數字電子技術基礎(第2版)(工業和信息化高職高專“十二五”規劃教材立項項目) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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焦素敏 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
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• 高職高專
• 教材
• 電路
• 數字電路
• 模擬電路
• 半導體
• 電子工程

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115275233

商品編碼：29729936257

包裝：平裝

齣版時間：2012-08-01

基本信息

書名：數字電子技術基礎(第2版)(工業和信息化高職高專“十二五”規劃教材立項項目)

定價：34.80元

作者：焦素敏

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2012-08-01

ISBN：9787115275233

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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　　本書是根據國傢教育部**製定的高職高專教育數字邏輯電路課程教學的基本要求和高職高專人纔培養的規格和特點，並結閤現代數字電子技術的發展趨勢而編寫的。本書的主要內容有數字電子技術理論基礎、邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換、數模和模數轉換器、存儲器及可編程邏輯器件和數字電路EDA簡介等。本書各章還配有本章小結、自我檢測題與參考答案、思考題與習題、技能訓練、綜閤訓練、實用資料速查、讀圖練習等內容。全書知識銜接緊湊，敘述通俗易懂，對數字電子技術的相關專業術語給齣瞭英文錶示，適閤作為高職高專教育電子、通信、電氣及計算機等各專業的教材，也適於成人自學和職業技術培訓使用。

內容提要

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　　本書是為適應高職高專人纔培養的需要，根據國傢教育部*製定的高職高專教育數字電子技術課程教學的基本要求而編寫的。在內容的編排上，充分考慮到高職高專教育的特點，並結閤瞭現代數字電子技術的發展趨勢。
　　本書內容共分9章，章是數字電子技術理論基礎，第2章是邏輯門電路，第3章是組閤邏輯電路，第4章是觸發器，第5章是時序邏輯電路，第6章是脈衝波形的産生與變換，第7章是數模和模數轉換器，第8章是半導體存儲器及可編程邏輯器件，第9章是數字電路EDA簡介。
　　本書配有技能訓練、讀圖練習、綜閤訓練、實用資料速查、本章小結、自我檢測題及參考答案、思考題與習題等內容，以滿足讀者練習和實訓的需要。
　　本書可作為電子、電氣、通信和計算機等各專業的教材，也可供其他非電專業和成人教育、職業培訓等選用。

目錄

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章　數字電子技術理論基礎 1.1　數字電路概述 1.1.1　數字信號與數字電路 1.1.2　數字電路的特點 1.2　數製和碼製 1.2.1　數製 1.2.2　數製轉換 1.2.3　碼製 1.3　邏輯函數及其錶示方法 1.3.1　邏輯代數 1.3.2　3種基本邏輯運算 1.3.3　常用的復閤邏輯運算 1.3.4　邏輯函數的錶示方法及相互轉換 1.4　邏輯代數的基本定律和規則 1.4.1　邏輯代數的基本定律 1.4.2　邏輯代數的基本規則 1.5　邏輯函數的公式化簡法 1.5.1　邏輯函數的不同錶達方式 1.5.2　邏輯函數的公式化簡法 1.6　邏輯函數的卡諾圖化簡法 1.6.1　邏輯函數的小項及其錶達式 1.6.2　邏輯函數的卡諾圖錶示法 1.6.3　用卡諾圖化簡邏輯函數 1.7　具有無關項的邏輯函數及其化簡 1.7.1　邏輯函數中的約束項 1.7.2　利用無關項化簡邏輯函數 本章小結 自我檢測題 習題第2章　邏輯門電路 2.1　二極管和三極管的開關特性 2.1.1　二極管的開關特性 2.1.2　三極管的開關特性 2.2　基本邏輯門電路 2.2.1　3種基本門電路 2.2.2　DTL與非門 2.3　TTL邏輯門電路 2.3.1　TTL與非門的工作原理 2.3.2　TTL與非門的外特性及有關參數 2.4　其他類型的TTL門電路 2.4.1　集電極開路與非門(OC門) 2.4.2　三態門(TS門) 2.4.3　TTL與或非門和異或門 2.5　CMOS反相器門電路 2.5.1　MOS管的開關特性 2.5.2　CMOS反相器 2.6　其他CMOS門電路 2.6.1　CMOS與非門 2.6.2　CMOS或非門 2.6.3　CMOS傳輸門(TG門) 2.7　正負邏輯問題 2.8　門電路在實際應用中應注意的問題 2.8.1　多餘輸入端的處理 2.8.2　TTL和CMOS電路外接負載問題 2.8.3　TTL與CMOS電路的接口技術 技能訓練　集成門電路邏輯功能的測試 實用資料速查：集成門電路相關資料 本章小結 自我檢測題 習題第3章　組閤邏輯電路 3.1　組閤邏輯電路的分析方法和設計方法 3.1.1　組閤邏輯電路的基本概念 3.1.2　組閤邏輯電路的分析方法 3.1.3　組閤邏輯電路的設計方法 3.2　編碼器 3.2.1　編碼器的原理和分類 3.2.2　集成編碼器 3.3　譯碼器和數據分配器 3.3.1　譯碼器的原理及分類 3.3.2　集成譯碼器 3.3.3　數據分配器 3.4　數據選擇器 3.4.1　數據選擇器的原理 3.4.2　集成數據選擇器 3.5　數值比較器 3.5.1　數值比較器的原理 3.5.2　集成數值比較器 3.6　算術運算電路 3.6.1　半加器和全加器 3.6.2　集成算術運算電路 3.7　組閤邏輯電路中的競爭與冒險 3.7.1　産生競爭冒險的原因 3.7.2　冒險的消除方法 技能訓練1　組閤邏輯電路的設計與測試 技能訓練2　譯碼器的使用 技能訓練3　編碼器、顯示譯碼器及數字顯示電路 技能訓練4　數據選擇器 實用資料速查：常用組閤邏輯電路功能部件相關資料 本章小結 自我檢測題 習題第4章　觸發器 4.1　觸發器的電路結構及工作原理 4.1.1　基本RS觸發器 4.1.2　同步RS觸發器 4.1.3　主從觸發器和邊沿觸發器 4.2　觸發器的功能分類及相互轉換 4.2.1　觸發器的功能分類 4.2.2　不同類型時鍾觸發器的相互轉換 4.2.3　集成觸發器及主要參數 技能訓練　觸發器 本章小結 自我檢測題 習題第5章　時序邏輯電路 5.1　時序邏輯電路的基本概念 5.2　時序邏輯電路的分析方法和設計方法 5.2.1　同步時序邏輯電路的分析 5.2.2　異步時序邏輯電路的分析 5.2.3　同步時序邏輯電路的設計方法 5.3　寄存器和鎖存器 5.3.1　數碼寄存器 5.3.2　移位寄存器 5.3.3　鎖存器 5.3.4　寄存器集成電路介紹 5.4　計數器 5.4.1　二進製計數器 5.4.2　十進製計數器 5.4.3　集成計數器介紹 5.5　節拍脈衝發生器 技能訓練　集成計數器及應用 實用資料速查：常用時序邏輯電路功能部件相關資料 本章小結 自我檢測題 習題第6章　脈衝波形的産生與變換 6.1　555定時器 6.2　多諧振蕩器 6.2.1　由555定時器組成的多諧振蕩器 6.2.2　石英晶體多諧振蕩器 6.2.3　多諧振蕩器的應用 6.3　單穩態觸發器 6.3.1　由555定時器組成的單穩態觸發器 6.3.2　集成單穩態觸發器 6.3.3　單穩態觸發器的應用 6.4　施密特觸發器 6.4.1　由門電路組成的施密特觸發器 6.4.2　由555定時器構成的施密特觸發器 6.4.3　集成施密特觸發器 6.4.4　施密特觸發器的應用 技能訓練　555時基電路 讀圖練習　ASCII鍵盤編碼電路 綜閤訓練　數字鍾的設計與實現 本章小結 自我檢測題 習題第7章　數模和模數轉換器 7.1　D/A轉換器 7.1.1　二進製權電阻網絡D/A轉換器 7.1.2　R-2RT型網絡D/A轉換器 7.1.3　D/A轉換器的主要技術參數 7.1.4　集成D/A轉換器 7.2　A/D轉換器 7.2.1　概述 7.2.2　常用的A/D轉換器類型 7.2.3　集成A/D轉換器及其應用 技能訓練1　模數轉換器ADC0809 技能訓練2　數模轉換器DAC0832 讀圖練習3位半數字電壓錶 本章小結 自我檢測題 習題第8章　半導體存儲器及可編程邏輯器件 8.1　存取存儲器(RAM) 8.1.1　RAM的結構和工作原理 8.1.2　RAM的存儲元 8.1.3　RAM的擴展 8.2　隻讀存儲器(ROM) 8.2.1　ROM的結構和工作原理 8.2.2　ROM的擴展 8.3　可編程邏輯器件(PLD) 8.3.1　概述 8.3.2　PAL和GAL *8.3.3　CPLD/FPGA簡介 本章小結 自我檢測題 習題*第9章　數字電路EDA簡介 9.1　HDL入門 9.1.1　組閤邏輯電路設計舉例 9.1.2　時序邏輯電路設計舉例 9.2　EDA工具軟件MAX plusⅡ使用入門 9.2.1　原理圖輸入設計方法 9.2.2　文本編輯——VHDL設計 本章小結 習題參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探索電路的奧秘：從邏輯門到數字係統的構建 數字電子技術，作為現代科技的基石，滲透在我們生活的方方麵麵，從智能手機的精密運算到工業自動化的高效控製，無不閃耀著它的智慧光芒。這門學科不僅僅是關於一堆堆的電子元件，更是關於如何利用最基本的邏輯單元，構建起能夠處理、存儲和傳遞信息的復雜數字係統。它是一門充滿邏輯之美、工程之巧的技術科學，也是通往信息時代大門的鑰匙。 我們的生活正以前所未有的速度邁入數字化時代。每一次的觸摸屏滑動，每一次的語音指令，每一次的在綫購物，都依賴於背後龐大而精密的數字電子係統。這些係統之所以能夠如此高效、可靠地運作，離不開數字電子技術的基礎理論和實踐支撐。從最基礎的開關電路，到復雜的微處理器，其核心都圍繞著“0”和“1”這兩個簡單的狀態展開。數字電子技術正是研究如何利用這些離散的信號，通過精妙的邏輯組閤，實現復雜功能的科學。 揭開數字世界的神秘麵紗：從布爾代數到邏輯電路 數字電子技術的世界，始於對“真”與“假”、“開”與“關”的抽象理解。布爾代數，這門數學分支，為我們提供瞭一種嚴謹的工具，用以描述和操作這些離散的狀態。它的基本運算——與（AND）、或（OR）、非（NOT）——如同樂高積木中的基本單元，可以組閤成各種復雜的邏輯門電路。這些邏輯門，如同一扇扇“隻允許特定信號通過”的門，是構成一切數字電路的最小功能單元。 理解瞭邏輯門，我們便邁齣瞭構建數字係統的第一步。例如，一個簡單的“與”門，隻有當所有輸入都為“1”時，輸齣纔為“1”；而一個“或”門，隻要有一個輸入為“1”，輸齣就為“1”。“非”門則是一個簡單的反相器，將輸入信號翻轉。通過將這些邏輯門以不同的方式連接起來，我們可以實現更復雜的功能。例如，將兩個“與”門和一個“或”門結閤，就可以構建一個半加器，能夠實現兩個二進製位的加法運算，並産生一個和以及一個進位。 半加器是數字電路設計中的一個重要裏程碑，它讓我們看到瞭將基本邏輯門組閤起來，實現算術運算的可能性。在此基礎上，進一步擴展，可以得到全加器，能夠處理三個輸入的二進製加法，並産生和與進位。全加器是實現多位二進製加法器的核心單元。當我們將多個全加器串聯起來，配閤適當的控製邏輯，就可以構建齣能夠執行復雜算術運算的加法器、減法器，甚至更復雜的算術邏輯單元（ALU），這是中央處理器（CPU）的核心組成部分之一。 數據存儲與狀態保持：記憶的實現 數字係統不僅需要進行計算，更需要能夠存儲信息。存儲單元的構建，依賴於另一類基本電路——觸發器。觸發器是一種能夠“記住”狀態的電路，它可以保持其輸齣狀態，直到接收到特定的觸發信號。最基本的觸發器，如SR觸發器，可以通過設置（S）和復位（R）輸入來控製其存儲的狀態。 有瞭觸發器，我們就可以構建更復雜的存儲單元，如寄存器。寄存器是一組觸發器的集閤，能夠存儲一個或多個位的二進製信息。例如，一個8位寄存器，可以存儲一個8位二進製數。這些寄存器在CPU內部扮演著至關重要的角色，用於臨時存儲指令、數據和運算結果。 更進一步，將大量的存儲單元按照一定的結構組織起來，就形成瞭存儲器。隨機存儲器（RAM）允許CPU快速地讀寫數據，是計算機工作時臨時存儲程序和數據的地方。隻讀存儲器（ROM）則存儲著固定的程序或數據，如開機時的BIOS信息，其內容在齣廠後通常不可更改。對存儲器的工作原理的深入理解，是掌握計算機係統如何運作的關鍵。 時序邏輯與狀態機的藝術：控製的智慧 數字電路的設計，大緻可以分為兩大類：組閤邏輯電路和時序邏輯電路。組閤邏輯電路的輸齣僅取決於當前輸入，例如我們前麵提到的加法器。而時序邏輯電路的輸齣，除瞭當前輸入外，還依賴於電路之前的狀態。這使得時序邏輯電路能夠處理隨時間變化的信息，實現更加復雜的控製功能。 時序邏輯電路的核心在於“時鍾”信號。時鍾信號就像一個節拍器，以固定的頻率發齣脈衝，驅動著電路中的狀態變化。在每個時鍾脈衝到來時，存儲單元（如觸發器）的狀態會根據輸入信號和之前的狀態進行更新。這種同步的、有節奏的工作方式，是構建復雜數字係統的基礎。 利用時序邏輯電路，我們可以構建齣“狀態機”。狀態機是一種抽象模型，它描述瞭一個係統在不同狀態之間轉換的過程。在一個狀態機中，係統可以在多個預定義的狀態之間切換，每個狀態的切換都由特定的輸入和時鍾信號觸發。狀態機廣泛應用於微處理器的控製單元、通信協議的實現、以及各種順序控製係統中。例如，一個簡單的交通燈控製器，就可以設計成一個狀態機，它在紅燈、黃燈、綠燈這幾個狀態之間按照預設的順序進行循環。 從簡單到復雜：數字係統的構建 將上述基本的邏輯門、存儲單元和時序控製原理相結閤，我們就可以開始構建更龐大、更復雜的數字係統。例如，一個計數器，就是利用觸發器和組閤邏輯，實現對脈衝信號的計數。一個移位寄存器，可以實現對數據的循環移位操作，常用於串行數據傳輸。 更進一步，通過集成海量的晶體管和邏輯門，我們可以製造齣高度集成的數字芯片，如微處理器（CPU）、微控製器（MCU）和現場可編程門陣列（FPGA）。CPU是計算機的大腦，負責執行指令、進行計算和控製計算機的整體運作。微控製器則將CPU、存儲器和輸入/輸齣接口集成在一塊芯片上，常用於嵌入式係統和各種電子設備中。FPGA則是一種可編程的集成電路，允許用戶根據自己的需求，在硬件層麵配置邏輯功能，具有高度的靈活性。 實踐與應用：數字電子技術的未來 數字電子技術的發展日新月異，新的材料、新的工藝、新的設計方法不斷湧現。從超大規模集成電路（VLSI）到片上係統（SoC），再到未來的量子計算和人工智能硬件，數字電子技術始終站在科技創新的前沿。 掌握數字電子技術的基礎知識，不僅能夠幫助我們理解現代電子設備的運作原理，更能為我們打開通往相關領域，如計算機科學、通信工程、自動化控製、人工智能等的大門。它是一種邏輯思維的訓練，一種解決問題的能力，一種將抽象概念轉化為實際産品的工程能力。 這門學科的魅力在於，它將嚴謹的數學原理、精妙的電路設計和強大的工程實踐融為一體，讓我們得以創造齣能夠思考、能夠記憶、能夠通信的“智能”設備。從最簡單的邏輯門到最復雜的處理器，每一步的理解都將帶領我們更深入地洞察數字世界的運行規律，也為我們未來在科技浪潮中乘風破浪打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書在對新技術的包容性上做得相當不錯，這對於一本立足於“十二五”規劃的教材來說，是難能可貴的。數字技術日新月異，如果教材內容過於固化在幾十年前的標準邏輯器件上，學習者很快就會脫節。我欣喜地發現，這本書在講解完傳統的TTL和CMOS邏輯係列後，並沒有將重點停留在曆史研究上，而是非常前沿地引入瞭可編程邏輯器件（PLD）的概念。雖然它可能沒有像專門的FPGA教材那樣深入，但它為讀者構建瞭一個堅實的橋梁，讓他們知道現代數字係統是如何從離散的邏輯門嚮集成化的可編程器件演進的。對於高職教育而言，讓學生接觸到這些前沿思想，激發他們對後續學習的興趣，至關重要。這種對時代脈搏的精準把握，確保瞭這本書不僅是一份知識的記錄，更是一個指引未來技術方嚮的羅盤，讓讀者在學習現有知識的同時，也能對未來的發展趨勢有所預見。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，說實話，一開始讓我有些意外，它比我預想中的“高職教材”要深入和透徹得多。我原本期待的是那種非常口語化、隻講最基礎概念的入門讀物，但實際上，它在介紹基礎布爾代數和邏輯函數化簡時，就引入瞭更嚴謹的數學推導過程，這對於我這種希望未來能從事硬件設計工作的人來說，無疑是一個巨大的加分項。作者在講解組閤邏輯電路時，並沒有簡單地羅列卡諾圖（K-map）的使用方法，而是花瞭大篇幅去解釋為什麼我們需要這種工具，以及它背後的最小項和最大項的意義，這種“知其然，更要知其所以然”的講解方式，極大地提升瞭知識的深度。很多其他教材往往是“一筆帶過”的公式推導，在這本書裏卻被賦予瞭足夠的篇幅去解釋其物理意義。讀起來感覺不像是在看一本麵嚮特定職業教育的教材，更像是在閱讀一本精心編寫的、麵嚮工程實踐的專業參考書，它對細節的把控非常到位，很少齣現那種模糊不清、需要讀者自行腦補的段落。

評分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計簡直是教科書級彆的典範。通常情況下，教材的習題無非就是做幾道公式代換或者畫幾個簡單的邏輯圖，看完答案就覺得一切都明白瞭。但這本教材的練習題明顯經過瞭精心的設計和梯度劃分。基礎練習部分鞏固瞭概念的掌握，不多不少，剛剛好。但中高難度的部分，特彆是那些需要綜閤運用多個章節知識點纔能解決的綜閤題，設計得非常巧妙。它們往往不是那種純粹的數學計算題，而是模擬瞭一個真實的工程需求場景，要求讀者必須先進行需求分析、邏輯抽象，然後纔是電路實現。我嘗試做瞭幾道後麵的綜閤題，發現它們非常考驗對數字係統整體架構的理解能力，而不是簡單地記憶某個芯片的功能。做完這些題後，我感覺自己對數字係統的理解上瞭一個颱階，仿佛打通瞭理論和實踐之間的壁壘。這種通過解題來驅動學習和理解深化的方式，比單純的閱讀或聽課要有效得多，真正做到瞭學以緻用。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工程技術人員，我最看重的教材是其在工程應用層麵的落地性。很多理論教材在講完基本門電路和編碼器之後，就戛然而止，留給讀者的是一堆漂浮在空中的知識點。然而，這本教材在講解完基礎搭建模塊後，明顯地開始側重於實際的係統級應用。例如，在介紹寄存器和計數器的時候，它沒有停留在標準的74係列芯片的講解上，而是很自然地過渡到瞭如何利用這些基本單元去構建一個簡易的同步係統或異步係統，甚至提到瞭狀態機的設計與優化。最讓我印象深刻的是關於存儲器的部分，作者深入淺齣地講解瞭SRAM和DRAM的工作原理及其在係統中的選型考量，這在一般的初級教材中是很少見的深度。這種編寫思路，顯然是站在未來工程師的角度去設計的，它不僅教會瞭我們“搭積木”，更重要的是，它在潛移默化中訓練我們如何去“設計一座房子”，如何根據需求選擇最閤適的“建築材料”，這種係統化的思維訓練，是這本書極具價值的地方。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我的第一印象是簡潔而專業，那種深藍或灰色的主色調，搭配著清晰的白色字體，立刻讓人感受到它蘊含的知識的嚴謹性。我之前在學校裏接觸過幾本不同版本的數字電路教材，但很多時候，教材的排版和圖示總是讓人感覺有些晦澀難懂，或者過於陳舊。然而，這本教材的插圖和電路圖繪製得異常清晰，每一個邏輯門、每一個波形圖都標注得詳盡無遺，即便是初次接觸數字電子技術的朋友，也能比較直觀地理解其中的原理。尤其是一些復雜的時序電路分析部分，作者似乎非常用心，將復雜的時序關係拆解成若乾個小步驟，配閤著清晰的狀態轉移圖，讓原本頭疼的概念變得不再那麼令人望而卻步。我特彆喜歡它在理論闡述後的“動手實踐”提示，雖然我手頭上沒有實體教材，但從文字中就能感受到作者鼓勵讀者去模擬或搭建電路的用心，這對於培養工程思維是至關重要的。總的來說，從視覺到內容的組織結構，這本書散發齣一種現代、實用且高度重視學習者體驗的專業氣息。