數字電子電路與邏輯設計劉可文,吳友宇科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

劉可文，吳友宇著

圖書標籤:

數字電路
邏輯設計
電子技術
計算機組成原理
科學齣版社
劉可文
吳友宇
電路分析
數字邏輯
電子工程

下載連結在頁面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 複製連結

想要找書就要到新城書站

book.cndgn.com

立刻按 ctrl+D收藏本頁

你會得到大驚喜!!

店鋪：河北省新華書店圖書專營店

齣版社：科學齣版社

ISBN：9787030367020

商品編碼：29730903330

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

具體描述

基本信息

書名：數字電子電路與邏輯設計

定價：65.00元

作者：劉可文,吳友宇

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2013-03-01

ISBN：9787030367020

字數：

頁碼：390

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

力求在內容、結構和理論教學上著眼應用，淡化不實用的理論內容
　　介紹數字電子電路與邏輯設計的基本理論、基本分析與設計方法，集中係統地介紹Quartus Ⅱ的應用，注重新器件的介紹及應用
　　內容的深度和廣度符閤現階段普通高等學校電子信息類專業的教學要求，其內容的編排立足於能夠開展工程師培養的教學需求
　　內容簡明清晰、通俗易懂，便於自學，強調工程應用實際和軟件仿真功能
　　配有電子課件可贈送給任課教師

內容提要

《數字電子電路與邏輯設計》主要介紹數字電子電路與邏輯設計的基本理論、基本分析與設計方法，使用可編程邏輯器件設計電子電路的軟件平颱和電路仿真，以提高學生的數字電子電路分析與邏輯設計水平，以及分析問題、解決問題的能力為齣發點，以培養“厚基礎、寬口徑、會應用、能發展”的人纔為目的。
　　《數字電子電路與邏輯設計》共10章，內容包括緒論、常用的半導體器件基礎、邏輯代數基礎、集成邏輯門電路、組閤邏輯電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈衝信號的産生與整形、半導體存儲器和可編程器件、可編程邏輯器件開發及應用等。每章之後均附有思考題和習題，書中附有部分仿真設計程序代碼。
　　《數字電子電路與邏輯設計》深入淺齣，通俗易懂，具有良好的可讀性，實用性強。
　　《數字電子電路與邏輯設計》內容全麵，可作為大學本科電子信息類、自動化等專業的教材或參考書，也可供自學考試和成人教育有關專業選用，還可供研究生及從事電子技術開發應用的工程技術人員參考。

前言

章緒論
1．1 概述
1．1．1 模擬電路與數字電路
1．1．2 數字電路及其特點
1．1．3 二值邏輯與數字信號的描述
1．2 數製與碼製
1．2．1 數製
1．2．2 碼製
1．3 二進製數運算
1．3．1 二進製數的算術運算
1．3．2 二進製數的負數錶示方式
思考題
習題

第2章常用的半導體器件基礎
2．1 半導體基礎知識
2．1．1 本徵半導體
2．1．2 雜質半導體
2．1．3 PN結的形成及特性
2．2 半導體二極管
2．2．1 二極管的結構
2．2．2 二極管的伏安特性
2．2．3 二極管的主要參數
2．2．4 二極管的等效電路和分析方法
2．2．5 二極管的應用
2．2．6 其他特殊的二極管
2．3 場效應管
2．3．1 結型場效應管
2．3．2 絕緣柵場效應管
2．3．3 各種場效應管的特性比較及注意事項
2．4 雙極性三極管
2．4．1 BJT的結構及類型
2．4．2 BJT的電流分配與放大原理
2．4．3 BJT的共射特性麯綫
2．4．4 BJT的主要參數
2．4．5 溫度對BJT管特性及參數的影響
2．4．6 BJT的選型
思考題
習題

第3章邏輯代數基礎
3．1 邏輯代數的基本概念
3．1．1 基本邏輯運算
3．1．2 組閤邏輯運算
3．2 邏輯代數的基本公式與定理
3．2．1 邏輯代數的基本公式
3．2．2 邏輯代數的常用定理及定律
3．2．3 七個常用的公式
3．2．4 三個基本規則
3．3 邏輯函數的代數化簡法
3．3．1 邏輯函數及其錶示方法
3．3．2 同一邏輯關係邏輯式形式的多樣性
3．3．3 邏輯函數的化簡方法及步驟
3．4 邏輯函數的卡諾圖化簡法
3．4．1 小項和大項的定義
3．4．2 小項和大項的性質
3．4．3 邏輯函數錶示的標準式
3．4．4 用卡諾圖錶示邏輯函數及化簡
3．5 具有無關項邏輯函數的卡諾圖化簡
思考題
習題

第4章集成邏輯門電路
4．1 二極管元件門電路
4．1．1 二極管的特性
4．1．2 二極管元件邏輯門電路
4．2 TTL邏輯門電路
4．2．1 雙極型三極管的開關特性
4．2．2 TTL“非”門的基本結構及工作原理
4．2．3 TTL邏輯門電路
4．2．4 集電極開路門和三態門電路
4．3 MOS邏輯門電路
4．3．1 MOS門電路簡介
4．3．2 CMOS反相器
4．3．3 CMOS邏輯門電路
4．3．4 CMOS漏極開路門和三態輸齣門
4．3．5 CMOS傳輸門電路
……
第5章組閤邏輯電路
第6章集成觸發器
第7章時序邏輯電路
第8章脈衝信號的産生於整形
第9章半導體存儲和可編程器件
0章可編程邏輯器件開發及應用
漢英名詞術語對照
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《數字電子電路與邏輯設計》一、概述《數字電子電路與邏輯設計》是一本全麵深入地介紹數字電子電路基本原理、設計方法和應用技術的教材。本書旨在為讀者提供紮實的理論基礎和實踐技能，幫助他們理解和掌握現代數字係統的構建。從最基本的邏輯門電路到復雜的集成電路設計，本書循序漸進，覆蓋瞭數字電子技術的核心內容。通過清晰的講解、豐富的實例以及適度的習題，本書力求讓讀者不僅理解“是什麼”，更能理解“為什麼”以及“如何做”，從而能夠獨立分析和設計各種數字係統。本書強調理論與實踐相結閤，不僅介紹抽象的邏輯概念，還深入探討瞭實際電路的實現，以及在不同應用場景下的考量。對於學習者而言，掌握數字電子電路與邏輯設計是進入電子工程、計算機科學、自動化等眾多高科技領域的重要基石。本書內容緊密結閤當前工業界對數字技術的需求，為讀者未來的學習和職業發展打下堅實基礎。二、內容結構與深度解析本書的章節安排精心設計，旨在構建一個邏輯清晰的學習路徑。第一部分：數字信號與邏輯基礎第1章：數字信號與模擬信號本章首先界定數字信號與模擬信號的概念，解釋它們在信息錶示、傳輸和處理上的根本區彆。通過對比，讀者能理解數字信號在抗乾擾、精度保持和邏輯處理上的優勢，這是數字電子技術得以廣泛應用的基礎。深入分析數字信號的特性，如離散性、量化誤差、采樣定理等，為後續理解數字信號的生成和處理奠定理論基礎。介紹數字信號在實際生活中的應用實例，例如CD、DVD、數字電視等，使抽象的概念具象化，增強學習興趣。第2章：數字邏輯門電路本章是數字電路學習的起點。詳細介紹基本邏輯門電路，包括AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR門。每個邏輯門都從其邏輯功能、真值錶、邏輯符號、波形圖以及集成電路實現（如TTL和CMOS係列）等多個角度進行講解。特彆強調NAND和NOR門的通用性，它們是實現所有其他邏輯功能的“萬能門”，為後續設計簡化提供瞭思路。通過大量的例子，展示如何使用基本邏輯門組閤實現簡單的邏輯功能。第3章：布爾代數與邏輯函數化簡布爾代數是數字邏輯設計的數學工具。本章詳細介紹布爾代數的公理、定理和基本運算規則。重點講解如何將實際問題中的邏輯需求轉化為布爾錶達式，並利用布爾代數的基本規則進行簡化，從而得到最簡化的邏輯電路，這對於降低硬件成本、提高電路性能至關重要。引入卡諾圖（Karnaugh Map）這一重要的圖形化化簡工具。詳細講解卡諾圖的繪製方法、分組規則以及如何從卡諾圖推導齣最簡或部分最簡的邏輯錶達式。對比布爾代數化簡和卡諾圖化簡的優缺點，以及在不同規模邏輯問題中的適用性。第二部分：組閤邏輯電路設計第4章：組閤邏輯電路的分析與設計本章將前兩部分學到的邏輯門和布爾代數知識應用到實際的組閤邏輯電路設計中。首先介紹組閤邏輯電路的定義和特性：輸齣僅取決於當前輸入，不存在記憶功能。詳細講解組閤邏輯電路的分析方法，即如何從電路圖推導齣邏輯功能或布爾錶達式。重點在於組閤邏輯電路的設計方法，包括從需求描述到邏輯錶達式的建立，再到使用基本門電路或通用門電路實現。介紹常見的組閤邏輯模塊，如編碼器、譯碼器、數據選擇器（Multiplexer）、數據分配器（Demultiplexer）及其設計應用。例如，如何使用數據選擇器實現任意邏輯函數，以及譯碼器在顯示驅動等方麵的應用。第5章：算術邏輯單元本章深入探討數字電路在執行算術運算方麵的能力。詳細介紹半加器、全加器、半減器、全減器等基本算術邏輯單元，並講解如何通過多個加法器串聯構建多位加法器（如行波進位加法器）和減法器。介紹進位産生和進位傳遞的機製，並探討快速加法器（如先行進位加法器）的原理，以提高運算速度。講解比較器（Comparator）的設計，用於比較兩個二進製數的大小。介紹算術邏輯單元（ALU）的概念，它是CPU等數字係統中執行算術和邏輯運算的核心部件，並給齣ALU的基本構成和設計思路。第三部分：時序邏輯電路設計第6章：觸發器與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路具有記憶功能，其輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於電路的先前狀態。觸發器是構成時序邏輯電路的基本單元。本章詳細介紹不同類型的觸發器：SR觸發器（置位-復位）、D觸發器（數據）、JK觸發器、T觸發器（翻轉）。每種觸發器都從其工作原理、狀態轉移圖、時序圖、邏輯電路以及集成電路實現等方麵進行深入分析。特彆強調主從觸發器和邊沿觸發器的概念，以及它們在防止競爭冒險（Race Condition）方麵的作用。第7章：寄存器與移位寄存器寄存器是存儲多個二進製位的電路。本章介紹由觸發器構成的各種類型寄存器，包括並行輸入/並行輸齣（PIPO）、串行輸入/串行輸齣（SISO）、並行輸入/串行輸齣（PISO）、串行輸入/並行輸齣（SIPO）寄存器。重點講解移位寄存器在數據串並轉換、串行通信、波形發生等方麵的應用。通過實例展示如何設計實現特定功能的移位寄存器，如循環移位寄存器。第8章：計數器計數器是能夠對輸入脈衝進行計數的時序邏輯電路。本章介紹異步（Ripple）計數器和同步（Synchronous）計數器。詳細分析異步計數器的工作原理和缺點（如計數速度受長度影響），以及同步計數器如何通過統一的時鍾信號剋服這些問題。講解不同模數的計數器設計，如模5、模10計數器（BCD計數器）。介紹可預置計數器、可逆計數器等高級計數器類型，並闡述其在頻率測量、定時器等方麵的應用。第四部分：復雜數字係統與應用第9章：有限狀態機（FSM）有限狀態機是描述和設計復雜時序邏輯係統的強大模型。本章引入Mealy型和Moore型有限狀態機的概念，詳細講解它們的區彆與聯係。教授如何從實際問題描述（如序列檢測器、控製器）齣發，設計狀態轉移圖、狀態錶，進而推導齣邏輯電路。強調FSM在控製邏輯設計中的重要性，如交通燈控製器、電梯控製係統等。第10章：半導體存儲器本章介紹數字係統中存儲信息的核心部件——半導體存儲器。區分易失性存儲器（如RAM）和非易失性存儲器（如ROM、Flash）。詳細介紹ROM（Read-Only Memory）的幾種類型，包括掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM，以及它們的工作原理和特點。講解RAM（Random-Access Memory）的兩種基本類型：SRAM（Static RAM）和DRAM（Dynamic RAM），分析它們的結構、工作原理、速度、功耗和應用場景。介紹存儲器的基本參數，如容量、存取時間、讀/寫周期等。第11章：可編程邏輯器件（PLD）本章介紹現代數字邏輯設計中越來越重要的可編程邏輯器件。講解PLD的基本概念和優勢：靈活性高、開發周期短、成本效益好。詳細介紹幾種主要的PLD結構，包括PLA（Programmable Logic Array）、PAL（Programmable Array Logic）、GAL（Generic Array Logic）以及CPLD（Complex Programmable Logic Device）。重點介紹FPGA（Field-Programmable Gate Array）作為目前最主流的PLD技術，闡述其基於查找錶（LUT）的結構和工作原理。介紹使用硬件描述語言（HDL，如Verilog或VHDL）進行PLD設計的流程。第12章：數字係統設計流程與實例本章將前麵所學知識進行整閤，介紹一個完整的數字係統設計流程。涵蓋從需求分析、抽象建模（如使用FSM）、邏輯設計（使用HDL）、仿真驗證、綜閤、布局布綫到硬件實現的全過程。通過一到兩個綜閤性設計實例，例如一個簡單的微處理器控製器、一個數字信號處理器（DSP）的某模塊，展示如何應用前麵的理論和工具來完成一個實際的數字係統項目。三、特色與亮點係統性與邏輯性：本書遵循從基礎到進階的原則，邏輯層次分明。從最簡單的邏輯門到復雜的FPGA設計，每個章節都建立在前一章節的基礎上，確保讀者能夠逐步構建起完整的知識體係。理論與實踐並重：理論講解深入淺齣，輔以大量的概念圖、波形圖、真值錶和邏輯圖，使抽象概念可視化。同時，注重實際電路的實現和應用，通過實例分析指導讀者如何將理論應用於實際設計。化繁為簡的化簡方法：詳細講解布爾代數和卡諾圖的化簡方法，強調其在降低成本和提高效率上的重要性，並指導讀者如何選擇最閤適的化簡策略。現代設計工具的引入：在高級章節中，引入瞭可編程邏輯器件（PLD）和硬件描述語言（HDL）的概念，與時俱進，為讀者接觸現代數字集成電路設計做好準備。豐富的例題與習題：每章都配有精選的例題，詳細解析解題過程，幫助讀者理解知識點。章末習題的難度和類型多樣，既有概念鞏固題，也有設計應用題，有助於讀者檢驗學習效果，提高解決實際問題的能力。清晰的語言風格：采用清晰、準確、易於理解的語言，避免使用過於晦澀的術語，力求讓不同背景的讀者都能輕鬆入門並深入學習。四、目標讀者本書適閤以下人群閱讀：高等院校電子工程、計算機科學、自動化、通信工程等相關專業的本科生和研究生。對數字電子技術感興趣的初學者。需要係統學習數字電子電路與邏輯設計知識的工程師和技術人員。準備參加相關資格認證考試的學習者。五、學習價值通過學習本書，讀者將能夠：深刻理解數字信號的特性和優勢。熟練掌握各種基本邏輯門電路的原理和應用。運用布爾代數和卡諾圖對邏輯電路進行分析和化簡。獨立設計和分析各種組閤邏輯電路和時序邏輯電路。理解寄存器、移位寄存器和計數器的工作原理及其應用。掌握有限狀態機的設計方法。瞭解半導體存儲器的基本類型和原理。初步接觸可編程邏輯器件和現代數字係統設計流程。《數字電子電路與邏輯設計》是一本集理論性、係統性、實用性於一體的優秀教材，將帶領讀者走進迷人的數字世界，為在電子技術領域取得成功奠定堅實的基礎。

用戶評價

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，心裏是抱著將信將疑的態度。市麵上的數字電路教材汗牛充棟，真正能做到深入淺齣、兼顧理論深度與工程實踐的鳳毛麟角。然而，當我深入閱讀到關於大規模集成電路（LSI）和超大規模集成電路（VLSI）基礎知識的那幾章時，我徹底被作者的功力摺服瞭。這本書並沒有停留在傳統的門電路和布爾代數層麵，而是大刀闊斧地將最新的半導體工藝發展趨勢融入瞭講解之中。比如，書中對CMOS反相器閾值電壓的推導過程，不僅提供瞭嚴謹的數學模型，還結閤實際的芯片製造參數進行瞭討論，這對於想未來從事硬件設計或者芯片架構研究的讀者來說，無疑是寶貴的財富。我記得有一次在設計一個高速數據采集係統時遇到瞭同步時鍾域交叉的問題，傳統的教材往往隻停留在“握手協議”的錶麵描述，但這本書裏，作者用清晰的圖錶展示瞭亞穩態的産生機製，並提供瞭基於特定器件特性的解決方案。這種從理論到實踐，再到前沿技術的無縫銜接，使得這本書的價值遠遠超過瞭一本普通的教學參考書。它更像是一本“數字係統設計者的工具箱”，裏麵裝滿瞭解決實際問題的利器。閱讀過程中，我時常會停下來，對照著自己正在做的項目文檔去驗證書中的設計原則，發現許多曾經束手無策的地方，在書的指引下豁然開朗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常抓人眼球，那種深邃的藍色調，配上簡潔有力的白色字體，一下子就給人一種專業、嚴謹的感覺。我是在一個電子技術論壇上偶然看到有人推薦這本書的，當時正為瞭準備一個重要的期末考試而焦頭爛額，急需一本既能係統梳理基礎知識，又能在難點上深入剖析的參考書。翻開這本書的目錄，我立刻被它清晰的邏輯結構吸引瞭。從最基礎的半導體器件特性講起，逐步過渡到組閤邏輯、時序邏輯的設計與分析，最後還包含瞭可編程邏輯器件（PLD）的應用。這種循序漸進的編排方式，對於我這種自學基礎比較薄弱的初學者來說，簡直是福音。尤其是作者在講解觸發器和狀態機的部分，采用瞭大量的圖示和具體的實例，讓我這個之前總是記混概念的人，終於有瞭一個清晰的脈絡。很多教材在理論闡述上容易顯得過於枯燥，但這本似乎特彆注意到瞭讀者的接受過程，每講完一個大的知識點，都會有一個“動手實踐”或者“設計案例分析”的小節，引導讀者思考如何將理論應用於實際。我尤其喜歡它對時序邏輯設計中競爭與冒險現象的分析，那種深入到時序波形細節的剖析，讓我對數字係統設計的健壯性有瞭更深層次的理解。總而言之，這是一本在結構和內容深度上都做得很齣色的入門級教材，為我的學習之路指明瞭方嚮。

評分☆☆☆☆☆

從排版和裝幀上來說，這本書的處理也體現瞭齣版方的專業水準。紙張的選擇上乘，即便是長時間在燈光下閱讀，也不會感到眼睛酸澀，這對於需要大量閱讀的理工科學生來說非常重要。更值得稱贊的是它的圖錶清晰度和規範性。在涉及多位寄存器、狀態轉移圖以及時序波形圖的部分，綫條的粗細、符號的選用都嚴格遵循瞭國際標準，使得復雜的邏輯關係一目瞭然。我有一個習慣，就是喜歡在書頁空白處做筆記和畫草圖，這本書的頁邊距設計得相當閤理，留齣瞭足夠的空間供讀者進行二次創作和思維拓展。我特彆注意到書中對不同邏輯係列（如TTL和CMOS）的電氣特性參數對比錶格，製作得極其精美和準確。這些錶格並非簡單地羅列數據，而是加入瞭對這些參數在實際電路設計中影響的簡短注釋。比如，在討論扇齣係數時，作者會額外指齣，在老舊的TTL電路中，扇齣限製往往是係統穩定性的關鍵瓶頸。這種細節上的打磨，讓這本書不僅是一本教科書，更像是一本可以長期珍藏和反復查閱的工具手冊。高質量的物理呈現，是保證閱讀體驗和知識有效吸收的重要一環。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格非常獨特，它沒有那種刻闆的學術腔調，反而帶有一種老一輩工程師特有的務實和幽默感。初讀時，我感覺作者似乎在以一種“過來人”的身份在和我對話，分享他多年的教學和設計經驗。最讓我印象深刻的是作者在講解計數器設計時，對於不同類型計數器（如鎖存、異步、同步）的優缺點對比分析。他沒有簡單地羅列公式，而是用瞭大量的類比手法。比如，他把異步計數器比喻成一排多米諾骨牌，一個倒下後依次連鎖反應，形象地解釋瞭延遲纍積的問題；而同步計數器則像是事先安排好的舞蹈動作，所有人都同時開始，避免瞭時間上的混亂。這種生動活潑的錶達方式，極大地降低瞭學習數字邏輯的門檻。對於那些害怕數學公式和抽象邏輯的讀者來說，這本書的敘述方式簡直是一股清流。此外，書中對一些經典設計陷阱的警示也做得很到位，比如“卡諾圖簡化後必須保證覆蓋所有狀態”這類看似基礎卻極易被忽視的細節，作者都用加粗字體進行瞭特彆強調，顯示齣他對教學質量的極高要求。它不僅僅是在教你“怎麼做”，更是在教你“為什麼這麼做”，以及“不這麼做會怎樣”，這種思維訓練遠比單純的知識灌輸更有價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套資源和深入探討的廣度，是我認為它區彆於其他同類書籍的關鍵所在。雖然我主要依賴實體書進行學習，但我通過書中引用的參考文獻瞭解到，作者在編寫時參考瞭大量的工業標準文檔和最新的學術論文。書中對組閤邏輯電路的優化算法，例如Quine-McCluskey方法的講解，不僅僅是停留在理論層麵，而是結閤瞭軟件工具的使用思路進行瞭討論，這為我們這些習慣瞭使用EDA工具進行設計的學習者提供瞭很好的過渡。另外，書中對於可編程器件（FPGA/CPLD）的介紹部分，雖然沒有深入到具體的硬件描述語言（HDL）編程細節，但它清晰地解釋瞭硬件描述語言背後的數字邏輯思想，這使得讀者在學習Verilog或VHDL時，能迅速抓住其核心的並發性和硬件結構對應關係。這本書的“廣度”體現在它成功地搭建瞭一座從離散的晶體管世界到現代數字係統的橋梁。它並沒有試圖在一個領域做到極緻的深度，而是確保讀者對整個數字電子係統的各個組成部分——從底層物理到頂層架構——都有一個全麵且深入的認識。這種構建知識體係的宏觀視角，對於培養工程師的係統思維能力，是至關重要的。