普通高等教育“十一五”规划教材：数字电子技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李光辉 编

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• 计算机科学
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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508366531

版次：1

商品编码：10436343

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-06-01

用纸：胶版纸

页数：236

字数：341000

内容简介

《普通高等教育“十一五”规划教材：数字电子技术基础》为普通高等教育“十一五”规划教材，是根据高等学校电气信息类专业数字电子技术基础课程教学的基本要求，结合应用型人才的培养目标，以培养学生的实际动手能力为出发点，并考虑数字技术和微电子技术的快速发展，结合编者多年的教学实践经验而编写的。全书共8章，重点介绍数字电子技术的基本理论与方法及其具体应用。考虑到数字集成电路是复杂数字系统设计的基础，《普通高等教育“十一五”规划教材：数字电子技术基础》还介绍了电子设计自动化的基本方法、工具和流程。为了让读者了解数字电子技术的最新发展前沿，介绍了有关的数字电子系统设计的验证与测试领域的基础知识。书中每章都配了大量的实例和习题，以加深对基础理论的理解，巩固所学知识。
《普通高等教育“十一五”规划教材：数字电子技术基础》适合作为高等院校电子信息、自动化、通信等工科专业的教材或教学参考书，也可作为全国大学生电子设计竞赛的培训教程和电子科技活动的参考资料，还非常适合广大数字电子爱好者自学使用。

目录

前言
第1章 数字逻辑基础
1.1 数字电路的基本概念
1.2 数制与编码
1.3 逻辑代数基础
1.4 逻辑函数的描述方法
1.5 逻辑函数的化简
本章小结
习题
参考文献

第2章 组合逻辑电路
2.1 集成逻辑门
2.2 常用的组合逻辑模块
2.3 组合逻辑电路的分析与设计
2.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险
本章小结
习题
参考文献

第3章 时序逻辑基础与触发器
3.1 时序逻辑基础
3.2 触发器
本章小结
习题
参考文献

第4章 时序逻辑电路分析与设计
4.1 同步时序逻辑电路分析
4.2 同步时序逻辑电路的设计
4.3 计数器及其应用
4.4 寄存器及其应用
本章小结
习题
参考文献

第5章 可编程逻辑器件
5.1 概述
5.2 简单可编程逻辑器件
5.3 高密度可编程逻辑器件
5.4 可编程逻辑器件的编程与测试
本章小结
习题
参考文献

第6章 数/模和模/数转换电路
6.1 集成数模转换器
6.2 集成模数转换器
6.3 数模接口电路的应用
本章小结
习题
参考文献

第7章 数字系统设计
7.1 数字系统设计概述
7.2 数字系统设计的常用工具
7.3 数字系统的实现方法
7.4 数字系统设计举例
本章小结
习题
参考文献

第8章 电子设计自动化技术基础
8.1 EDA概述
8.2 逻辑模拟
8.3 逻辑综合
8.4 可测试性设计
本章小结
习题
参考文献

精彩书摘

第1章 数字逻辑基础
本章主要介绍数字逻辑的基本概念和数学工具，其内容包括数字设备中常用的数制与编码、逻辑代数基础、逻辑函数的描述方法以及逻辑函数的卡诺图化简法等。这些内容是分析和设计数字电路的基础，将贯穿全书的始终。
1.1 数字电路的基本概念
1.1.1 什么是数字电路
在自然界中，存在着各种各样的物理量，这些物理量就共性特征而言，可以归纳为两类，一类称为模拟量，另一类称为数字量。其中模拟量的典型特征为其变化是连续的，在变化过程中的任何一点都具有实际的物理意义，如温度、压力、交流电压等就是典型的模拟量。数字量的变化是不连续的（即离散的），如学生人数、货架上商品的个数等就是典型的数字量。
（1）模拟信号与数字信号。在电子设备中，常常将表示模拟量的电信号叫做模拟信号（Analog Signal）；将表示数字量的电信号叫做数字信号（Digital Signal）。例如，正弦波信号和方波信号即分别为典型的模拟信号和数字信号。
数字信号包括两种传输波形，一种称为电平型，另一种称为脉冲型。电平型数字信号是以一个时间节拍内信号是高电平还是低电平来表示“1”或“0”，而脉冲型数字信号是以一个时间节拍内有无脉冲来表示“1”或“0”，从图中可见两者在波形上的显著差别是，电平型信号波形在一个节拍内不会归零，而脉冲型信号波形在一个节拍内会归零。
（2）模拟电路与数字电路。与电路所采用的信号形式相对应，将传送、变换、处理模拟信号的电子电路叫做模拟电路（Analog Circuit）将传送、变换、处理数字信号的电子电路叫做数字电路（Digital Circuit）。例如，各种放大电路是典型的模拟电路，而数字表、数字钟的定时电路是典型的数字电路。

前言/序言

数字电子技术基础 目录 第一章 绪论 1.1 数字电子技术概述 1.2 数字信号与模拟信号 1.3 数制及其转换 1.4 计算机与数字电路的关系 1.5 本章小结 第二章 逻辑代数基础 2.1 逻辑代数的基本概念 2.2 逻辑运算 2.3 逻辑代数的基本定理与公式 2.4 逻辑函数的表示方法 2.5 逻辑函数的化简 2.6 逻辑代数中的重要公式和定理的应用 2.7 本章小结 第三章 组合逻辑电路 3.1 组合逻辑电路的特点与分析方法 3.2 基本逻辑门电路 3.3 编码器和译码器 3.4 数据选择器和分配器 3.5 加法器和减法器 3.6 比较器 3.7 组合逻辑电路的设计步骤 3.8 本章小结 第四章 时序逻辑电路 4.1 时序逻辑电路的基本概念 4.2 触发器 4.3 寄存器 4.4 计数器 4.5 移位寄存器 4.6 时序逻辑电路的设计方法 4.7 本章小结 第五章 半导体存储器 5.1 存储器的基本概念 5.2 只读存储器（ROM） 5.3 随机存取存储器（RAM） 5.4 存储器的扩展 5.5 本章小结 第六章 可编程逻辑器件 6.1 可编程逻辑器件概述 6.2 可编程只读存储器（PROM） 6.3 通用阵列逻辑（GAL） 6.4 现场可编程门阵列（FPGA） 6.5 CPLD与FPGA的比较 6.6 本章小结 第七章 数模转换与模数转换 7.1 数模转换器（DAC） 7.2 模数转换器（ADC） 7.3 DAC和ADC的性能指标 7.4 本章小结 第八章 数字电路的信号逻辑和时序逻辑问题 8.1 信号逻辑问题：亚稳态 8.2 时序逻辑问题：竞争与冒险 8.3 解决竞争与冒险的方法 8.4 本章小结 第九章 集成逻辑门电路族 9.1 TTL（晶体管-晶体管逻辑）系列 9.2 CMOS（互补金属氧化物半导体）系列 9.3 ECL（发射极耦合逻辑）系列 9.4 TTL和CMOS的比较 9.5 本章小结 第十章 数字电路的连接和接口 10.1 电平兼容性 10.2 输入输出缓冲 10.3 总线技术 10.4 本章小结 第十一章 数字系统设计实例 11.1 简单数字钟的设计 11.2 自动售货机控制逻辑设计 11.3 本章小结 附录 常用逻辑符号表 逻辑代数公式汇总 --- 内容简介 《数字电子技术基础》是一门系统性、理论性与实践性相结合的课程，其内容涵盖了数字电路的基本理论、基本逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、可编程逻辑器件、数模/模数转换以及数字系统设计等关键领域。本书作为一本面向普通高等教育的教材，旨在为学生打下坚实的数字电子技术理论基础，并培养其分析和设计简单数字系统的能力。 第一章 绪论 引导读者进入数字电子技术的世界，阐述了数字电子技术在现代科技中的重要地位。通过对比数字信号与模拟信号的特性，突出了数字信号在处理、存储和传输方面的优势，为后续章节的学习奠定概念基础。本章还会介绍数制（如二进制、十进制、十六进制）及其相互转换的规则，这是理解数字电路工作原理的基石，并初步勾勒出数字电路与计算机系统之间的紧密联系。 第二章 逻辑代数基础 是数字电子技术的核心理论部分。本章将深入讲解布尔代数（又称逻辑代数）的基本概念，包括逻辑变量、逻辑运算（与、或、非、异或等）以及它们的真值表表示。在此基础上，会详细介绍逻辑代数的基本定理和常用公式，这些工具对于化简复杂的逻辑表达式、优化电路设计至关重要。读者将学习如何用多种方式表示逻辑函数（如逻辑表达式、真值表、逻辑图），并通过卡诺图等方法实现逻辑函数的简化，从而达到用最少器件实现所需功能的目的。 第三章 组合逻辑电路 关注那些输出仅取决于当前输入的逻辑电路。本章会介绍组合逻辑电路的分析方法，即从电路图推导出逻辑功能。随后，将逐一讲解和分析各种重要的组合逻辑单元，如编码器（将输入信号转换为特定编码）、译码器（将编码信号还原为原始信号）、数据选择器（根据控制信号选择一路输入信号输出）、数据分配器（根据控制信号将一路输入信号送到指定输出）、加法器和减法器（实现二进制的算术运算）以及比较器（比较两个二进制数的大小）。最后，将系统阐述组合逻辑电路的设计步骤，让读者掌握从需求出发设计出相应电路的能力。 第四章 时序逻辑电路 则引入了“时间”这一重要因素，其输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的输入状态（即存储在触发器中的状态）有关。本章首先介绍时序逻辑电路的基本概念，然后深入讲解最基本的时序电路单元——触发器，包括各种类型的触发器（SR、D、JK、T触发器）及其工作原理。在此基础上，会介绍寄存器（用于存储一组二进制信息）和计数器（用于对时钟脉冲进行计数）的设计与应用。移位寄存器则展示了数据的串行移动功能。本章还将介绍时序逻辑电路的设计方法，包括状态转移图和状态表等工具的应用。 第五章 半导体存储器 介绍了现代电子系统中不可或缺的存储单元。本章将阐述存储器的基本概念，包括存储单元、地址、读写操作等。之后，将详细介绍两种主要的存储器类型：只读存储器（ROM），其存储的数据在生产后不能更改，常用于存储固定程序或数据；以及随机存取存储器（RAM），其数据可以方便地进行读写，是计算机内存的主要组成部分。本章还将探讨如何将多个存储器芯片组合起来，扩展存储容量。 第六章 可编程逻辑器件 是数字电路设计自动化（EDA）领域的重要内容。本章将介绍各类可编程逻辑器件，包括可编程只读存储器（PROM）、通用阵列逻辑（GAL）和更复杂的现场可编程门阵列（FPGA）以及复杂可编程逻辑器件（CPLD）。这些器件允许用户在制造后甚至在应用现场对其逻辑功能进行编程，大大提高了电路设计的灵活性和开发效率。本章还会对CPLD和FPGA进行比较，帮助读者理解它们各自的特点和适用场景。 第七章 数模转换与模数转换 探讨了数字世界与现实世界之间的接口。本章将介绍数模转换器（DAC），它负责将数字信号转换为模拟信号，这是数字控制系统与物理执行器交互的基础。同时，也将深入讲解模数转换器（ADC），它将现实世界中的模拟信号（如声音、温度）转换为数字信号，是数据采集和数字信号处理的关键。本章还会分析DAC和ADC的性能指标，如分辨率、转换速率、精度等。 第八章 数字电路的信号逻辑和时序逻辑问题 关注在实际数字电路设计中可能出现的关键问题。本章将分析“亚稳态”这一在同步时序逻辑电路中可能出现的特殊状态，以及“竞争与冒险”现象，即在组合逻辑电路中，由于信号传播路径长度不同导致的逻辑电平短暂不稳定。对于这些问题，本章将介绍其产生原因，并提供有效的解决方法，以确保数字系统的稳定可靠运行。 第九章 集成逻辑门电路族 介绍了几种主流的集成电路技术，包括TTL（晶体管-晶体管逻辑）、CMOS（互补金属氧化物半导体）和ECL（发射极耦合逻辑）。本章将分析这些逻辑系列的结构、工作原理、特点以及它们在速度、功耗、抗干扰能力等方面的优劣。通过比较，读者可以根据实际需求选择合适的集成电路芯片。 第十章 数字电路的连接和接口 探讨了不同数字电路模块之间如何有效地连接和通信。本章将讨论电平兼容性问题，即不同电路的输出和输入电压范围是否匹配。还将讲解输入输出缓冲器的作用，以及总线技术，它是实现多个设备之间信息共享和传递的重要手段。 第十一章 数字系统设计实例 将前面章节学到的理论知识应用于实际工程问题。通过设计一个简单的数字钟和一个自动售货机控制逻辑，读者可以直观地看到如何将各种逻辑门、触发器、计数器等组合起来，实现一个完整的功能。这些实例有助于巩固所学知识，并提高解决实际问题的能力。 本书内容由浅入深，循序渐进，辅以大量的例题和练习，旨在帮助读者全面掌握数字电子技术的基础知识，为后续更高级的数字系统设计和相关课程的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术基础》教材，我早就听说过，一直想找来好好钻研一番。拿到手后，翻开目录，看到那些熟悉的章节名称，比如逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等等，心里就涌起一股亲切感。我印象最深刻的是关于触发器的那部分，虽然我对数字电路有过一些基础的了解，但这本书把各种触发器，像是SR触发器、JK触发器、D触发器，以及它们之间的转换关系，讲得非常细致，而且还配了大量的图示和实例，让我一下子就豁然开朗。特别是关于主从JK触发器的分析，以往我总觉得有点绕，但这本书通过一步步的推导和波形图的演示，让我彻底理解了它的工作原理。而且，书中还提到了很多实际应用中的设计思路，比如如何利用触发器构成寄存器，以及如何用寄存器实现数据暂存和转移，这些内容对于我理解数字系统的工作方式大有裨益。这本书在讲解理论知识的同时，非常注重实践联系，这让我觉得学到的知识不是枯燥的公式，而是能够解决实际问题的工具。我尤其喜欢书中对于数电实验的指导部分，不仅仅是给出实验步骤，还深入分析了实验现象可能出现的原因，以及如何通过实验来验证理论。

评分☆☆☆☆☆

读这本书，就像是在一个严谨的实验室里进行精密操作，每一个公式，每一个定理，都经过了精心的推导和验证。我最喜欢的是它在讲解运算电路的时候，那种抽丝剥茧的逻辑。比如，关于加法器和减法器，它不仅仅是展示了基本的全加器和半加器，还一步步讲解了如何将它们组合起来，构建出能够处理多位二进制数的加法器和减法器，比如行波进位加法器和先行进位加法器。它详细分析了不同加法器在速度和硬件复杂性上的权衡，这让我对电路设计的取舍有了更深的认识。而且，书中对于编码器和译码器的讲解也十分到位，特别是优先级编码器的设计，书中给出的几种不同方案，以及各自的优缺点，让我领略到了数字逻辑设计的精妙之处。我尤其赞赏书中对于这些基本逻辑单元在实际数字系统中的应用场景的描述，比如在数据选择器中的应用，或者在显示驱动中的作用，这些细节使得抽象的理论知识变得鲜活起来，也让我看到了数字电子技术在现代社会中的重要性。这本书的严谨性，让我觉得学习过程本身就是一种智力的锻炼。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的特点，在我看来，就是它的“实用主义”精神。它没有花哨的理论堆砌，而是直奔解决实际问题而去。我尤其对书中关于存储器的那部分印象深刻。固态存储器和动态存储器，它们的工作原理、读写过程，书中都讲得非常清楚，而且还结合了图示，让我能够直观地理解存储单元的构成和数据如何存取。特别是关于RAM和ROM的区别，以及它们在不同应用场景下的选择，书中给出了非常明确的指导。我之前在做一些小项目的时候，对存储器的选择总是有些迷茫，读了这本书之后，我感觉自己心里有底了。而且，书中还提到了关于FPGA（现场可编程门阵列）的一些基本概念，虽然不是重点，但已经足够让我对这种强大的数字逻辑设计工具有一个初步的了解，这对于我进一步学习和探索数字电路设计领域，无疑打开了一扇新的大门。这本书的内容，感觉就是为实际的工程应用量身定做的，非常接地气。

评分☆☆☆☆☆

说实话，第一次翻开这本书的时候，我并没有抱太大的期望，毕竟“十一五”规划教材，听起来总有点“老旧”的感觉。但读进去之后，我才发现自己完全错了。这本书在讲解一些经典数字电路的构建方法时，非常强调“模块化”和“层次化”的设计思想。比如，在介绍组合逻辑电路的分析与设计时，它不是简单地罗列各种电路，而是通过引入卡诺图、布尔代数化简等方法，教会我们如何系统地化简逻辑函数，从而得到最简洁、最高效的电路。我尤其喜欢它关于集成电路（IC）的那部分内容，虽然只是一个引子，但它简要介绍了不同类型的逻辑门IC，以及在实际电路中如何选择和应用它们，这让我对数字电路的实现方式有了更直观的认识。这本书虽然年代稍显久远，但其核心的数字电子技术原理，是不会过时的，而且它所传达的严谨的科学态度和解决问题的思路，对于任何想要深入了解数字电路的学生来说，都具有极其宝贵的价值。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对数字电路领域充满好奇的学生，这本书为我打开了新世界的大门。它以一种非常易于理解的方式，将那些原本看似高深莫测的数字逻辑概念，一一呈现在我眼前。我印象最深刻的是关于状态机的部分。书中将有限状态机（FSM）的设计，分成了Mealy型和Moore型，并且通过生动的例子，比如交通灯控制系统，详细讲解了状态转移图、状态表、状态方程的绘制过程，以及如何根据这些推导出实际的电路结构。这种由抽象到具体，再由具体到抽象的讲解方式，让我对状态机的设计思路有了深刻的理解。而且，书中还提到了异步时序电路和同步时序电路的区别，以及在实际设计中需要注意的问题，比如亚稳态现象，这些都让我觉得书中内容非常贴合实际的工程开发需求。我感觉到，这本书不仅教授了知识，更重要的是培养了我解决问题的能力和严谨的工程思维。