数字电子(普通高等教育“十二五”高职高专规划教材 专业课(工科)系列) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘冬香，黎一强 著

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出版社： 中国人民大学出版社

ISBN：9787300185002

商品编码：29732539315

包装：平装

出版时间：2014-02-01

基本信息

书名:数字电子(普通高等教育“十二五”高职高专规划教材 专业课(工科)系列)

：19.80元

售价：14.5元,便宜5.3元,折扣73

作者:刘冬香,黎一强

出版社：中国人民大学出版社

出版日期：2014-02-01

ISBN：9787300185002

字数：

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版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本教材从电子技术的实用性出发，以简单抢答器引入，学习相关的逻辑的概念及门器件的应用，拓展抢答器的功能——带显示的抢答器的设计，引入常用逻辑部件如编码器、译码器等，再完善抢答器的功能——带限时抢答的功能，引入计数计时的概念，学习时序逻辑器件及计数器，后通过统一功能电路的不同设计理念开拓学生的思路。

目录

项目一带数显的四路抢答器的设计与实现
任务一逻辑门电路的基本应用
1．1内在含义——逻辑的基本概念
1．1．1逻辑关系
1．1．2电平
1．1．3正逻辑和负逻辑
1．2呈现的形态——基本逻辑关系
1．2．1“与”逻辑关系
1．2．2“或”逻辑关系
1．2．3“非” 逻辑关系
1．2．4复合逻辑关系
1．3外化的形式——门电路
1．3．1逻辑门的分类
1．3．2TTL门电路
1．3．3CMOS门电路
1．3．4门电路的使用注意问题
1．4实例说明——门电路的应用
任务二逻辑函数及其基本理论
2．1内在含义——逻辑函数的概念
2．1．1逻辑函数的基本概念
2．1．2逻辑函数的基本公式和规则
2．2呈现的形态——逻辑函数的化简
2．2．1逻辑函数化简的意义
2．2．2逻辑函数的公式法化简
2．2．3逻辑函数的图形法化简
2．2．4具有约束项的逻辑函数的化简
2．3外化的形式——逻辑函数的简单设计
2．3．1组合逻辑电路的分析方法
2．3．2组合逻辑电路的设计方法
2．3．3组合逻辑电路中的竞争冒险
2．4实例说明——逻辑功能的实现
任务三常用逻辑部件的应用
3．1内在含义——常用逻辑部件的概念
3．2外化的形式——常用逻辑部件的功能
3．2．1编码器
3．2．2译码器
3．2．3加法器
3．2．4数据选择器
3．2．5数值比较器
3．3实例说明
3．3．1常用逻辑部件的应用
3．3．2两个1位十进制数的加法运算电路

任务四带显示的抢答器的制作与调试

4．1功能要求
4．2设计思路——框图
4．3 器件选择——器件选择的一般方法
4．3．1抢答互锁电路采用与非门
4．3．2编码译码显示电路
4．4实例说明——带显示的抢答器的制作与调试
项目二数字钟电路的设计制作
任务五触发器的基本应用
5．1内在含义——触发器的基本概念
5．2呈现的形态——触发器的分类及表示方式
5．2．1基本触发器RS
5．2．2同步触发器
5．2．3主从触发器
5．2．4维持阻塞触发器
5．3外化的形式——集成触发器
5．3．1集成JK触发器74LS112
5．3．2集成D触发器74LS74
5．4实例说明——触发器电路的应用
5．4．1分频器
5．4．2计数器
5．4．3寄存器
5．4．4消抖电路
5．4．5各种触发器的互换

任务六计数器的设计与实现
6．1内在含义——计数器的基本概念
6．1．1二进制异步计数器
6．1．2二进制同步计数器
6．1．3环形计数器
6．1．4扭环形计数器
6．2呈现的形态——数制与码制
6．2．1数制
6．2．2数制间的转换
6．2．3码制
6．3外化的形式——集成计数器
6．3．1集成计数器74LS90芯片及应用
6．3．2集成计数器74LS161芯片及应用
6．3．3集成计数器74LS160芯片及应用
6．3．4集成计数器74LS192芯片及应用
6．3．5计数器的其他应用
6．4实例说明——彩灯的设计举例
任务七秒信号产生电路的设计与制作
7．1内在含义——秒信号的概念
7．2呈现的形态——555定时器
7．2．1555定时器的电路结构与工作原理
7．2．2555定时器的一般应用
7．3外化的形式——信号产生电路
7．3．1采用555定时器构成秒信号发生器
7．3．2采用晶振和分频器构成信号发生器
7．3．3采用集成运放构成方波发生器
7．4实例说明——频率计
任务八数字钟的制作与调试
8．1功能要求
8．2设计思路——框图
8．3器件选择——器件选择的一般方法
8．4实例说明——数字钟的制作与调试
参考文献

作者介绍

刘冬香，副教授，维修电工高级技师、高级考评员，广东省“家用电子产品维修”职业技能鉴定专家。

文摘

序言

探寻数字世界的基石——现代电子技术入门与进阶 本书旨在为读者构建一个扎实而全面的数字电子技术知识体系，从最基础的逻辑门电路出发，逐步深入到复杂的组合逻辑和序逻辑电路的设计与分析，最终触及现代数字系统中至关重要的处理器、存储器及其接口技术。全书内容结构严谨，循序渐进，力求让初学者能够迅速掌握核心概念，同时也为有一定基础的读者提供更深层次的理论探索和实践指导。 第一部分：数字信号的本质与逻辑基础 数字电子技术的核心在于对离散信号的理解和处理。因此，本书的第一部分将从最根本的层面出发，深入浅出地介绍数字信号的定义、特性以及与模拟信号的区别。我们将探讨数字信号的二进制表示方式，这是构建所有数字电路的基础。随后，将重点讲解逻辑代数，这是分析和设计数字电路的数学工具。布尔代数的基本定理、公式和常用公式的推导将详细阐述，帮助读者理解如何简化逻辑表达式，从而实现更高效的电路设计。 在此基础上，我们将引入构成现代数字电路的“砖石”——逻辑门电路。从最基本的“与”、“或”、“非”门开始，详细介绍它们的工作原理、逻辑功能、真值表以及物理实现（例如使用晶体管）。在此基础上，我们将进一步介绍非“与”、“非”或”、“异或”等通用逻辑门，并重点强调它们在逻辑电路设计中的重要作用，例如“非”与”和“非”或”门可以实现所有其他逻辑功能，为电路设计提供了极大的灵活性。 第二部分：组合逻辑电路的设计与分析 掌握了基本逻辑门之后，我们将进入组合逻辑电路的学习。组合逻辑电路由基本逻辑门构成，其输出仅取决于当前的输入信号，不包含任何记忆功能。这一部分将系统地介绍各种常见的组合逻辑电路模块，包括： 编码器与译码器： 讲解如何将一种编码转换为另一种编码，例如将十进制数转换为二进制码（编码器），以及如何将二进制码转换为控制信号（译码器）。我们将重点分析8421BCD码的编码与译码，以及七段数码管译码器的原理和应用。 多路选择器与多路分配器： 介绍如何根据控制信号选择一路输入信号传输到输出端（多路选择器），以及如何将一路输入信号根据控制信号传输到不同的输出端（多路分配器）。这些电路在信号路由和数据选择中扮演着关键角色。 加法器与减法器： 深入讲解二进制加法和减法的原理，包括半加器、全加器、并行加法器（行波进位加法器、超前进位加法器）等。我们将分析它们的设计过程和性能特点，为后续的算术逻辑单元（ALU）奠定基础。 比较器： 讲解如何比较两个二进制数的大小，并输出相应的结果。 在组合逻辑电路的设计方面，我们将重点介绍两种重要的设计方法： 卡诺图（Karnaugh Map）： 一种直观且高效的化简逻辑函数的方法，我们将详细讲解卡诺图的绘制、填入以及分组化简的步骤和技巧，帮助读者快速获得最简逻辑表达式，从而设计出最精简的组合逻辑电路。 Quine-McCluskey方法： 另一种系统化的逻辑函数化简方法，尤其适用于复杂逻辑函数的化简，我们将介绍其基本算法和实现步骤。 第三部分：序逻辑电路的基本原理与设计 与组合逻辑电路不同，序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于其过去的状态。这意味着序逻辑电路具有“记忆”功能。这一部分将聚焦于序逻辑电路的核心组件——触发器，并在此基础上讲解各种序逻辑电路的设计。 触发器（Flip-Flop）： 触发器是序逻辑电路中最基本的存储单元。我们将详细介绍各种类型的触发器，包括： SR触发器： 分析其置位（S）和复位（R）输入的工作原理，以及可能出现的约束状态。 JK触发器： 介绍其功能齐全的输入（J、K、Clock），以及如何在不同输入条件下进行翻转（Toggle）和保持（Hold）。 D触发器： 重点讲解其数据（D）输入和时钟（Clock）输入，以及它如何存储输入数据。 T触发器： 分析其翻转（T）输入，以及它如何根据T信号的状态进行翻转或保持。 我们将深入探讨触发器的状态转移图和状态转移表，这是分析和设计序逻辑电路的关键工具。 寄存器（Register）： 寄存器由一组触发器构成，用于存储多个位的二进制数据。我们将讲解各种类型的寄存器，例如并行输入并行输出（PIPO）寄存器、串行输入并行输出（SIPO）寄存器、并行输入串行输出（PISO）寄存器和串行输入串行输出（SISO）寄存器，并分析它们的结构和工作原理。 计数器（Counter）： 计数器能够按照特定顺序对脉冲信号进行计数。我们将详细讲解： 异步计数器（Ripple Counter）： 分析其由非同步时钟信号驱动的工作方式，以及其存在的时钟延迟问题。 同步计数器（Synchronous Counter）： 讲解其由统一时钟信号驱动的设计方法，以及其更高的计数速度和稳定性。 移位寄存器计数器（Shift Register Counter）： 例如约翰逊计数器和环形计数器，分析其独特的计数序列和应用。 我们将深入研究各种计数器的状态转移图和设计方法，包括如何设计任意模数的计数器。 有限状态机（Finite State Machine, FSM）： 有限状态机是设计复杂序逻辑电路的强大框架。我们将介绍摩尔（Mealy）型和米勒（Moore）型状态机的区别，以及如何通过状态转移图和状态转移表来描述和设计状态机，并应用于实际的控制电路设计。 第四部分：数字系统集成与应用 在掌握了基本的逻辑门、组合逻辑电路和序逻辑电路的设计方法后，本书的第四部分将带领读者走向更广阔的数字系统集成领域。 存储器（Memory）： 存储器是数字系统的关键组成部分，用于存储程序和数据。我们将介绍不同类型的存储器： 随机存取存储器（RAM）： 包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM），分析它们的读写原理、存储单元结构和性能特点。 只读存储器（ROM）： 包括掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）和电可擦除可编程ROM（EEPROM），讲解它们的存储方式和读出原理。 闪存（Flash Memory）： 作为现代非易失性存储器，我们将介绍其工作原理和广泛应用。 微处理器（Microprocessor）与微控制器（Microcontroller）基础： 简要介绍微处理器的基本结构（CPU、ALU、控制单元、寄存器等）和工作流程，以及微控制器集成了CPU、存储器和I/O接口的特点，为读者理解更复杂的数字系统打下基础。 数字系统设计流程与工具： 介绍现代数字系统设计的典型流程，包括需求分析、逻辑设计、仿真验证、硬件描述语言（HDL）的使用（如Verilog或VHDL的初步介绍）、以及FPGA（现场可编程门阵列）等可编程器件的应用。 常见数字电路应用实例： 通过一些实际的应用案例，如数字显示系统、数据采集系统、简单的数字控制器等，展示如何运用前面学到的知识来解决实际问题，加深读者对数字电子技术应用的理解。 总结与展望 全书贯穿理论与实践相结合的理念，通过清晰的图示、详细的步骤和适量的例题，帮助读者理解抽象的数字逻辑概念。本书力求为读者提供一个坚实的数字电子技术基础，使其能够进一步学习更高级的数字系统设计、嵌入式系统开发、计算机体系结构等相关课程，并为未来在电子信息领域的深入研究和职业发展奠定坚实的基础。掌握数字电子技术，就是掌握现代科技的核心语言，本书将是您踏入这个精彩世界的理想起点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分，说实话，是让我感到最困惑和沮丧的地方。它更倾向于对书中概念的机械性重复考核，而非真正考验学生运用知识解决实际问题的能力。很多题目仅仅是让你把教材里的某一个公式抄写一遍，或者根据给定的参数直接套用一个固定模型进行计算，缺乏变化和创新性。例如，在分析组合逻辑电路的简化时，书里提供的例题几乎都是教科书式的标准卡诺图应用，没有涉及到实际工程中经常遇到的冗余项处理或者异步电路的时序约束问题。我希望能看到一些涉及故障诊断、噪声容忍度分析或者低功耗设计等更贴近实际工程挑战的题目，哪怕是稍微复杂的组合，也能极大地激发读者的思考。现在的习题设计，只会让学生满足于记住答案，而不是真正理解电路的内在逻辑和设计哲学。读完一遍后，合上书本，脑子里剩下的只有一堆孤立的公式，而不是一套完整的系统设计思维框架。

评分☆☆☆☆☆

教材的排版和图示质量，同样不能令人满意。大量的逻辑门电路图，线条显得十分粗糙和拥挤，很多关键节点的连接线走位混乱，初看之下很容易产生误判，需要反复对照文字描述才能确定信号的流向。特别是在涉及到时序逻辑电路，比如触发器的内部结构图时，信息的密度过大，而且缺乏必要的颜色区分来标识时钟信号、数据输入和输出的状态。对于像CMOS反相器这样的核心单元，其晶体管的尺寸比例图也描绘得不够清晰，这对于后续理解电路的延迟特性至关重要。一本面向高职高专的教材，理应在视觉传达上更加友好和直观，毕竟这是让那些动手能力强的学生理解抽象概念的桥梁。遗憾的是，这里的插图更像是用早期版本的绘图软件匆忙生成的，缺乏应有的专业性和精细度，直接影响了学习的流畅体验。

评分☆☆☆☆☆

这本所谓的“数字电子”教材，我拿到手的时候，首先被它的封面设计所吸引，那种理工科教材特有的严谨和直白感扑面而来。然而，深入阅读后，我发现它在基础概念的阐述上显得有些力不从心。比如在讲解晶体管的开关特性时，作者似乎默认读者已经对半导体物理有非常深入的了解，很多关键的阈值电压、饱和区和截止区的物理意义，仅仅是一笔带过。对于初学者来说，这无疑是陡增了学习的难度。我期待的是一个能将复杂的理论掰开揉碎，用生活中的例子或者更直观的图示来辅助理解的讲解方式，但这本书更多的是堆砌公式和标准化的定义。它更像是一本供已经入门的工程师用来查阅或快速复习的参考手册，而非真正引导新手进入数字世界的大门。更让我感到遗憾的是，书中关于现代集成电路设计流程的介绍几乎是空白的，完全没有触及 Verilog 或 VHDL 等硬件描述语言的应用，这在当今的电子工程教育中是不可或缺的一环。它似乎停留在上世纪末的教学模式中，对新兴技术的跟进显得非常滞后。

评分☆☆☆☆☆

从内容覆盖的广度来看，这本书显得“面面俱到”但又“无一精深”。它试图囊括从最基础的二进制数系统、布尔代数，到中级的组合逻辑、时序逻辑，再到一些简单的存储器结构和A/D转换基础。这种全景式的介绍方式，导致在每一个重要的知识点上停留的时间都非常短暂。比如，在讲解脉冲编码调制（PCM）时，它仅仅提到了量化和编码这两个步骤，却完全没有深入探讨量化噪声的来源、均匀量化与非均匀量化的优劣，以及纠错编码在数字系统中扮演的关键角色。这让作为读者的我感到非常焦虑，因为我知道这些内容在实际的通信和嵌入式系统中是必须掌握的。这本书更像是把一本完整的《数字电路原理》和一本基础的《微机原理》的目录强行糅合在一起，最终的结果是每个部分都蜻蜓点水，没有哪一个环节能真正构建起坚实的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本教材的初衷，是希望能够系统地学习数字系统设计在现代工业控制和自动化领域中的应用。然而，本书的案例分析和实验指导部分，与我预期的工业应用场景相去甚远。书中提到的应用实例，几乎全部集中在非常基础的计数器、译码器或简单的加法器的串联演示上。这些例子虽然能验证理论，但缺乏与实际工业设备接口的描述，比如如何通过并行或串行总线与传感器或执行器进行数据交换，如何处理I/O冲突，或者如何使用FPGA进行快速原型设计。对于高职高专的定位而言，培养的是能直接上手操作的工程师，教材理应提供更多基于实际开发板或简单PLC系统的项目导向型内容。目前的案例更像是停留在纸面上的仿真验证，对于培养读者的实际调试和集成能力，几乎起不到任何实质性的帮助，让人感觉这本书的“应用”二字只是一个空泛的修饰。