数字电子技术基础(第2版)(工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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焦素敏 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115275233

商品编码：29729936257

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名：数字电子技术基础(第2版)(工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目)

定价：34.80元

作者：焦素敏

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787115275233

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.581kg

编辑推荐

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　　本书是根据国家教育部**制定的高职高专教育数字逻辑电路课程教学的基本要求和高职高专人才培养的规格和特点，并结合现代数字电子技术的发展趋势而编写的。本书的主要内容有数字电子技术理论基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数模和模数转换器、存储器及可编程逻辑器件和数字电路EDA简介等。本书各章还配有本章小结、自我检测题与参考答案、思考题与习题、技能训练、综合训练、实用资料速查、读图练习等内容。全书知识衔接紧凑，叙述通俗易懂，对数字电子技术的相关专业术语给出了英文表示，适合作为高职高专教育电子、通信、电气及计算机等各专业的教材，也适于成人自学和职业技术培训使用。

内容提要

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　　本书是为适应高职高专人才培养的需要，根据国家教育部*制定的高职高专教育数字电子技术课程教学的基本要求而编写的。在内容的编排上，充分考虑到高职高专教育的特点，并结合了现代数字电子技术的发展趋势。
　　本书内容共分9章，章是数字电子技术理论基础，第2章是逻辑门电路，第3章是组合逻辑电路，第4章是触发器，第5章是时序逻辑电路，第6章是脉冲波形的产生与变换，第7章是数模和模数转换器，第8章是半导体存储器及可编程逻辑器件，第9章是数字电路EDA简介。
　　本书配有技能训练、读图练习、综合训练、实用资料速查、本章小结、自我检测题及参考答案、思考题与习题等内容，以满足读者练习和实训的需要。
　　本书可作为电子、电气、通信和计算机等各专业的教材，也可供其他非电专业和成人教育、职业培训等选用。

目录

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章　数字电子技术理论基础 1.1　数字电路概述 1.1.1　数字信号与数字电路 1.1.2　数字电路的特点 1.2　数制和码制 1.2.1　数制 1.2.2　数制转换 1.2.3　码制 1.3　逻辑函数及其表示方法 1.3.1　逻辑代数 1.3.2　3种基本逻辑运算 1.3.3　常用的复合逻辑运算 1.3.4　逻辑函数的表示方法及相互转换 1.4　逻辑代数的基本定律和规则 1.4.1　逻辑代数的基本定律 1.4.2　逻辑代数的基本规则 1.5　逻辑函数的公式化简法 1.5.1　逻辑函数的不同表达方式 1.5.2　逻辑函数的公式化简法 1.6　逻辑函数的卡诺图化简法 1.6.1　逻辑函数的小项及其表达式 1.6.2　逻辑函数的卡诺图表示法 1.6.3　用卡诺图化简逻辑函数 1.7　具有无关项的逻辑函数及其化简 1.7.1　逻辑函数中的约束项 1.7.2　利用无关项化简逻辑函数 本章小结 自我检测题 习题第2章　逻辑门电路 2.1　二极管和三极管的开关特性 2.1.1　二极管的开关特性 2.1.2　三极管的开关特性 2.2　基本逻辑门电路 2.2.1　3种基本门电路 2.2.2　DTL与非门 2.3　TTL逻辑门电路 2.3.1　TTL与非门的工作原理 2.3.2　TTL与非门的外特性及有关参数 2.4　其他类型的TTL门电路 2.4.1　集电极开路与非门(OC门) 2.4.2　三态门(TS门) 2.4.3　TTL与或非门和异或门 2.5　CMOS反相器门电路 2.5.1　MOS管的开关特性 2.5.2　CMOS反相器 2.6　其他CMOS门电路 2.6.1　CMOS与非门 2.6.2　CMOS或非门 2.6.3　CMOS传输门(TG门) 2.7　正负逻辑问题 2.8　门电路在实际应用中应注意的问题 2.8.1　多余输入端的处理 2.8.2　TTL和CMOS电路外接负载问题 2.8.3　TTL与CMOS电路的接口技术 技能训练　集成门电路逻辑功能的测试 实用资料速查：集成门电路相关资料 本章小结 自我检测题 习题第3章　组合逻辑电路 3.1　组合逻辑电路的分析方法和设计方法 3.1.1　组合逻辑电路的基本概念 3.1.2　组合逻辑电路的分析方法 3.1.3　组合逻辑电路的设计方法 3.2　编码器 3.2.1　编码器的原理和分类 3.2.2　集成编码器 3.3　译码器和数据分配器 3.3.1　译码器的原理及分类 3.3.2　集成译码器 3.3.3　数据分配器 3.4　数据选择器 3.4.1　数据选择器的原理 3.4.2　集成数据选择器 3.5　数值比较器 3.5.1　数值比较器的原理 3.5.2　集成数值比较器 3.6　算术运算电路 3.6.1　半加器和全加器 3.6.2　集成算术运算电路 3.7　组合逻辑电路中的竞争与冒险 3.7.1　产生竞争冒险的原因 3.7.2　冒险的消除方法 技能训练1　组合逻辑电路的设计与测试 技能训练2　译码器的使用 技能训练3　编码器、显示译码器及数字显示电路 技能训练4　数据选择器 实用资料速查：常用组合逻辑电路功能部件相关资料 本章小结 自我检测题 习题第4章　触发器 4.1　触发器的电路结构及工作原理 4.1.1　基本RS触发器 4.1.2　同步RS触发器 4.1.3　主从触发器和边沿触发器 4.2　触发器的功能分类及相互转换 4.2.1　触发器的功能分类 4.2.2　不同类型时钟触发器的相互转换 4.2.3　集成触发器及主要参数 技能训练　触发器 本章小结 自我检测题 习题第5章　时序逻辑电路 5.1　时序逻辑电路的基本概念 5.2　时序逻辑电路的分析方法和设计方法 5.2.1　同步时序逻辑电路的分析 5.2.2　异步时序逻辑电路的分析 5.2.3　同步时序逻辑电路的设计方法 5.3　寄存器和锁存器 5.3.1　数码寄存器 5.3.2　移位寄存器 5.3.3　锁存器 5.3.4　寄存器集成电路介绍 5.4　计数器 5.4.1　二进制计数器 5.4.2　十进制计数器 5.4.3　集成计数器介绍 5.5　节拍脉冲发生器 技能训练　集成计数器及应用 实用资料速查：常用时序逻辑电路功能部件相关资料 本章小结 自我检测题 习题第6章　脉冲波形的产生与变换 6.1　555定时器 6.2　多谐振荡器 6.2.1　由555定时器组成的多谐振荡器 6.2.2　石英晶体多谐振荡器 6.2.3　多谐振荡器的应用 6.3　单稳态触发器 6.3.1　由555定时器组成的单稳态触发器 6.3.2　集成单稳态触发器 6.3.3　单稳态触发器的应用 6.4　施密特触发器 6.4.1　由门电路组成的施密特触发器 6.4.2　由555定时器构成的施密特触发器 6.4.3　集成施密特触发器 6.4.4　施密特触发器的应用 技能训练　555时基电路 读图练习　ASCII键盘编码电路 综合训练　数字钟的设计与实现 本章小结 自我检测题 习题第7章　数模和模数转换器 7.1　D/A转换器 7.1.1　二进制权电阻网络D/A转换器 7.1.2　R-2RT型网络D/A转换器 7.1.3　D/A转换器的主要技术参数 7.1.4　集成D/A转换器 7.2　A/D转换器 7.2.1　概述 7.2.2　常用的A/D转换器类型 7.2.3　集成A/D转换器及其应用 技能训练1　模数转换器ADC0809 技能训练2　数模转换器DAC0832 读图练习3位半数字电压表 本章小结 自我检测题 习题第8章　半导体存储器及可编程逻辑器件 8.1　存取存储器(RAM) 8.1.1　RAM的结构和工作原理 8.1.2　RAM的存储元 8.1.3　RAM的扩展 8.2　只读存储器(ROM) 8.2.1　ROM的结构和工作原理 8.2.2　ROM的扩展 8.3　可编程逻辑器件(PLD) 8.3.1　概述 8.3.2　PAL和GAL *8.3.3　CPLD/FPGA简介 本章小结 自我检测题 习题*第9章　数字电路EDA简介 9.1　HDL入门 9.1.1　组合逻辑电路设计举例 9.1.2　时序逻辑电路设计举例 9.2　EDA工具软件MAX plusⅡ使用入门 9.2.1　原理图输入设计方法 9.2.2　文本编辑——VHDL设计 本章小结 习题参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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探索电路的奥秘：从逻辑门到数字系统的构建 数字电子技术，作为现代科技的基石，渗透在我们生活的方方面面，从智能手机的精密运算到工业自动化的高效控制，无不闪耀着它的智慧光芒。这门学科不仅仅是关于一堆堆的电子元件，更是关于如何利用最基本的逻辑单元，构建起能够处理、存储和传递信息的复杂数字系统。它是一门充满逻辑之美、工程之巧的技术科学，也是通往信息时代大门的钥匙。 我们的生活正以前所未有的速度迈入数字化时代。每一次的触摸屏滑动，每一次的语音指令，每一次的在线购物，都依赖于背后庞大而精密的数字电子系统。这些系统之所以能够如此高效、可靠地运作，离不开数字电子技术的基础理论和实践支撑。从最基础的开关电路，到复杂的微处理器，其核心都围绕着“0”和“1”这两个简单的状态展开。数字电子技术正是研究如何利用这些离散的信号，通过精妙的逻辑组合，实现复杂功能的科学。 揭开数字世界的神秘面纱：从布尔代数到逻辑电路 数字电子技术的世界，始于对“真”与“假”、“开”与“关”的抽象理解。布尔代数，这门数学分支，为我们提供了一种严谨的工具，用以描述和操作这些离散的状态。它的基本运算——与（AND）、或（OR）、非（NOT）——如同乐高积木中的基本单元，可以组合成各种复杂的逻辑门电路。这些逻辑门，如同一扇扇“只允许特定信号通过”的门，是构成一切数字电路的最小功能单元。 理解了逻辑门，我们便迈出了构建数字系统的第一步。例如，一个简单的“与”门，只有当所有输入都为“1”时，输出才为“1”；而一个“或”门，只要有一个输入为“1”，输出就为“1”。“非”门则是一个简单的反相器，将输入信号翻转。通过将这些逻辑门以不同的方式连接起来，我们可以实现更复杂的功能。例如，将两个“与”门和一个“或”门结合，就可以构建一个半加器，能够实现两个二进制位的加法运算，并产生一个和以及一个进位。 半加器是数字电路设计中的一个重要里程碑，它让我们看到了将基本逻辑门组合起来，实现算术运算的可能性。在此基础上，进一步扩展，可以得到全加器，能够处理三个输入的二进制加法，并产生和与进位。全加器是实现多位二进制加法器的核心单元。当我们将多个全加器串联起来，配合适当的控制逻辑，就可以构建出能够执行复杂算术运算的加法器、减法器，甚至更复杂的算术逻辑单元（ALU），这是中央处理器（CPU）的核心组成部分之一。 数据存储与状态保持：记忆的实现 数字系统不仅需要进行计算，更需要能够存储信息。存储单元的构建，依赖于另一类基本电路——触发器。触发器是一种能够“记住”状态的电路，它可以保持其输出状态，直到接收到特定的触发信号。最基本的触发器，如SR触发器，可以通过设置（S）和复位（R）输入来控制其存储的状态。 有了触发器，我们就可以构建更复杂的存储单元，如寄存器。寄存器是一组触发器的集合，能够存储一个或多个位的二进制信息。例如，一个8位寄存器，可以存储一个8位二进制数。这些寄存器在CPU内部扮演着至关重要的角色，用于临时存储指令、数据和运算结果。 更进一步，将大量的存储单元按照一定的结构组织起来，就形成了存储器。随机存储器（RAM）允许CPU快速地读写数据，是计算机工作时临时存储程序和数据的地方。只读存储器（ROM）则存储着固定的程序或数据，如开机时的BIOS信息，其内容在出厂后通常不可更改。对存储器的工作原理的深入理解，是掌握计算机系统如何运作的关键。 时序逻辑与状态机的艺术：控制的智慧 数字电路的设计，大致可以分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入，例如我们前面提到的加法器。而时序逻辑电路的输出，除了当前输入外，还依赖于电路之前的状态。这使得时序逻辑电路能够处理随时间变化的信息，实现更加复杂的控制功能。 时序逻辑电路的核心在于“时钟”信号。时钟信号就像一个节拍器，以固定的频率发出脉冲，驱动着电路中的状态变化。在每个时钟脉冲到来时，存储单元（如触发器）的状态会根据输入信号和之前的状态进行更新。这种同步的、有节奏的工作方式，是构建复杂数字系统的基础。 利用时序逻辑电路，我们可以构建出“状态机”。状态机是一种抽象模型，它描述了一个系统在不同状态之间转换的过程。在一个状态机中，系统可以在多个预定义的状态之间切换，每个状态的切换都由特定的输入和时钟信号触发。状态机广泛应用于微处理器的控制单元、通信协议的实现、以及各种顺序控制系统中。例如，一个简单的交通灯控制器，就可以设计成一个状态机，它在红灯、黄灯、绿灯这几个状态之间按照预设的顺序进行循环。 从简单到复杂：数字系统的构建 将上述基本的逻辑门、存储单元和时序控制原理相结合，我们就可以开始构建更庞大、更复杂的数字系统。例如，一个计数器，就是利用触发器和组合逻辑，实现对脉冲信号的计数。一个移位寄存器，可以实现对数据的循环移位操作，常用于串行数据传输。 更进一步，通过集成海量的晶体管和逻辑门，我们可以制造出高度集成的数字芯片，如微处理器（CPU）、微控制器（MCU）和现场可编程门阵列（FPGA）。CPU是计算机的大脑，负责执行指令、进行计算和控制计算机的整体运作。微控制器则将CPU、存储器和输入/输出接口集成在一块芯片上，常用于嵌入式系统和各种电子设备中。FPGA则是一种可编程的集成电路，允许用户根据自己的需求，在硬件层面配置逻辑功能，具有高度的灵活性。 实践与应用：数字电子技术的未来 数字电子技术的发展日新月异，新的材料、新的工艺、新的设计方法不断涌现。从超大规模集成电路（VLSI）到片上系统（SoC），再到未来的量子计算和人工智能硬件，数字电子技术始终站在科技创新的前沿。 掌握数字电子技术的基础知识，不仅能够帮助我们理解现代电子设备的运作原理，更能为我们打开通往相关领域，如计算机科学、通信工程、自动化控制、人工智能等的大门。它是一种逻辑思维的训练，一种解决问题的能力，一种将抽象概念转化为实际产品的工程能力。 这门学科的魅力在于，它将严谨的数学原理、精妙的电路设计和强大的工程实践融为一体，让我们得以创造出能够思考、能够记忆、能够通信的“智能”设备。从最简单的逻辑门到最复杂的处理器，每一步的理解都将带领我们更深入地洞察数字世界的运行规律，也为我们未来在科技浪潮中乘风破浪打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我的第一印象是简洁而专业，那种深蓝或灰色的主色调，搭配着清晰的白色字体，立刻让人感受到它蕴含的知识的严谨性。我之前在学校里接触过几本不同版本的数字电路教材，但很多时候，教材的排版和图示总是让人感觉有些晦涩难懂，或者过于陈旧。然而，这本教材的插图和电路图绘制得异常清晰，每一个逻辑门、每一个波形图都标注得详尽无遗，即便是初次接触数字电子技术的朋友，也能比较直观地理解其中的原理。尤其是一些复杂的时序电路分析部分，作者似乎非常用心，将复杂的时序关系拆解成若干个小步骤，配合着清晰的状态转移图，让原本头疼的概念变得不再那么令人望而却步。我特别喜欢它在理论阐述后的“动手实践”提示，虽然我手头上没有实体教材，但从文字中就能感受到作者鼓励读者去模拟或搭建电路的用心，这对于培养工程思维是至关重要的。总的来说，从视觉到内容的组织结构，这本书散发出一种现代、实用且高度重视学习者体验的专业气息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计简直是教科书级别的典范。通常情况下，教材的习题无非就是做几道公式代换或者画几个简单的逻辑图，看完答案就觉得一切都明白了。但这本教材的练习题明显经过了精心的设计和梯度划分。基础练习部分巩固了概念的掌握，不多不少，刚刚好。但中高难度的部分，特别是那些需要综合运用多个章节知识点才能解决的综合题，设计得非常巧妙。它们往往不是那种纯粹的数学计算题，而是模拟了一个真实的工程需求场景，要求读者必须先进行需求分析、逻辑抽象，然后才是电路实现。我尝试做了几道后面的综合题，发现它们非常考验对数字系统整体架构的理解能力，而不是简单地记忆某个芯片的功能。做完这些题后，我感觉自己对数字系统的理解上了一个台阶，仿佛打通了理论和实践之间的壁垒。这种通过解题来驱动学习和理解深化的方式，比单纯的阅读或听课要有效得多，真正做到了学以致用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，说实话，一开始让我有些意外，它比我预想中的“高职教材”要深入和透彻得多。我原本期待的是那种非常口语化、只讲最基础概念的入门读物，但实际上，它在介绍基础布尔代数和逻辑函数化简时，就引入了更严谨的数学推导过程，这对于我这种希望未来能从事硬件设计工作的人来说，无疑是一个巨大的加分项。作者在讲解组合逻辑电路时，并没有简单地罗列卡诺图（K-map）的使用方法，而是花了大篇幅去解释为什么我们需要这种工具，以及它背后的最小项和最大项的意义，这种“知其然，更要知其所以然”的讲解方式，极大地提升了知识的深度。很多其他教材往往是“一笔带过”的公式推导，在这本书里却被赋予了足够的篇幅去解释其物理意义。读起来感觉不像是在看一本面向特定职业教育的教材，更像是在阅读一本精心编写的、面向工程实践的专业参考书，它对细节的把控非常到位，很少出现那种模糊不清、需要读者自行脑补的段落。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工程技术人员，我最看重的教材是其在工程应用层面的落地性。很多理论教材在讲完基本门电路和编码器之后，就戛然而止，留给读者的是一堆漂浮在空中的知识点。然而，这本教材在讲解完基础搭建模块后，明显地开始侧重于实际的系统级应用。例如，在介绍寄存器和计数器的时候，它没有停留在标准的74系列芯片的讲解上，而是很自然地过渡到了如何利用这些基本单元去构建一个简易的同步系统或异步系统，甚至提到了状态机的设计与优化。最让我印象深刻的是关于存储器的部分，作者深入浅出地讲解了SRAM和DRAM的工作原理及其在系统中的选型考量，这在一般的初级教材中是很少见的深度。这种编写思路，显然是站在未来工程师的角度去设计的，它不仅教会了我们“搭积木”，更重要的是，它在潜移默化中训练我们如何去“设计一座房子”，如何根据需求选择最合适的“建筑材料”，这种系统化的思维训练，是这本书极具价值的地方。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对新技术的包容性上做得相当不错，这对于一本立足于“十二五”规划的教材来说，是难能可贵的。数字技术日新月异，如果教材内容过于固化在几十年前的标准逻辑器件上，学习者很快就会脱节。我欣喜地发现，这本书在讲解完传统的TTL和CMOS逻辑系列后，并没有将重点停留在历史研究上，而是非常前沿地引入了可编程逻辑器件（PLD）的概念。虽然它可能没有像专门的FPGA教材那样深入，但它为读者构建了一个坚实的桥梁，让他们知道现代数字系统是如何从离散的逻辑门向集成化的可编程器件演进的。对于高职教育而言，让学生接触到这些前沿思想，激发他们对后续学习的兴趣，至关重要。这种对时代脉搏的精准把握，确保了这本书不仅是一份知识的记录，更是一个指引未来技术方向的罗盘，让读者在学习现有知识的同时，也能对未来的发展趋势有所预见。