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丁文霞 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121128998

商品编码：29760467080

包装：平装

出版时间：2011-02-01

基本信息

书名:数字电子技术(第三版)

定价：39.80元

售价：27.1元,便宜12.7元,折扣68

作者:丁文霞

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-02-01

ISBN：9787121128998

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

高吉祥、丁文霞主编的《数字电子技术(第3版)》是为高等学校电气与电子类、自动化类、计算机类和其他相近专业而编著的基础教材。为“普通高等教育‘十一五’***规划教材”。全书主要内容包括：数字逻辑基础，逻辑门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲信号的产生与整形，半导体存储器，可编程逻辑器件，数／模转换与模／数转换等基本单元，以及VDHL语言基础，门电路、触发器、时序逻辑、存储器VDHL描述等拓展知识单元。

内容提要

高吉祥、丁文霞主编的《数字电子技术(第3版)》是依据教育部“电子信息科学与电气信息类基础课程教学基本要求”编写的。主要内容有：数字逻辑基础，逻辑门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲信号的产生与整形，半导体存储器，可编程逻辑器件，数／模转换与模／数转换等基本单元，以及VDHL语言基础，门电路、触发器、时序逻辑、存储器VDHL描述等拓展知识单元。
《数字电子技术(第3版)》编写简明扼要，内容深入浅出，便于自学，同时注意实际应用能力的培养。可作为高等学校电气类、电子类、自动化类和其他相近专业的专业基础教材，也可供从事电子技术工作的工程技术人员学习参考。

目录

章数字逻辑基础
1.1数制与编码
1.1.1数制
1.1.2数制间的转换
1.1.3编码
1.2逻辑代数
1.2.1逻辑变量与逻辑函数概念
1.2.2三种基本逻辑及其运算
1.2.3复合逻辑及其运算
1.2.4逻辑函数的描述
1.2.5逻辑代数的定律、规则及常用公式
1.3逻辑函数化简
1.3.1逻辑函数的简形式
1.3.2逻辑函数的代数化简法
1.3.3图解化简法(卡诺图化简法)
1.3.4具有无关项的逻辑函数及其化简
*1.4VHDL语言基础
1.4.1概述
1.4.2VHDL的程序结构
1.4.3VHDL的语言元素
1.4.4VHDL的基本语句
1.4.5VHDL的子程序
本章小结
习题一
第2章逻辑门电路
2.1概述
2.2分立元件门电路
2.2.1二极管与门
2.2.2二极管或门
2.2.3三极管非门
2.3TTL集成门电路
2.3.1TTL集成门电路的结构
2.3.2TTL门电路
2.4MOS门电路
2.4.1NMOS门电路
2.4.2CMOS门电路
2.4.3CMOS集成电路的主要特点和使用中应注意的问题
2.5TTL电路与CMOS电路的接口
*2.6门电路的VHDL描述
2.6.1二输入与非门、与门、或门、或非门、异或门的VHDL程序
2.6.2四输入与非门的VHDL程序
本章小结
习题二
第3章组合逻辑电路
3.1概述
3.2组合逻辑电路的基本分析和设计方法
3.2.1组合逻辑电路的基本分析方法
3.2.2组合逻辑电路的基本设计方法
3.3若干常用的组合逻辑电路
3.3.1全加法器
3.3.2编码器
3.3.3数值比较器
3.3.4译码器
3.3.5数据分配器
3.3.6数据选择器
3.4组合电路中的竞争—冒险
3.4.1竞争—冒险的概念及其产生原因
3.4.2消除竞争—冒险的方法
本章小结
习题三
第4章触发器
4.1概述
4.2电平型基本RS触发器
4.2.1与非门构成的基本RS触发器
4.2.2或非门构成的基本RS触发器
4.2.3电平型基本RS触发器的动作特点
*4.2.4电平型基本触发器的VHDL描述
4.3时钟控制的电平触发器(同步触发器)
4.3.1同步RS触发器
4.3.2同步D触发器
4.3.3同步JK触发器
4.3.4同步T触发器和T′触发器
4.3.5同步触发器的动作特点
4.4主从触发器
4.4.1主从RS触发器
4.4.2主从D触发器
4.4.3主从JK触发器
4.5边沿触发器
4.5.1维持阻塞结构正边沿触发器
4.5.2利用传输延迟时间的负边沿触发器
4.6CMOS触发器
4.6.1带使能端的CMOS型D触发器
4.6.2CMOS主从D触发器
4.6.3CMOS主从JK触发器
4.7钟控触发器的逻辑功能及其描述方法
4.7.1钟控触发器按逻辑功能的分类
4.7.2触发器的电路结构和逻辑功能的关系
4.8不同类型触发器之间的转换
4.8.1D型触发器转换成JK型触发器
4.8.2JK型触发器转换成D触发器
4.9触发器的动态参数
*4.10触发器的VHDL描述
本章小结
习题四
第5章时序逻辑电路
5.1概述
5.2时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图和时序图
5.2.1状态转换表(state table)
5.2.2状态转换图(state diagram)
5.2.3时序图(timing diagram)
5.3同步时序逻辑电路的分析和设计方法
5.3.1同步时序逻辑电路的分析方法
5.3.2同步时序逻辑电路的设计方法
5.4异步时序电路的分析和设计方法
5.4.1脉冲型异步时序电路的分析方法
5.4.2脉冲型异步时序电路的设计方法
5.5几种常用的时序逻辑电路
5.5.1寄存器和移位寄存器(Register andShift Register)
5.5.2计数器
*5.5.3顺序脉冲发生器
*5.5.4序列信号发生器
*5.6时序逻辑电路中的竞争—冒险现象
*5.7时序逻辑电路的VHDL描述
本章小结
习题五
第6章脉冲信号的产生与整形
6.1概述
6.2时基集成电路的结构和工作原理
6.2.1555时基电路的特点和封装
6.2.2555时基电路的工作原理
6.2.3双极型555和CMOS型555的性能比较
6.3施密特触发器
6.3.1集成施密特触发器
6.3.2用555定时器接成的施密特触发器
6.3.3施密特触发器的应用
6.4单稳态触发器
6.4.1用门电路组成的单稳态触发器
6.4.2集成单稳态触发器
6.4.3用555时基电路构成的单稳态触发器
6.4.4单稳态触发器的应用
6.5多谐振荡器
6.5.1对称式多谐振荡器
6.5.2非对称式多谐振荡器
6.5.3环形振荡器
6.5.4用施密特触发器构成的多谐振荡器
6.5.5石英晶体多谐振荡器
6.5.6用555时基电路构成的多谐振荡器
*6.5.7压控振荡器
本章小结
习题六
第7章半导体存储器
7.1概述
7.2只读存储器(ROM)
7.2.1只读存储器的电路结构
7.2.2掩模只读存储器
7.2.3可编程只读存储器(PROM)
7.2.4可擦除的可编程序只读存储器(EPROM)
7.2.5电信号擦除的可编程ROM(EEPROM)
7.2.6快闪存储器(Flash Memory)
7.3随机存储器(RAM)
7.3.1静态随机存储器(SRAM)
7.3.2动态随机存储器（DRAM）
7.4存储器容量的扩展
7.4.1位扩展方式
7.4.2字扩展方式
7.5用存储器实现组合逻辑函数
7.6存储器的VHDL描述
本章小结
习题七
第8章可编程逻辑器件
8.1概述
8.2可编程逻辑器件的基本结构和电路表示方法
8.2.1可编程逻辑器件的基本结构
8.2.2PLD电路的表示方法
8.3可编程阵列逻辑(PAL)
8.3.1基本的PAL电路
8.3.2带寄存器输出的PAL电路
8.3.3两种输出结构的PAL电路
8.3.4带异或输出的PAL电路
8.3.5运算选通反馈结构
8.3.6PAL的应用举例
8.4可编程通用阵列逻辑(GAL)
8.4.1GAL器件的基本结构
8.4.2输出逻辑宏单元OLMC
8.4.3GAL器件的结构控制字
8.4.4输出逻辑宏单元(OLMC)的组态
8.4.5GAL器件行地址映射图
8.5复杂可编程逻辑器件(CPLD)
8.5.1XC9500系列器件结构
8.5.2功能块FB
8.5.3宏单元
8.5.4乘积项分配器(PT)
8.5.5Fast CONNECT开关矩阵
8.5.6输入/输出块(IOB)
8.5.7JTAG边界扫描接口
8.6现场编程门阵列(FPGA)
8.6.1FPGA的基本结构
8.6.2可配置逻辑块（CLB）结构
8.6.3输入/输出块(IOB)结构
8.6.4FPGA的互连资源
8.7在系统可编程逻辑器件(ISPPLD)
8.7.1ispLSI的基本结构
8.7.2通用逻辑块(GLB)
8.7.3全局布线区GRP
8.7.4输出布线区ORP
8.7.5输入/输出单元
8.7.6时钟网络
8.7.7边界扫描
8.7.8用户电子标签（UES）和保密位
本章小结
习题八
第9章数/模转换与模/数转换
9.1概述
9.2数/模转换器(DAC)
9.2.1数/模转换器基本原理
9.2.2数/模转换器的主要技术指标
9.2.3集成DAC典型芯片
9.2.4集成DAC的应用
9.3模/数转换器(ADC)
9.3.1模/数转换器基本原理
9.3.2模/数转换器的主要技术指标
9.3.3集成ADC典型芯片
9.3.4集成ADC的应用
本章小结
习题九
附录A习题参考答案
附录B文字符号及其说明
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《信号与系统：深入解析与应用》 概述 《信号与系统：深入解析与应用》是一本旨在为读者构建坚实信号与系统理论基础的权威著作。本书在深入剖析核心概念的同时，注重理论与实践的紧密结合，通过丰富的实例和详尽的推导，引导读者理解信号的本质、系统的特性以及两者之间错综复杂的关系。本书内容涵盖了从基础的信号表示到复杂的系统分析，并着重介绍了现代工程和科学领域中信号与系统理论的重要应用。本书特别适合电子工程、通信工程、计算机科学、自动控制、生物医学工程以及任何需要处理和分析动态信息或连续过程的学科领域的学生、研究人员和工程师。 内容详述 第一部分：信号的本质与表示 本书开篇深入探讨了“信号”这一核心概念。我们将信号定义为传递信息的载体，并详细介绍了其多种分类方式，包括连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号、偶信号与奇信号等。每种分类都配以直观的图示和具体的数学模型，帮助读者建立清晰的认知。 连续时间信号: 重点介绍了指数信号、正弦信号、单位冲激信号（狄拉克函数）及其性质，并阐述了单位阶跃信号与单位冲激信号的关系。 离散时间信号: 深入探讨了单位抽样脉冲、单位抽样序列、指数序列和正弦序列，以及它们在数字信号处理中的基础作用。 信号的运算: 详细讲解了信号的加法、乘法、标量乘法、时间反转、时间移位和时间缩放（尺度变换），这些基本运算是后续系统分析和信号处理的基础。 傅里叶级数与傅里叶变换: 这是本书的重头戏之一。我们不仅介绍了傅里叶级数在表示周期信号方面的强大能力，包括指数形式和三角形式，还详细推导了傅里叶变换，使其成为分析非周期信号频谱的利器。读者将学习到如何利用傅里叶变换揭示信号的频率成分，理解信号的带宽、频谱特性等关键信息。本书还将介绍傅里叶变换的性质，如线性、时移、频移、卷积性质、帕塞瓦尔定理等，并给出大量应用实例，例如求解微分方程、分析电路响应等。 傅里叶变换的特殊函数: 重点分析了矩形函数、三角形函数、 sinc 函数等的傅里叶变换，以及它们在通信系统、滤波器设计中的应用。 拉普拉斯变换: 针对更广泛的信号类型，尤其是具有指数增长趋势的信号，本书引入了拉普拉斯变换。我们将详细阐述单边拉普拉斯变换和双边拉普拉斯变换，并重点介绍收敛域（ROC）的概念及其重要性，它决定了变换的唯一性和系统的稳定性。本书将深入讲解拉普拉斯变换的性质，如线性、时移、频率衍射、积分性质、卷积性质等。通过拉普拉斯变换，我们将能够更方便地分析线性时不变（LTI）系统的瞬态响应和稳态响应，并求解微分方程。 第二部分：系统的特性与分析 在建立了对信号的深刻理解之后，本书将视角转向“系统”。我们将系统定义为对输入信号进行变换，产生输出信号的实体，并重点分析各种系统的重要特性。 系统的分类: 详细介绍了线性与非线性系统、时不变与时变系统、因果系统与非因果系统、稳定系统与不稳定系统、记忆系统与无记忆系统等。每种特性都配有严格的数学定义和直观的示例，使读者能够准确判断一个系统的类型。 卷积: 卷积是分析LTI系统行为的核心数学工具。本书将详细推导离散时间信号和连续时间信号的卷积公式，并强调其在计算LTI系统输出时的重要性。读者将学习如何通过图解和代数方法计算卷积，并理解卷积运算的物理意义。 LTI系统的时域分析: 重点在于利用系统的单位冲激响应（impulse response）来描述LTI系统的特性。本书将展示如何通过输入信号与单位冲激响应的卷积来得到系统的输出信号，并深入分析单位冲激响应的性质与系统特性的关系。 LTI系统的频域分析: 介绍如何利用傅里叶变换分析LTI系统的频率响应，即系统对不同频率正弦信号的增益和相移。本书将深入分析频率响应的幅频特性和相频特性，并解释它们在信号滤波、调制解调等方面的作用。 LTI系统的复频域分析（拉普拉斯域）: 结合拉普拉斯变换，本书将分析LTI系统在复频域的传递函数（transfer function）。传递函数是描述LTI系统输入输出关系的重要工具，它能够直接反映系统的极点和零点，从而揭示系统的稳定性、频率响应特性以及瞬态响应行为。本书将详细讲解如何从传递函数中提取系统信息，并利用它来分析系统的稳定性。 第三部分：现代信号与系统的应用 本书的最后部分将回归到实际应用，展示信号与系统理论在现代工程和科学领域的广泛影响。 采样定理: 深入讲解奈奎斯特-香农采样定理，阐述了连续时间信号离散化的基本条件，即采样频率必须大于信号最高频率的两倍。本书将详细分析欠采样和过采样的后果，并讨论重构连续信号的关键技术。 Z变换: 专门为离散时间系统而设计，Z变换是分析离散时间LTI系统的有力工具。本书将详细介绍Z变换的定义、性质以及收敛域，并阐述其与拉普拉斯变换的对应关系。通过Z变换，读者将能够方便地分析离散时间系统的频率响应、稳定性，并求解差分方程。 滤波器设计与分析: 滤波是信号处理中最基本也是最重要的操作之一。本书将介绍各种类型的滤波器，包括低通、高通、带通和带阻滤波器，以及它们的理想特性和实际实现。我们将讨论数字滤波器和模拟滤波器，并结合前面的理论知识，讲解如何设计具有特定频率响应的滤波器。 通信系统: 介绍信号与系统理论在通信系统中的应用，包括信号的调制、解调、信道传输和噪声抑制。读者将了解幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等基本调制方式，以及它们在信号传输中的作用。 控制系统: 探讨信号与系统理论在自动控制系统设计中的应用。我们将介绍反馈控制的基本原理，并分析如何利用系统稳定性、瞬态响应和稳态响应等概念来设计稳定可靠的控制器。 其他应用: 简要介绍信号与系统理论在其他领域的应用，如图像处理、语音识别、生物医学信号分析、经济数据分析等，以拓宽读者的视野。 特色与亮点 循序渐进的教学体系: 本书从最基础的概念入手，逐步深入到复杂的理论和应用，确保读者能够扎实掌握每一个环节。 详尽的数学推导: 所有重要的公式和定理都经过详细的推导，帮助读者理解其数学根源，而非死记硬背。 丰富的实例与例题: 每个概念的引入都伴随着精心设计的实例和例题，帮助读者将理论知识应用于实际问题，培养解决实际问题的能力。 强调概念理解: 本书注重培养读者对信号与系统背后深刻概念的理解，而不仅仅是数学运算的熟练掌握。 清晰的图示与表格: 大量使用图示和表格来直观地展示信号波形、系统结构、频谱特性等，使抽象的理论变得易于理解。 严谨的学术风格: 本书内容严谨，语言清晰，适合作为本科生和研究生教材，以及工程师的参考书。 《信号与系统：深入解析与应用》将是一本能够伴随读者从入门到精通的宝贵学习资源，为他们在信号与系统领域的研究和实践奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书在技术细节的准确性上，几乎无可挑剔，这对于数字电路这种对精度要求极高的领域来说，是至关重要的品质。我对比了几个我过去比较困惑的知识点，例如同步时序电路中对触发器次态方程的推导，书中给出的结果与我查阅的几份权威资料完全吻合，并且在推导步骤中避免了任何逻辑上的跳跃。特别值得称赞的是，书中对半导体器件的物理层面的描述，虽然是作为应用学科的入门，但其对PN结特性、MOS管开关动作的简要介绍，为理解数字信号的“0”和“1”是如何在物理世界中实现的，提供了坚实的基础。这使得读者在面对一些底层噪声干扰或阈值电压漂移问题时，能够有一个更深层次的思考维度。在涉及数据表示与运算的部分，作者对溢出判断的算法描述得异常清晰，通过对最高位进位和符号位运算结果的比较，构建了一套稳健的错误检测机制，这对于后续设计可靠的算术逻辑单元（ALU）具有指导意义。总而言之，这本书给人的感觉是经过了多轮严格的同行评审和实践检验，每一个公式、每一个图示都像是经过了显微镜的细致观察，确保了其在严谨性和可靠性上无可指摘。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者在知识点之间的横向和纵向拓展能力。这本书虽然名为“数字电子技术”，但它成功地将数字系统设计所需的底层物理知识与上层系统架构思维巧妙地编织在一起。例如，在讲解有限状态机（FSM）设计时，作者不仅详细介绍了Mealy和Moore模型，更进一步探讨了如何将这些状态机映射到实际的FPGA或CPLD资源上，提到了资源利用率和时序约束的重要性。这种从概念到实现的全景式视角，极大地拓宽了我的视野。书中的图例，无论是原理图还是波形图，都保持了高度的工程化水准，绝非随意绘制。我特别喜欢其中关于脉冲编码和解码电路的章节，它没有停留在教科书式的理论讲解，而是引入了实际通信系统中常见的曼彻斯特编码作为案例，深入分析了其自同步特性和抗干扰能力，这种与现代信息技术紧密结合的讲解方式，极大地激发了我的学习热情。阅读这本书，感觉不仅仅是在学习一门基础学科，更像是在建立一个系统的工程思维模型，它教会我如何将一个复杂的功能需求，一步步拆解、抽象、设计，最终固化成一个可靠的数字电路实现。这对于任何想从事硬件设计或嵌入式系统开发的人来说，都是一笔宝贵的财富，它提供的远超预期的知识广度和深度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格可以说是极为平实而又充满洞察力，没有矫揉造作的学术腔调，读起来有一种被一位循循善诱的导师带领的感觉。作者在解释复杂的布尔代数化简过程时，倾向于使用清晰的逻辑推理而不是生硬的公式堆砌，这使得原本需要花费大量时间去死记硬背的规则，通过理解其背后的原理，变得自然而然。尤其是在描述逻辑函数的卡诺图（K-map）化简时，书中对“圈选”的原则性描述非常到位，它不仅仅告诉我们“怎么做”，更解释了“为什么这样圈才是最优解”，这种对本质的探讨，是区分优秀教材和普通教材的关键所在。书中对数制和编码的介绍部分，处理得尤为巧妙，它没有止步于二进制和十六进制的转换，而是引入了BCD码、格雷码等多种编码方式的应用场景和优缺点对比，让读者明白每种编码并非孤立存在，而是为特定的计算或传输需求服务的。阅读过程中，我发现自己的阅读节奏很容易被书中的节奏所引导，作者懂得何时该放慢速度详细讲解，何时又可以适当地加快进度，这表明作者对读者的认知曲线有着非常精准的把握。这种节奏感让整个学习过程充满掌控感，而不是被动地接受信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了深沉的墨绿色搭配烫金字体，给人一种沉稳而专业的视觉感受。初次翻开，就能感受到纸张的质地非常细腻，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到明显的疲劳。排版上，作者显然是下了不少功夫的，图文并茂的布局使得原本可能枯燥的理论知识变得生动易懂。特别是那些复杂的电路图和波形图，线条清晰锐利，标注详尽，即便是初次接触这些概念的读者也能迅速抓住重点。作者在关键概念的解释上，总能找到一个巧妙的切入点，用生活化的语言去类比抽象的电子学原理，这种教学方式大大降低了学习门槛。我尤其欣赏其中对一些经典逻辑门的工作原理的阐述，那种层层递进，由表及里的分析，让人有一种拨云见日的感觉。例如，书中对CMOS反相器阈值电压的讨论，不仅给出了严格的数学推导，还配有实际应用中的仿真曲线对比，这对于想要深入理解底层细节的工程师来说，简直是如虎添翼。整本书的逻辑结构搭建得非常严密，从最基础的半导体器件特性，逐步过渡到组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计与分析，再到存储器和可编程逻辑器件的应用，每一步都衔接得天衣无缝，形成了一个完整的知识体系框架。这本书的目录清晰地勾勒出数字电子技术学科的脉络，让人在学习过程中始终对自己的进度和知识点分布有清晰的认知，阅读体验极为顺畅。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容深度上展现出了令人赞叹的平衡性，它既照顾到了需要快速掌握基础概念的初学者，也为那些寻求技术深化的专业人士提供了足够的养分。我发现作者在处理一些前沿或者说容易产生歧义的概念时，非常谨慎且全面。比如在讨论时序电路中的竞争与冒险现象时，书中不仅详细分析了产生的原因和后果，还针对性地提供了多种抑制方法，并且用简短的程序或仿真代码片段来验证不同方法的有效性，这在同类教材中是相当少见的。更让我印象深刻的是，作者似乎对“实践出真知”有着深刻的理解，在每一章的末尾，都附带有设计或分析的实验案例，这些案例并非空泛的理论堆砌，而是贴近实际工业应用场景的工程问题。我尝试着按照书中的步骤去搭建了一个简单的四位加法器并进行了仿真验证，整个过程的指导性极强，每一步操作的细节都交代得非常清楚，极大地增强了我对理论知识的实际掌控能力。此外，书中对一些常用集成电路芯片（如TTL和CMOS系列的部分核心芯片）的内部结构和电气特性描述得非常精炼到位，这对于我们后续在进行电路选型和故障排查时，提供了宝贵的参考信息。它不仅仅是本教科书，更像是一位经验丰富的工程师随时待命，为你解答疑惑的参考手册。