这样工作。比如，在讲解运放的负反馈应用时，作者没有直接抛出复杂的数学模型，而是先用一个非常直观的例子说明负反馈如何稳定增益，然后再逐步引入理论。书中的习题设计也非常巧妙，难度梯度合理，从基础概念巩固到复杂系统分析都有覆盖，做完之后会有一种豁然开朗的感觉。我尤其欣赏它对一些经典电路（如耦合、滤波电路）的详细分析，那些在实际工程中经久不衰的设计思想被展现得淋漓尽致。如果说有什么不足，可能在对最新一代集成电路工艺的介绍上略显保守，但对于打下坚实的模拟电路基本功来说，这本书的价值是无可替代的。它为我后续深入学习射频电路和电源管理IC打下了无比扎实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，《信号与系统分析》这本书，我本来以为会是一本枯燥的“公式大全”，结果大跌眼镜。它成功地将傅里叶变换、拉普拉斯变换这两个数学工具，从抽象的符号变成了可以操控的物理工具箱。作者似乎深谙理工科学生对“图像感”的追求，对时域和频域之间的对应关系，做了堪称艺术品的图形化处理。比如，讲解卷积时，它通过动态的“翻转、平移、相乘、累加”的动画过程描述（即使在书本上，也能通过细致的步骤图看出来），让我彻底明白了卷积定理的直观含义，而不是仅仅记住公式。这本书对离散时间信号处理的引入也非常到位，与连续时间信号的对比清晰明确，避免了初学者在Z变换和拉普拉斯变换之间产生混淆。唯一的槽点是，前几章的习题中，部分涉及奇异函数的推导步骤略显跳跃，可能需要读者自行脑补一些基础的微积分知识。但总体而言，它极大地提升了我对信号处理这门学科的兴趣和信心。

评分☆☆☆☆☆

《电磁场与电磁波》这本书，在我看来，是真正体现了“严谨而又充满美感”的学术著作。学习电磁场往往是很多工科生的噩梦，因为其本质是抽象的矢量微积分在三维空间中的体现。然而，这本书的作者似乎有一套独特的“翻译”系统，能够把麦克斯韦方程组的四个方程，用清晰的物理场景来解释其背后的能量流和场相互作用的机理。例如，在讲解坡印亭矢量时，它不是干巴巴地给出公式，而是结合波导管内能量传输的剖面图，直观地展示了电磁能量是如何在空间中“流动”的。它的推导过程极少出现逻辑断裂，每一步都像是严丝合缝的几何证明，让人不得不佩服其逻辑的缜密性。书中的边界条件处理部分，是很多教材的薄弱环节，但这本书却通过大量二维和三维的截面图示，将反射和折射的复杂情况阐述得透彻明了。这本书的难度系数不低，需要读者具备扎实的微积分基础，但一旦啃下来，对电磁现象的理解将达到一个全新的高度，是真正值得反复研读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研读这本《微机原理与接口技术（基于8051及ARM体系结构）》，这本书的覆盖面之广令人印象深刻。它并没有停留在对单一处理器的僵化介绍上，而是以一种历史的眼光，巧妙地将经典的8051单片机作为入门的基石，然后平滑过渡到现代主流的ARM Cortex-M系列。这种“老带新”的教学策略非常高明，既保证了初学者能够理解存储器映射、指令集的基本概念，又不会在面对复杂的现代处理器时感到无从下手。特别是对ARM汇编语言的讲解部分，它的指令集分类清晰，并且通过多个实际操作系统的I/O控制范例，展示了寄存器操作的精髓。书里关于中断系统和DMA控制器的章节写得尤为扎实，内容详实到可以直接作为开发手册来参考。如果非要鸡蛋里挑骨头，那就是关于嵌入式实时操作系统（RTOS）的章节略显单薄，仅仅是点到为止，但考虑到全书的体量和重点，这或许是取舍的结果。这本书无疑是为想进入底层开发领域的人士准备的精品。

评分☆☆☆☆☆

我手里这本《通信原理导论（第4版）》的排版和内容组织简直是教科书级别的典范，阅读体验极其流畅。它最成功的地方在于，它找到了理论深度与工程实用性之间的完美平衡点。很多通信原理的书籍要么过于数学化，让人望而却步，要么过于浅显，缺乏实际指导意义。而这本教材，在讲解香农定理、信道编码和调制解调等核心内容时，先给出清晰的物理意义和应用背景，然后才引入必要的数学推导，确保读者在理解“它是什么”之后，再去深究“它为什么是这样”。我特别喜欢它在每一章末尾设置的“工程启示”栏目，这些小结往往能将书本知识与当前主流的4G/5G技术联系起来，让人感觉所学非虚。书中关于高斯白噪声和各种调制方式（如QPSK, 16QAM）性能对比的图表制作得极其专业，直接拿去报告里做展示都不会有问题。如果说对某部分的体验不够完美，那就是关于MIMO系统的介绍相对比较简略，可能需要配合其他更专业的书籍来深入理解最新的空间复用技术，但作为一本导论性质的教材，它的使命已经超额完成了。