數字電子技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張誌恒 編

圖書標籤:

• 數字電路
• 電子技術
• 基礎
• 數字電子
• 電路分析
• 模擬電路
• 半導體
• 電子工程
• 大學教材
• 高等教育

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512313187

版次：1

商品編碼：10486884

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等學校規劃教材

開本：16開

齣版時間：2011-02-01

用紙：膠版紙

頁數：281

字數：440000

編輯推薦

　　隨著電子科學技術的高速發展，近年來數字電子技術基礎課程的教學內容有瞭較大變化，其中基於EDA技術和可編程邏輯器件的現代數字係統設計得到瞭廣泛應用。但由於可編程邏輯器件等新型器件仍屬於半導體器件，所以過去講授的半導體器件工作原理的理論基礎對這些新型器件仍然適用。同時，傳統教材中的邏輯代數、邏輯門、觸發器、組閤電路、時序電路等基本概念、分析方法、設計方法也是使用新型器件時必備的基礎理論。因此，《數字電子技術基礎》的對應章節一方麵延續和保持瞭數字電路基礎內容的完整性和理論的係統性，另一方麵增加瞭數字電路基本內容的VHDL語言描述，使讀者能夠在學習數字邏輯單元電路時逐步掌握現代數字係統設計的基礎知識。此外，本書在可編程邏輯器件一章，重點介紹瞭FPLA、PAL器件及其應用，GAL、CPLD和FPGA的電路結構、工作原理和器件技術特性，並詳細介紹瞭可編程邏輯器件的配置和基於EDA工具的現代數字係統設計流程。

內容簡介

《數字電子技術基礎》共分九章，主要內容包括數字邏輯基礎、邏輯門電路、組閤邏輯電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與整形、半導體存儲器、可編程邏輯器件、數／模和模／數轉換器。通過本書的學習，學生能在規定的學時內掌握具有實用價值的數字電子技術的基本內容。
《數字電子技術基礎》主要作為普通高等院校電氣信息類專業教材，也可作為高職高專教材，同時還可供從事電子技術工作的工程技術人員參考。

目錄

前言
第一章 數字邏輯基礎
第一節 概述
第二節 邏輯代數
第三節 邏輯函數的錶示方法及其相互轉換
第四節 邏輯函數的代數變換與化簡
第五節 邏輯函數的卡諾圖化簡法
第六節 硬件描述語言VHDL的基本知識
本章小結
思考題與習題
第二章 邏輯門電路
第一節 概述
第二節 半導體二極管、三極管和MOS管的開關特性
第三節 分立元器件邏輯門電路
第四節 TTL集成邏輯門電路
第五節 CMOS集成邏輯門電路
第六節 VHDL門電路編程實例
本章小結
思考題與習題
第三章 組閤邏輯電路
第一節 概述
第二節 組閤邏輯電路的分析方法和設計方法
第三節 加法器
第四節 數值比較器
第五節 編碼器和譯碼器
第六節 數據選擇器與數據分配器
第七節 組閤邏輯電路中的競爭冒險
第八節 常見組閤邏輯電路的V}tDI。描述實例
本章小結
思考題與習題
第四章 集成觸發器
第一節 概述
第二節 RS觸發器
第三節 D觸發器
第四節 JK觸發器
第五節 T’觸發器和T觸發器
第六節 觸發器邏輯功能的轉換
第七節 常見觸發器的VHDL描述實例
本章小結
思考題與習題
第五章 時序邏輯電路
第一節 概述
第二節 時序邏輯電路的基本分析方法
第三節 同步時序邏輯電路的基本設計方法
第四節 計數器
第五節 寄存器和移位寄存器
第六節 常用計數器VHDL語言示例
本章小結
思考題與習題
第六章 脈衝波形的産生與整形
第一節 概述
第二節 555定時器
第三節 施密特觸發器
第四節 單穩態觸發器
第五節 多諧振蕩器
本章小結
思考題與習題
第七章 半導體存儲器
第一節 概述
第二節 隻讀存儲器ROM
第三節 隨機存取存儲器RAM
本章小結
思考題與習題
第八章 可編程邏輯器件
第一節 概述
第二節 PLD的電路結構
第三節 硬件描述語言HDL
第四節 EDA工具軟件MAX+plusⅡ的使用
本章小結
思考題與習題
第九章 數／模和模／數轉換器
第一節 概述
第二節 D／A轉換器
第三節 A／D轉換器
本章小結
思考題與習題
參考文獻

前言/序言

《電路闆上的秘密：從零開始的嵌入式係統設計指南》 前言 在這個飛速發展的數字時代，我們身邊的萬物似乎都染上瞭“智能”的色彩。從傢中的智能音箱到齣行時的自動駕駛汽車，再到工業生産綫上高效運轉的自動化設備，其背後都跳動著一顆小小的“心髒”——嵌入式係統。它們是連接物理世界與數字指令的橋梁，是賦予硬件生命和智慧的靈魂。然而，對於許多初學者而言，嵌入式係統設計往往被視為一個高深莫測的領域，充斥著晦澀的代碼、復雜的硬件和令人望而卻步的理論。 本書旨在打破這種隔閡，以一種循序漸進、由淺入深的方式，引領您進入嵌入式係統設計的精彩世界。我們不會從抽象的理論概念齣發，而是選擇從最直觀、最實用的角度切入，讓您在動手實踐中理解原理，在解決問題的過程中掌握技能。如果您曾對那些能夠“思考”的電子設備充滿好奇，如果您渴望將自己的創意轉化為真實的電子産品，那麼，本書將是您開啓這段旅程的最佳夥伴。 第一章：初識嵌入式係統的“大觀園” 在正式深入技術細節之前，我們需要對嵌入式係統有一個宏觀的認識。這一章，我們將一起探尋嵌入式係統究竟是什麼，它們是如何工作的，以及它們為何無處不在。 什麼是嵌入式係統？ 我們將拋開復雜的定義，用生動的例子來解釋嵌入式係統。想象一下你的微波爐如何知道加熱時間，你的數碼相機如何捕捉精彩瞬間，你的智能手錶如何追蹤你的運動軌跡。這些看似平常的設備，其核心都離不開嵌入式係統。我們將揭示嵌入式係統與通用計算機（如筆記本電腦、颱式機）的區彆，強調其“專用性”和“高效性”。 嵌入式係統的構成要素： 一個典型的嵌入式係統由哪些部分組成？我們將介紹核心的“大腦”——微處理器或微控製器（MCU），“記憶”——內存（RAM、ROM、Flash），以及與之協同工作的各種“感官”和“肢體”——傳感器、執行器、通信接口等。我們會簡要介紹它們各自的作用，為後續章節打下基礎。 嵌入式係統的應用領域： 嵌入式係統並非隻存在於高科技産品中。從工業自動化、醫療設備，到消費電子、汽車電子，再到航空航天、物聯網，嵌入式係統的身影無處不在。本章將通過列舉大量實際應用案例，讓您深刻體會到嵌入式係統在現代社會中的重要性，激發您的學習興趣。 從“零”開始的開發流程概覽： 嵌入式係統的開發並非一蹴而就，它涉及硬件選型、軟件編程、係統集成等多個環節。我們將在這一章對整個開發流程做一個簡要的介紹，讓您對未來的學習路徑有一個大緻的瞭解。這包括需求分析、硬件設計、軟件開發、測試與調試等關鍵步驟。 第二章：硬件的語言——選擇你的“心髒”與“大腦” 嵌入式係統的核心是微控製器（MCU），它們就像是整個係統的“大腦”。選擇閤適的MCU是項目成功的關鍵一步。本章將帶您走進MCU的世界。 微控製器（MCU）入門： 我們將重點介紹嵌入式開發中最常用的微控製器傢族，如ARM Cortex-M係列（例如STM32、ESP32係列）。您將瞭解不同係列MCU的特點、優勢以及適用場景。 MCU的核心部件剖析： 瞭解MCU的內部結構有助於更好地理解其工作原理。我們將深入探討CPU、內存（RAM、Flash）、定時器、中斷控製器、ADC/DAC（模數/數模轉換器）、GPIO（通用輸入輸齣端口）等關鍵組成部分的功能。 開發闆的選擇與認識： 對於初學者來說，一塊功能齊全、易於上手的開發闆是學習的起點。本章將推薦幾款經典的嵌入式開發闆，並詳細介紹它們的功能、接口以及如何進行基本配置。我們將重點講解如何利用開發闆上的資源進行實踐。 外圍器件的連接： 嵌入式係統通常需要連接各種外圍設備來與外部世界交互。我們將介紹LED、按鍵、蜂鳴器、LCD屏幕、傳感器（如溫濕度傳感器、光敏傳感器）等常用外圍器件的連接方式，以及它們在電路中的基本工作原理。 電路圖的閱讀與理解： 掌握基本的電路圖閱讀能力是硬件交互的基礎。本章將教授如何識彆電路圖中的基本符號，理解元件之間的連接關係，以及如何從電路圖中獲取關鍵信息，為日後的硬件調試打下基礎。 第三章：代碼的舞蹈——點亮你的第一個“智能” 硬件有瞭“大腦”，還需要“靈魂”來指揮。本章將帶您進入軟件開發的世界，學習如何用代碼賦予硬件生命。 編程語言的選擇： C語言是嵌入式開發中最主流的語言。我們將講解C語言的基礎語法，並重點強調其在嵌入式開發中的優勢，如高效的內存控製和接近硬件的特性。同時，也會簡要提及C++在嵌入式領域的一些應用。 集成開發環境（IDE）的搭建與使用： 一個強大的IDE能夠極大地提高開發效率。我們將指導您如何安裝和配置常用的嵌入式開發IDE，如Keil MDK、STM32CubeIDE、VS Code等，並演示如何創建項目、編寫代碼、編譯和下載程序。 “Hello, World!”的誕生——點亮LED： 這是嵌入式開發的傳統起點，也是最能體現成就感的時刻。我們將一步步地指導您編寫代碼，通過控製GPIO輸齣高低電平來驅動LED閃爍。在這個過程中，您將學習到如何配置GPIO、如何編寫簡單的延時函數。 按鍵輸入與中斷處理： 讓設備能夠響應外部輸入是嵌入式係統的基本要求。本章將講解如何讀取按鍵的狀態，並通過兩種方式實現按鍵功能：輪詢和中斷。特彆是中斷，我們將深入講解中斷的原理、中斷嚮量錶以及如何編寫中斷服務程序，讓您的程序在響應事件時更加高效。 定時器與延時： 精確的時間控製是許多嵌入式應用的關鍵。我們將介紹定時器的基本原理，以及如何利用定時器實現精確的延時、周期性任務和PWM（脈衝寬度調製）輸齣，為控製電機、驅動顯示屏等打下基礎。 第四章：信息的橋梁——讓設備“交流”起來 任何一個復雜的係統都離不開信息的傳遞。本章將聚焦於嵌入式係統中的通信接口，讓您的設備能夠與其他設備或計算機進行“對話”。 串行通信（UART）： UART是最基礎、最常用的串行通信方式之一。我們將講解UART的工作原理、通信參數（波特率、數據位、停止位、校驗位）的設置，以及如何通過UART將MCU與電腦連接，實現數據的發送和接收。這對於調試和上位機通信至關重要。 同步通信（SPI與I2C）： SPI和I2C是兩種廣泛應用於片內通信和外圍設備連接的同步通信協議。我們將詳細介紹SPI和I2C的工作原理、主從設備模型、通信時序，並舉例說明如何通過它們連接傳感器、存儲器等外圍設備。 USB接口簡介： USB（通用串行總綫）在嵌入式係統中也扮演著越來越重要的角色。本章將簡要介紹USB協議的基本概念，以及如何在嵌入式設備上實現USB設備（如HID設備、CDC設備）的功能，實現與PC之間的高速數據傳輸。 無綫通信概覽（Wi-Fi與藍牙）： 隨著物聯網的發展，無綫通信已成為嵌入式係統不可或缺的一部分。我們將初步介紹Wi-Fi和藍牙等主流無綫通信技術的基本原理和應用場景，並為您提供進一步學習的指引。 第五章：係統的脈搏——實時操作係統（RTOS）初探 當嵌入式係統的功能日益復雜，單個程序的執行方式將難以滿足需求。這時，實時操作係統（RTOS）就顯得尤為重要。 什麼是RTOS？ 我們將用通俗易懂的方式解釋RTOS的作用，它就像一個“大管傢”，能夠高效地管理和調度係統中的各種任務，確保高優先級任務得到及時響應。 RTOS的核心概念： 任務（Task）、任務調度、信號量、互斥量、消息隊列等是RTOS的核心概念。本章將逐一介紹這些概念，並解釋它們在實際應用中的意義。 FreeRTOS入門： FreeRTOS是目前最流行的開源RTOS之一。我們將以FreeRTOS為例，指導您如何在開發闆上移植和使用FreeRTOS，創建和管理任務，實現任務間的通信與同步。 為何需要RTOS？ 通過對比裸機編程和RTOS編程的優缺點，讓您深刻理解在何種情況下需要引入RTOS，以及RTOS如何幫助我們構建更穩定、更可靠、更易於維護的復雜嵌入式係統。 第六章：動手實踐——從傳感器到智能硬件 理論知識最終要迴歸實踐。本章將通過幾個典型的項目案例，將前麵章節學到的知識融會貫通，讓您親手打造智能硬件。 項目一：溫濕度監測與顯示係統 選擇一款溫濕度傳感器（如DHT11/DHT22），學習如何通過特定協議讀取傳感器數據。 使用LCD顯示屏（如1602 LCD）顯示實時溫濕度信息。 將前麵學到的GPIO、UART、定時器等知識進行整閤。 項目二：智能小車（基礎版） 控製直流電機，實現小車的前進、後退、左轉、右轉。 使用超聲波傳感器實現簡單的避障功能。 學習如何結閤PWM控製電機速度，以及如何利用中斷處理傳感器數據。 項目三：基於Wi-Fi的遠程控製燈光 使用支持Wi-Fi的MCU（如ESP32）。 搭建簡單的Web服務器，通過手機或其他設備發送指令來控製LED燈的開關。 初步接觸網絡編程的概念。 第七章：進階之路與學習資源 在掌握瞭嵌入式係統的基本知識和實踐技能後，您將踏上更廣闊的學習之路。 深入學習方嚮： 介紹嵌入式係統開發中更深入的領域，如嵌入式Linux、嵌入式GUI、嵌入式安全、實時操作係統的高級應用等。 調試技巧與工具： 講解常用的調試方法和工具，如示波器、邏輯分析儀、JTAG/SWD調試器等，幫助您解決更復雜的硬件和軟件問題。 項目實踐與社區： 鼓勵您參與更多的項目實踐，並介紹一些活躍的嵌入式開發社區、論壇和開源項目，讓您能夠與同行交流，獲取更多資源和幫助。 結語 嵌入式係統設計是一個充滿挑戰但也極具成就感的領域。從最初的一個個代碼行，到最終一個能夠與世界互動的智能設備，其中的過程充滿瞭探索與創造。本書希望能夠成為您在這條道路上的啓濛者和引路人。願您在學習過程中，不僅掌握技術，更能點燃對創新的熱情，用您的智慧和雙手，創造齣更多改變世界的智能産品。 （本書內容未包含“數字電子技術基礎”中的具體章節，如邏輯門、觸發器、時序邏輯、數模模數轉換器的工作原理等，而是側重於嵌入式係統的軟件編程、硬件接口和應用開發。）

評分☆☆☆☆☆

我最近在研究一些低功耗設計技術，尤其是在物聯網設備和可穿戴設備領域。我本來以為這本書裏能找到一些關於低功耗數字電路的設計方法，比如如何選擇閤適的邏輯單元、如何優化時鍾門控、如何使用電源管理芯片等。然而，這本書的內容似乎完全沒有涉及這些方麵。它更多的是在講傳統的邏輯器件，比如與非門、或非門、異或門，以及如何用它們構建更復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路。它會詳細解釋卡諾圖的化簡過程，各種觸發器的狀態轉移圖，以及有限狀態機的設計步驟。雖然這些都是數字電子技術的基礎，但與我目前關注的低功耗設計是兩個完全不同的方嚮。我希望看到的，是關於如何通過硬件設計來降低功耗的文章，比如如何分析電路的功耗來源，如何通過架構調整來減少動態功耗和靜態功耗，以及一些業界常用的低功耗設計IP核介紹。這本書更像是一本理論教材，適閤那種需要紮實掌握數字邏輯基本原理的學生，而不是麵嚮實際工程應用的開發者。它裏麵的一些例子，比如設計一個加法器或者計數器，雖然能幫助理解原理，但與實際的低功耗挑戰相去甚遠。

評分☆☆☆☆☆

我最近對一些嵌入式係統的硬件架構産生瞭濃厚的興趣，特彆是那些使用FPGA作為核心的係統。我手裏這本書，封麵上寫著“數字電子技術基礎”，想著應該能給我一些關於數字電路和FPGA的基本概念。但翻開後，發現它主要集中在講解最基礎的數字邏輯原理，像是邏輯門、布爾代數、組閤邏輯、時序邏輯等等。它詳細介紹瞭如何用與非門實現其他邏輯門，如何通過卡諾圖化簡邏輯錶達式，以及各種觸發器的狀態轉換。這些內容對於完全零基礎的人來說，或許是個不錯的起點，能夠幫助建立起對數字世界的基本認知。但對於我這種已經接觸過一些嵌入式開發，並且對FPGA架構有初步瞭解的人來說，這些內容就顯得過於淺顯瞭。我期望的是能看到一些關於FPGA內部結構、編程模型、或者一些典型的FPGA應用案例的介紹，比如如何用Verilog或VHDL實現一個簡單的CPU核，或者如何設計一個通信接口。這本書更多的是在講“是什麼”，而我更想知道“怎麼做”以及“為什麼這麼做”。它缺乏一些實際的應用場景和工程實踐的指導，也沒有提供相關的硬件描述語言代碼示例。

評分☆☆☆☆☆

這本書我拿到手，本來是想找找關於FPGA開發的一些實用技巧，或者是一些高級邏輯設計的進階內容。結果翻瞭翻目錄，發現大部分篇幅都集中在一些基礎的邏輯門、組閤邏輯、時序邏輯的原理講解上，還有一些關於數製轉換、邏輯函數化簡的內容。這些雖然是數字電路的基石，但對於我這種已經有一定嵌入式開發經驗的人來說，確實顯得有些過於基礎瞭。我期望的是能看到更貼近實際應用的案例，比如如何用Verilog或VHDL實現一些復雜的算法，如何進行時序約束和優化，以及一些常見的設計模式和調試方法。這本書的電路圖畫得倒是很清晰，原理講解也條理分明，但缺乏實際動手操作的指引，也沒有提供相關的代碼示例。比如，在講解觸發器時，雖然解釋瞭D觸發器、JK觸發器的工作原理，但並沒有給齣如何用硬件描述語言來實現它們，也沒有說明在實際項目中它們分彆有哪些應用場景。對於初學者來說，這或許是個不錯的入門讀物，但對於想要深入瞭解數字邏輯設計應用的人來說，這本書的內容深度和廣度可能就有些不夠用瞭。我希望這本書能增加一些實戰性的內容，比如如何設計一個簡單的RISC-V處理器，或者如何實現一個高速ADC的數據采集係統，這樣會更有吸引力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名軟件工程師，我對硬件的瞭解一直比較有限。最近因為工作需要，需要瞭解一些數字電路的基本原理，以便更好地與硬件團隊溝通。我選擇瞭這本書，希望能快速地掌握數字電子技術的核心概念。這本書的確在介紹基本概念方麵做得不錯。它從最基礎的邏輯門開始，循序漸進地講解瞭布爾代數、邏輯函數、組閤邏輯電路和時序邏輯電路。對於像我這樣完全沒有基礎的人來說，這些內容都比較容易理解。它解釋瞭什麼是真值錶，什麼是邏輯錶達式，以及如何將它們轉化為實際的電路。我也初步瞭解瞭觸發器、寄存器、計數器這些基本的時序元件。這本書的優點在於它的講解方式比較係統，概念的引入也很清晰。但是，我感覺它更偏嚮於理論層麵，對於如何在實際硬件中應用這些原理，或者說對於像我這樣主要關注軟件的讀者，如何將這些硬件知識轉化為軟件開發中的洞察，這本書的內容就顯得不夠豐富瞭。我希望書中能有一些更貼近實際硬件開發的例子，比如簡單介紹一下微處理器的基本結構，或者一些常見數字信號處理芯片的原理，這樣能幫助我建立起一個更完整的概念框架。

評分☆☆☆☆☆

我是一名硬件工程師，主要從事的是模擬電路設計。最近公司項目涉及數字信號處理，需要對數字電路有更深入的瞭解。我本來期望這本書能提供一些關於數字信號處理算法在硬件上實現的思路，或者關於高速數字電路設計的一些注意事項。然而，這本書的內容更偏嚮於數字電路的邏輯設計，比如布爾代數、邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯的原理。它詳細講解瞭各種邏輯器件的功能和組閤方式，以及如何用卡諾圖等方法化簡邏輯錶達式。對於我來說，這些內容大部分都是我所熟悉的，或者說是數字電路的基礎知識。我更感興趣的是如何將這些邏輯單元構建成能夠執行特定算法的電路，比如如何設計一個DSP的MAC單元，或者如何實現一個FIR濾波器。這本書在這些方麵的討論非常有限，基本上沒有涉及。它更像是大學本科的入門教材，對於已經有一定硬件基礎的人來說，可能內容深度不夠。我希望看到的，是關於一些更高級的話題，比如FPGA架構、硬件加速、或者數字通信係統中的數字電路應用。