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禹思敏，朱玉玺 著

图书标签:

• 数字电路
• 逻辑设计
• 计算机组成原理
• 电子技术
• 电路分析
• 数字系统设计
• FPGA
• Verilog
• VHDL
• 电子工程

出版社： 华南理工大学出版社

ISBN：9787562323853

版次：1

商品编码：10453685

品牌：墨点

包装：平装

丛书名： 21世纪计算机科学与技术系列教材本科

开本：16开

出版时间：2006-06-01

用纸：胶版纸

页数：280

正文语种：中文

内容简介

　　 “数字电路与逻辑设计”作为计算机、电子工程等专业的基础课程，其主要目的在于使学生掌握数字逻辑电路分析、设计的基本方法，具备使用逻辑构件和可编程器件解决实际问题的能力，为计算机系统、数字系统的分析、设计奠定坚实的基础。
随着数字技术的飞速发展，新理论、新技术及新产品不断更新换代。作为专业教材，本书以飞速发展的数字技术为背景，在完整阐述数字逻辑设计基本概念、分析设计方法的基础上，还介绍了数字逻辑设计的发展方向，确保及时更新知识。本书注重系统性、简洁性、概念及设计方法的递进性，重在培养学生的实践和创新能力。
《数字电路与逻辑设计》分五部分，共十章。第一部分为数字逻辑基础，包括数字与编码、逻辑代数及其化简。第二部分为单元逻辑及逻辑电路基础，包括门电路与触发器、组合逻辑电路、时序逻辑电路及脉冲单元电路，介绍了组合逻辑的基本构成，详细阐述了组合逻辑电路的分析设计方法，并结合示例讨论了组合逻辑设计的一般问题；在时序逻辑部分介绍了时序逻辑的概念、基本模型、时序电路分析的一般方法，同步时序、异步时序设计的过程及相关问题。第三部分介绍了数/模（D/A）、模/数（A/D）转换及器件。第四部分为半导体存储器和可编程器件，介绍了可编程器件与数字设计基础、可编程阵列器件、硬件描述语言与其设计方法。第五部分结合实例阐述了数字系统在现代通信中的应用。
《数字电路与逻辑设计》对重点、难点作了详细的讲解，对数字电路与逻辑设计的新技术结合实例加以讨论，使教材适应现代技术的发展。与目前同类教材相比，本教材精简了部分内容，删掉了与先修课程重叠的部分，主线清晰，课时分配集中，设计方法优良，内容、结构编排合理完整，概念推出简洁，重在培养学生实践和创新能力。另一方面，本教材在编写过程中有意地使学生建立数字系统的整体概念，培养学生软硬件结合的系统设计能力。
《数字电路与逻辑设计》可作为高等院校计算机专业的教材；对计算机相近专业的学生，根据课程设置的需要，可选讲部分章节的内容。

目录

1 数制与编码
1.1 概述
1.1.1 模拟信号与数字信号
1.1.2 数字系统
1.1.3 数字电路的类型及其分析方法
1.2 数制及其转换
1.2.1 进位计数制
1.2.2 进位制数的相互转换
1.3 带符号二进制数的表示
1.3.1 原码
1.3.2 反码
1.3.3 补码
1.4 编码
1.4.1 二进制编码
1.4.2 可靠性编码
练习与思考
2 逻辑代数及其化简
2.1 逻辑代数的基本概念
2.1.1 几个概念
2.1.2 基本逻辑运算
2.2 逻辑代数的基本公式及规则
2.2.1 基本公式
2.2.2 三个规则
2.3 逻辑函数的标准形式
2.4 逻辑函数的化简
2.4.1 公式化简法
2.4.2 或与式的化简
2.4.3 卡诺图法
2.4.4* 多输出函数的化简
练习与思考
3 门电路与触发器
3.1 数字集成电路的分类
3.2 半导体器件的开关特性
3.2.1 半导体二极管的开关特性
3.2.2 半导体三极管的开关特性
3.2.3 MOS管的开关特性
3.3 门电路
3.3.1 分立元件门电路
3.3.2 TTL门电路
3.3.3 CMOS 门电路
3.3.4 正负逻辑与接口问题
3.4 触发器
3.4.1 基本RS触发器
3.4.2 钟控RS触发器
3.4.3 钟控D触发器
3.4.4 钟控JK触发器
3.4.5 钟控T触发器
3.4.6 边沿触发器
3.4.7 触发器功能分类及相互之间的转换
练习与思考
4 组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路分析
4.1.1 组合逻辑电路传统分析方法
4.1.2 全加器与全减器
4.1.3 译码器
4.1.4 编码器
4.1.5 多路选择器/分配器
4.1.6 数据比较器
4.1.7 奇偶校验电路
4.2 组合电路的一般设计方法
4.2.1 设计方法概述
4.2.2 逻辑电路的变换
练习与思考
5 时序逻辑电路
5.1 概述
5.2 同步时序逻辑电路分析
5.2.1 同步时序逻辑电路分析流程图
5.2.2 同步时序逻辑电路分析方法
5.2.3 同步计数器分析
5.2.4 寄存器与移位寄存器
5.2.5 伪随机序列发生器
5.2.6 顺序脉冲信号发生器
5.3 异步时序逻辑电路分析
5.3.1 异步时序逻辑电路的分析流程图
5.3.2 异步时序逻辑电路分析示例
5.3.3 异步计数器分析
5.4 时序逻辑电路设计
5.4.1 建立原始状态图和原始状态表
5.4.2 状态化简
5.4.3* 状态编码
5.4.4 确定激励函数、输出函数及其逻辑电路图
5.4.5 同步时序逻辑电路设计举例
5.4.6 用中规模集成计数器构成N进制计数器的设计
练习与思考
6 脉冲单元电路
6.1 脉冲信号与脉冲电路
6.1.1 脉冲信号
6.1.2 脉冲电路
6.2 集成门脉冲单元电路
6.2.1 施密特触发器
6.2.2 单稳态触发器
6.2.3 多谐振荡器
6.3 555定时器及其应用
6.3.1 555定时器的电路结构及功能
6.3.2 555定时器构成的施密特触发器
6.3.3 555定时器构成的单稳态触发器
6.3.4 555定时器构成的多谐振荡器
练习与思考
7 数/模转换器和模/数转换器
7.1 概述
7.2 数/模转换器（DAC）
7.2.1 数/模转换器的基本原理
7.2.2 权电阻网络数/模转换器
7.2.3 倒T形电阻网络数/模转换器
7.2.4 单值电流型网络数/模转换器
7.2.5 具有双极性输出的数/模转换器
7.2.6 数/模转换器的转换精度和转换速度
7.3 模/数转换器
7.3.1 模/数转换器的基本原理
7.3.2 并联比较型模/数转换器
7.3.3 逐次逼近型模/数转换器
7.3.4 双积分型模/数转换器
7.3.5 模/数转换器的转换精度和转换速度
练习与思考
8 半导体存储器
8.1 半导体存储器的分类
8.2 随机存取存储器（RAM）
8.2.1 RAM的基本结构
8.2.2 存储单元
8.3 只读存储器（ROM）
8.3.I ROM的结构及工作原理
8.3.2 用ROM实现组合逻辑函数
8.4 半导体存储器芯片
8.4.1 静态RAM存储器芯片Intel 6116
8.4.2 动态RAM存储器芯片Intel 2164A
8.4.3 EPROM芯片Intel 2716
8.5 用存储器芯片构成半导体存储器
8.5.1 位扩展
8.5.2 字扩展
练习与思考
9 可编程器件
9.1 概述
9.2 可编程阵列逻辑（PAL）
9.2.1 PAL的基本电路结构
9.2.2 PAL的输出电路结构及反馈形式
9.2.3 应用举例
9.3 通用阵列逻辑（GAL）
9.3.1 GAL电路结构
9.3.2 输出逻辑宏单元（OLMC）
9.3.3 GAL器件应用及开发工具
9.4 复杂可编程器件CPLD
9.4.1 CPLD的基本结构
9.4.2 CPlD的组成和原理
9.5 现场可编程器件FPGA
9.5.1 FPGA的工作原理简介
9.5.2 FPGA的基本结构
9.5.3 FPGA编程数据的装载
练习与思考
10 数字系统在现代通信中的应用
10.1 数字通信系统的组成及基本概念
10.2 模拟信号的数字传输
10.2.1 取样与取样定理
10.2.2 量化
10.2.3 编码
10.2.4 PCM通信系统
10.2.5 增量调制通信系统
10.3 多址通信技术
10.3.1 频分多址（FDMA）技术
10.3.2 时分多址（TDMA）技术
10.3.3 码分多址（mMA）技术
10.4 数字调制技术
10.4.1 数字调幅（ASK）
10.4.2 数字调频（FSK）
10.4.3 数字调相（PSK）
10.5 数字通信系统中的检错与纠错技术
10.5.1 奇偶校验码
10.5.2 线性分组码
10.6 混沌数字通信简介
参考文献

前言/序言

穿越时空的文明史：从石器到智能 这是一部关于人类文明发展脉络的宏大叙事，它并非专注于某个单一领域的技术细节，而是以时间为轴，串联起人类在不同时代、不同地域所创造的物质与精神财富，揭示文明演进的深层逻辑与普遍规律。我们将跟随作者的笔触，一同踏上一段跨越数万年的旅程，探寻人类智慧的火种如何点燃，又如何历经磨砺，最终塑造出我们今天所处的丰富多彩的世界。 第一章：文明的黎明——石器时代的创造与启蒙 本书的开端，将把我们带回人类文明的源头——石器时代。在那个物质条件极为简陋的年代，我们的祖先凭借对自然的敏锐观察和初步的实践探索，学会了如何制作和使用工具。从打制石器的粗粝到磨制石器的精细，每一次工具的革新都标志着人类认知能力的飞跃。我们会详细描绘早期人类是如何利用石头、骨骼和木材，制造出用于狩猎、采集、防御的简陋器具，以及这些工具如何极大地增强了人类适应环境的能力。 更重要的是，我们将探讨石器时代在精神文明方面的萌芽。壁画、雕刻、早期墓葬习俗，这些零星的考古证据，无不诉说着先民们对生命、死亡、自然力量的敬畏与想象。他们如何通过符号和图腾来传递信息？如何形成初步的社会组织和精神信仰？这些问题将通过对出土文物的细致解读，以及对现有原始民族社会形态的比较研究，得以深入剖析。我们将看到，即使在最遥远的过去，人类就已经开始展现出抽象思维和精神追求的火花。 第二章：农耕的革命——定居、繁荣与早期社会形态 当人类学会了驯化动植物，播种希望，文明的进程便迎来了翻天覆地的变革——农耕革命。本章将详细阐述农业的出现如何改变了人类的生活方式。从游牧采集到定居生活，从分散的小群体到日益壮大的村落和早期城市，社会结构发生了根本性的变化。我们将聚焦于灌溉技术的出现、耕作工具的改进，以及这些技术如何使得粮食产量大幅提高，从而支撑起更大规模的人口增长和更为复杂的社会组织。 农耕的繁荣不仅仅带来了物质的富足，更催生了新的社会分工和权力结构。土地所有权的出现、手工业的兴起、私有制的萌芽，以及由此引发的社会阶层分化，都将在本章中得到细致的呈现。我们会探讨早期国家是如何在农业文明的基础上形成的，例如美索不达米亚、古埃及、古代中国等文明古国，它们是如何通过整合资源、建立管理体系、制定早期法律，来维持社会秩序并推动文明的进一步发展。同时，我们也将审视早期城市景观的形成，以及贸易和文化交流如何在这些中心地带蓬勃发展。 第三章：青铜与铁的时代——技术突破与帝国崛起 随着冶金技术的出现，人类文明进入了一个全新的时代——青铜时代和铁器时代。本章将着重分析金属工具和武器对人类社会产生的深远影响。从铜矿的开采、熔炼，到青铜器的铸造，这是一项高度复杂且需要专业知识的技术，它不仅提升了生产效率，更改变了战争的面貌。我们会描述青铜器在农业、建筑、艺术等领域的广泛应用，以及它们如何成为衡量社会财富和权力地位的标志。 随后，铁器的出现更是带来了质的飞跃。铁矿石的广泛分布和较低的提炼难度，使得铁质工具和武器得以普及，这不仅进一步解放了农业生产力，也使得军事力量的扩张成为可能。我们将深入探讨铁器时代如何加速了国家的形成和帝国的崛起。强大军队的建立、疆域的扩张、贸易网络的延伸，都与冶金技术的进步息息相关。本章将通过具体历史案例，如古希腊城邦的兴衰、罗马帝国的扩张、中国秦汉王朝的统一，来展现技术突破如何成为驱动文明进步和权力格局重塑的关键力量。 第四章：思想的星空——哲学、宗教与轴心时代的精神觉醒 在物质文明不断发展的过程中，人类的精神世界也以前所未有的速度进行着深刻的探索。本章将目光投向“轴心时代”——一个波澜壮阔的思想变革时期。在这个时期，古希腊的哲学家们开始理性地思考世界本源、人生意义和道德伦理；印度的宗教思想家们探索着轮回、解脱与慈悲；中国的思想家们则致力于构建和谐的社会秩序和个人修养的道路。 我们将深入解读柏拉图、亚里士多德的哲学思想，探讨佛教、印度教的教义，以及孔子、老子、墨子的思想体系。这些深刻的思想不仅塑造了各自文明的精神内核，更对后世产生了持久而广泛的影响。我们会分析这些思想是如何在当时的社会背景下孕育而生的，它们如何回应人类对终极真理的追问，以及它们如何为不同文明的价值观念和道德规范奠定基础。本章旨在揭示，人类文明的进步，绝不仅仅是物质技术的堆砌，更是精神层面的不断求索与超越。 第五章：商业的脉络——丝绸之路与全球贸易的雏形 文明的交流与互鉴，是推动进步的重要动力。本章将聚焦于古代商业网络的形成，特别是举世闻名的“丝绸之路”。我们将描绘这条横跨亚欧大陆的贸易动脉，如何将东方的丝绸、香料、瓷器与西方的黄金、羊毛、玻璃制品连接起来。这不仅仅是一条商品流通的通道，更是一条文化、技术和思想传播的桥梁。 我们将详细介绍丝绸之路沿线的城市和商人，他们如何克服地理的险阻，建立起庞大的贸易网络。同时，我们也将探讨贸易活动如何促进了不同文明之间的理解与融合，例如佛教如何随着商队传播到中国，造纸术等中国技术如何西传。本章将通过对古代商贸活动的细致考察，揭示商业的兴起如何打破地域隔限，加速了全球范围内的信息流动和文明的互动，为后来的全球化奠定了基础。 第六章：科学的萌芽——古代的观察、计算与早期理论 尽管“科学”作为现代概念的形成尚需时日，但人类在古代就已经展现出了对自然规律的浓厚兴趣和系统性的探索。本章将回顾各个古代文明在天文学、数学、医学等领域的辉煌成就。我们将探讨古巴比伦人如何精确地观测星象，进行历法计算；古希腊人如何发展几何学，提出逻辑推理的方法；古印度人如何发明了“零”的概念，推动了数学的发展；古埃及人如何运用数学知识进行工程建设和医学实践。 本章并非要追溯某个单一学科的发展历程，而是要展现一种普遍的探索精神。我们会分析古代科学家们所采用的观察、记录、测量和计算的方法，以及他们是如何从具体的现象中抽象出普遍的规律。尽管他们的理论体系可能存在局限性，但正是这些早期的科学实践，为后来的科学革命积累了宝贵的知识和方法论基础。我们将看到，对未知世界的好奇和理性探究，是人类文明永恒的驱动力。 第七章：文字的力量——记录、传承与知识的传播 文字的出现，无疑是人类文明史上最伟大的发明之一。本章将深入探讨文字的起源、发展及其对人类社会产生的革命性影响。我们将回顾从楔形文字、象形文字到字母文字的演变过程，以及不同文字体系是如何被创造出来，并如何服务于不同的社会功能，例如记录历史、颁布法律、进行贸易、传播宗教和文学。 文字不仅是信息的载体，更是知识得以系统化、规模化传播的基石。我们将分析文字的普及如何使得历史得以被准确地记录和传承，使得经验和教训得以跨越时空的界限。书籍的出现、图书馆的建立，更是极大地拓展了知识的边界。本章将通过对古代文献的解读，展现文字如何塑造了人类的思维方式，如何促进了思想的交流与碰撞，从而推动了文明的不断发展和演进。 第八章：艺术的绽放——多元的审美与精神的表达 人类的创造力，不仅体现在物质和技术的进步上，更体现在对美的追求和精神的表达上。本章将带领读者领略世界各地古代艺术的独特魅力。我们将从巨石阵的神秘、埃及金字塔的宏伟，到希腊雕塑的优雅、中国青铜器的精巧，再到美洲玛雅文明的神秘图案和印度佛教造像的庄严。 本章将侧重于艺术作品所承载的时代精神、宗教信仰和社会文化内涵。我们会分析不同文明的艺术家是如何运用线条、色彩、造型来表达他们的世界观、价值观和情感。艺术不仅仅是装饰，更是沟通心灵、记录历史、传承文化的独特语言。通过对这些艺术瑰宝的鉴赏，我们将更深刻地理解不同文明的精神世界，以及它们在人类文明大花园中绽放出的独特光彩。 第九章：文明的交织——征服、融合与新的世界秩序 历史的长河并非总是风平浪静，征服与融合是文明演进中不可避免的篇章。本章将探讨古代的战争、迁徙和殖民活动如何塑造了世界格局。我们将审视亚历山大帝国的东征，罗马帝国的扩张，蒙古帝国的崛起，以及这些事件如何带来了文化的碰撞、技术的传播，以及新帝国和新秩序的形成。 然而，征服并非总是简单的暴力压制，更常常伴随着文化的融合与吸收。我们将分析被征服民族的文化如何在统治者的影响下发生变化，同时，统治者又如何被被征服者的文化所影响。贸易、宗教、语言的交流，都在潜移默化地改变着人类社会的形态。本章旨在揭示，文明的进步往往是在不断的冲突与互动中实现的，最终汇聚成更为多元和复杂的全球文明图景。 第十章：未来的回响——文明的传承与展望 在对古代文明进行回溯之后，本书的最后一章将回归当下，并展望未来。我们将总结人类文明发展过程中所揭示出的普遍规律，例如技术创新是重要的驱动力，文化交流与互鉴是发展的催化剂，而对真理的探索和对美的追求则是文明永恒的精神动力。 我们将探讨古代文明的经验和教训，它们对我们今天所面临的挑战（如环境问题、社会公平、科技伦理）有何启示。同时，本章也将简要提及近代以来科学技术的飞速发展，以及由此带来的深刻变革。但请注意，本书的重心始终在于对广阔历史时空中的文明演进进行全面而深入的梳理，而非对现代科技的详细介绍。我们将强调，理解过去，才能更好地塑造未来，人类文明的伟大征程仍在继续，而每一个时代的探索与创造，都将成为未来世界回响的一部分。 本书适合于对人类历史、文明发展、思想文化、技术演进等宏大叙事感兴趣的广大读者。它将为您提供一个全新的视角，去理解人类是如何一步步走向今天的，去感受不同文明的魅力，去思考人类文明的未来走向。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路与逻辑设计》真是一本让人爱不释手的读物！作为一名对嵌入式系统充满热情的学生，我一直在寻找一本能够系统性梳理数字逻辑基础知识的书籍。这本书恰好满足了我的需求。它不仅仅停留在概念层面，更深入地探讨了各种数字电路的实现原理和设计方法。书中对组合逻辑和时序逻辑的讲解清晰到位，让我对触发器、寄存器、计数器等核心模块有了深刻的理解。最让我惊喜的是，书中还穿插了许多实际的应用案例，比如简单的数据通路设计、有限状态机的实现等等，这些都极大地提升了学习的趣味性和实用性。我尤其欣赏作者在讲解过程中，对于不同设计方法的权衡和比较，这让我能够站在更高的维度去思考问题的最优解。读完这本书，我感觉自己对数字电路的理解不再是零散的知识点，而是一个相互关联、融会贯通的整体。它为我后续深入学习FPGA、ASIC等更复杂的数字设计领域打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在准备考研的学生，专业课的内容涉及了大量的数字电路知识。在寻找复习资料的时候，我偶然发现了这本《数字电路与逻辑设计》。一开始，我只是抱着姑且一试的心态去翻阅，但越读越觉得内容详实，体系完整。书中对于各个知识点的讲解都非常深入，并且配有大量的例题和习题，这对于我巩固和检验学习成果非常有帮助。我尤其关注了书中关于状态机设计和时序分析的部分，这些都是考试中的重点和难点，而这本书的讲解清晰明了，让我豁然开朗。作者在讲解过程中，还穿插了对不同设计实现的优劣势分析，这对于我理解背后的权衡和取舍非常有益。总的来说，这本书为我的考研复习提供了一个非常扎实的理论基础，让我对数字电路这门学科有了更全面、更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始对这本书并没有抱太大的期望，毕竟“数字电路”这个词听起来就有点枯燥。但我被它的封面设计和书名所吸引，想着或许能从中找到一些新的视角。结果，这本书彻底颠覆了我的认知！它没有我预想的那样充斥着晦涩难懂的公式和枯燥的理论，而是以一种非常生动有趣的方式，将数字逻辑的世界展现在我面前。作者的文笔非常流畅，语言通俗易懂，甚至还带有一些幽默感。他善于运用类比和故事来解释复杂的概念，让我觉得学习的过程就像是在探索一个充满惊喜的迷宫。我尤其喜欢书中关于“逻辑思维”的章节，它让我意识到，数字电路的设计不仅仅是技术层面的操作，更是一种严谨的逻辑推理和问题分解的过程。这本书让我看到了技术背后的美学，感受到了简洁高效的逻辑之美。现在，我甚至开始在日常生活中，尝试用数字逻辑的思维去分析一些问题，这是一种非常奇妙的体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对电子产品内部的运作原理感到好奇，尤其是那些闪烁着指示灯、响应着指令的设备，总觉得它们背后一定隐藏着一套精妙的逻辑。我之前尝试过一些零散的在线教程，但总感觉碎片化，抓不住核心。这本书的出现，就像为我打开了一扇通往数字世界的大门。它从最基础的概念讲起，循序渐进，一点点剥开数字电路的面纱。那些曾经让我头疼的逻辑门，现在在我看来清晰可见。作者的讲解方式非常直观，结合了大量的图示和实际案例，让我能够非常容易地理解抽象的概念。我尤其喜欢它对于如何构建复杂逻辑功能的方法论的阐述，让我看到了从简单到复杂的实现路径。读这本书的时候，我仿佛置身于一个实验室，亲手搭建着那些电路，调试着那些逻辑，每一次豁然开朗都让我充满了成就感。它不仅仅是理论的堆砌，更是一种思维方式的引导，让我学会如何用逻辑去分析和解决问题。我迫不及待地想把学到的知识应用到我的一些小发明上，让我的想法真正落地。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路与逻辑设计》真是给我打开了一扇新的窗口！我是一名业余爱好者，一直对DIY电子项目很感兴趣，但总是感觉自己的技术停留在比较初级的阶段，尤其是涉及到一些稍微复杂的功能时，就显得力不从心。这本书的出现，就像给我点亮了一盏指路明灯。它从最基础的逻辑门开始，一步步引导我理解如何将这些基本的单元组合成更复杂的系统。书中丰富的图示和清晰的讲解，让我能够很容易地理解抽象的电路图。我特别喜欢书中关于如何进行逻辑功能抽象和模块化设计的理念，这让我学会了如何有条理地构建项目。读这本书的时候，我常常会结合自己的项目来思考，将书中的知识转化为实际的解决方案。它不仅提升了我的理论知识，更重要的是，它赋予了我一种解决问题的能力，让我对接下来的电子DIY项目充满了信心。