数字电子技术/21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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秦长海，张天鹏，翟亚芳 编

图书标签:

• 数字电子技术
• 电子技术
• 电路分析
• 数字电路
• 模拟电路
• 电气工程
• 信息技术
• 教材
• 本科
• 创新人才培养

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301213049

版次：1

商品编码：11121235

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-10-01

用纸：胶版纸

页数：400

字数：606000

正文语种：中文

编辑推荐

重点讲解基本概念、分析及设计方法
重点介绍集成电路的基本功能和应用
增加了EDA基础知识
Multisim10仿真部分电路
VHDL设计部分数字电路

内容简介

《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：数字电子技术》从当前的教学实际出发，将理论知识和实践教学相结合，既强调理论基础，又注重实践应用。《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：数字电子技术》重点介绍数字电子技术的基础知识、基本理论以及数字电路的一般分析方法和设计方法。《21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材：数字电子技术》共分10章，内容包括逻辑代数基础、EDA技术的基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、半导体存储器、数，模和模／数转换器及数字系统设计。
本书可作为高等院校电子信息工程、电气工程、通信工程、电子科学与技术、自动化、机电一体化及其他相关专业的本科生或专科生教材，也可作为自动化、通信、电子技术等行业的工程技术人员的参考书。

内页插图

目录

第1章 逻辑代数基础
1.1 数字电路概述
1.1.1 数字信号与数字电路
1.1.2 数字电路的发展和分类
1.2 数制和码制
1.2.1 几种常用的数制
1.2.2 不同数制间的相互转换
1.2.3 二进制算术运算
1.2.4 几种常用的编码
1.3 逻辑代数的基本运算
1.3.1 3种基本逻辑运算
1.3.2 复合逻辑运算
1.4 逻辑代数的基本公式与定理
1.4.1 逻辑代数的基本公式
1.4.2 逻辑代数的常用公式
1.4.3 逻辑代数的基本定理
1.5 逻辑函数及其表示方法
1.5.1 逻辑函数
1.5.2 逻辑函数常用的表示方法
1.5.3 逻辑函数的两种标准形式
1.5.4 逻辑函数形式的变换
1.6 逻辑函数的化简
1.6.1 逻辑函数化简的意义
1.6.2 代数化简法
1.6.3 卡诺图化简法
1.6.4 具有无关项的逻辑函数及其化简
本章小结
习题

第2章 EDA技术的基础知识
2.1 EDA技术及其发展
2.2 Multisim10应用基础
2.2.1 Multisim10概述
2，2.2 Multisim10操作与使用
2.2.3 Multisim10常用仪器介绍
2.3 硬件描述语言VHDL基础
2.3.1 VHDL程序的基本结构
2.3.2 VHDL的数据对象和数据类型
2.3.3 VHDL的操作符
2.3.4 VHDL的基本语句
2.4 QuartusⅡ9.0应用基础
2.4.1 QuartusⅡ9.0概述
2.4.2 QuartusⅡ9.0的用户界面
2.4.3 QuartusⅡ9.0的工程设计
本章小结
习题

第3章 逻辑门电路
3.1 分立元件门电路
3.1.1 二极管的开关特性
3.1.2 双极性晶体管的开关特性
3.1.3 二极管与门
3.1.4 二极管或门
3.1.5 三极管非门
3.2 TTL集成门电路
3.2.1 TTL与非门
3.2.2 其他类型的TTL门电路
3.3 CMOS集成逻辑门电路
3.3.1 MOS晶体管的开关特性
3.3.2 CMOS反相器
3.3.3 其他类型的CMOS门电路
3.3.4 CMOS集成逻辑门电路的主要特点
3.4 逻辑门电路的接口电路
3.4.1 TTL电路与CMOS电路的接口
3.4.2 逻辑门电路带负载的接口电路
3.5 可编程逻辑器件
3.5.1 PLD电路的表示方法
3.5.2 低密度可编程逻辑器件
3.5.3 高密度可编程逻辑器件
3.6 门电路的VHDL描述
本章小结
习题

第4章 组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路的分析
4.1.1 组合逻辑电路的定义
4.1.2 组合逻辑电路的分析
4.2 组合逻辑电路的设计
4.2.1 组合逻辑电路的设计步骤
4.2.2 组合逻辑电路的设计举例
4.3 常用集成组合逻辑器件及应用
4.3.1 编码器
4.3.2 译码器
4.3.3 数据选择器
4.3.4 数据分配器
4.3.5 加法器
4.3.6 数值比较器
4.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险
4.4.1 产生竞争冒险的原因
4.4.2 消除竞争冒险的方法
4.5 用Multisim10分析组合逻辑电路
4.6 组合逻辑电路的VHDL描述及其仿真
本章小结
习题

第5章 触发器
5.1 触发器的特点与分类
5.1.1 触发器的基本特点
5.1.2 触发器的分类
5.2 触发器的结构与触发方式
5.2.1 基本RS触发器
5.2.2 同步触发器
5.2.3 主从触发器
5.2.4 边沿触发器
5.3 触发器的逻辑功能及其描述方法
5.3.1 RS触发器
5.3.2 JK触发器
5.3.3 D触发器
5.3.4 T与T'触发器
5.3.5 触发器逻辑功能的转换
5.4 触发器的电气特性
5.4.1 触发器的静态特性
5.4.2 触发器的动态特性
5.5 用Multisim10测试触发器功能
5.6 触发器的VHDL描述及其仿真
本章小结
习题
第6章时序逻辑电路
6.1 时序逻辑电路概述
6.1.1 时序逻辑电路的特点
6.1.2 时序逻辑电路的分类
6.1.3 时序逻辑电路的功能描述
6.2 时序逻辑电路的分析
6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法
6.2.2 异步时序逻辑电路的分析方法
6.3 时序逻辑电路的设计
6.3.1 同步时序逻辑电路的设计方法
6.3.2 异步时序逻辑电路的设计方法
6.4 常用集成时序逻辑器件及应用
6.4.1 寄存器
6.4.2 计数器
6.4.3 顺序脉冲发生器
6.4.4 序列信号发生器
6.5 用Multisim10分析时序逻辑电路
6.6 时序逻辑电路的VHDL描述及其仿真
本章小结
习题
……

第7章 脉冲波形的产生与整形
第8章 半导体存储器
第9章 数／模和模／数转换器
第10章 数字系统设计

前言/序言

《深入浅出：现代电子系统的基石》 在信息爆炸的时代，电子技术以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，驱动着科技的进步和社会的发展。从掌中的智能手机到庞大的数据中心，从精密的医疗设备到航空航天领域，数字电子技术都是其不可或缺的核心。本书旨在为读者揭示数字电子世界的奥秘，构建起坚实的理论基础，并引导读者掌握解决实际问题的能力，为投身于日新月异的电子信息产业奠定坚实的基础。 本书并非简单地罗列枯燥的公式和晦涩的理论，而是力求将抽象的概念转化为生动、易于理解的图景。我们深知，理解数字电子技术的精髓，关键在于把握其基本原理和逻辑，并能将其应用于构建复杂的电子系统。因此，本书在内容编排上，遵循由浅入深、循序渐进的原则，逐步引导读者从最基础的数字信号概念入手，深入理解逻辑门电路的工作原理，进而掌握组合逻辑和序逻辑电路的设计方法，最终能够独立设计和分析现代电子系统中常见的核心模块。 第一部分：数字世界的基石——信号与逻辑 我们首先从数字信号的本质出发。与模拟信号的连续变化不同，数字信号是离散的，通常用高电平（代表“1”）和低电平（代表“0”）来表示信息。这种二值化的特性，使得信息传输和处理更加稳定可靠，抗干扰能力更强，也为大规模集成电路的设计提供了便利。我们将详细介绍数字信号的产生、表示方法（如二进制、八进制、十六进制等），以及它们在实际系统中的应用场景。 接下来，本书将聚焦于数字逻辑的核心——逻辑门电路。这些看似简单的基本单元，却是构成一切复杂数字电路的“积木”。我们将深入剖析与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和同或门等基本逻辑门的功能，并通过直观的真值表和逻辑图，清晰地展示它们的工作特性。理解这些基本逻辑门的组合，是掌握更高级数字电路设计的基础。 在此基础上，我们将探讨逻辑函数的简化与实现。如何用最少的逻辑门来完成特定的逻辑功能，是数字电路设计中的一个重要课题。我们将介绍卡诺图（Karnaugh Map）等图解法和布尔代数代数法，引导读者掌握逻辑函数优化的技巧，从而实现更高效、更经济的电路设计。 第二部分：构建复杂逻辑——组合逻辑电路 组合逻辑电路是数字电路设计中的一个重要分支。其特点是，任何时刻的输出仅取决于当前时刻的输入，不包含记忆功能。本书将详细介绍几种典型的组合逻辑电路，包括： 编码器与译码器： 它们是将一种编码格式转换为另一种编码格式的关键电路。例如，键盘输入时，将按键信号转换为数字代码，就需要用到编码器；而将数字代码显示在LED数码管上，则需要译码器。我们将深入讲解各种编码器（如优先编码器）和译码器（如BCD码到七段码译码器）的设计原理和应用。 多路选择器（Multiplexer）与分路选择器（Demultiplexer）： 多路选择器能够根据选择信号从多个输入中选择一个送往输出，而分路选择器则能将一个输入信号送往多个输出中的一个。它们在数据选择、信号路由等方面有着广泛的应用。 加法器与减法器： 算术运算是数字系统中最基本的功能之一。我们将介绍半加器、全加器以及多位二进制加法器和减法器的设计，使读者能够理解计算机是如何进行加减运算的。 比较器： 比较器能够判断两个数字的大小关系，并输出相应的比较结果。这在数据处理和控制系统中非常重要。 通过对这些典型组合逻辑电路的学习，读者将能够理解如何将基本逻辑门组合起来，完成特定的数据处理和控制功能，并初步掌握数字电路的设计思路。 第三部分：拥有记忆的电路——序逻辑电路 与组合逻辑电路不同，序逻辑电路具有记忆功能，即电路的当前输出不仅取决于当前输入，还取决于其过去的状态。这种记忆能力使得序逻辑电路能够实现更复杂的时序控制和数据存储功能。本书将系统地介绍序逻辑电路的设计方法： 触发器（Flip-Flop）： 触发器是构成序逻辑电路最基本的存储单元，能够存储一位二进制信息。我们将详细介绍SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的工作原理、特性以及它们之间的相互转换。重点将放在主从JK触发器和边沿触发器上，这是现代数字电路设计中常用的触发器类型。 寄存器（Register）： 寄存器是由多个触发器组成的存储单元，用于存储多个二进制位的数据。我们将介绍移位寄存器（如左移、右移、双向移位）和并行寄存器（如数据输入/输出并行寄存器），并阐述它们在数据缓冲、数据传输等方面的作用。 计数器（Counter）： 计数器是一种能够按照特定时钟脉冲序列进行计数的电路。我们将介绍异步计数器和同步计数器，包括加计数器、减计数器和可逆计数器，以及更高级的约翰逊计数器和格雷码计数器。计数器在频率分频、定时控制、数字显示等方面有着广泛的应用。 状态机（State Machine）： 状态机是描述和设计复杂序逻辑电路的强大工具。我们将介绍有限状态机（Finite State Machine, FSM）的概念，包括米利（Mealy）型和摩尔（Moore）型状态机，以及如何用状态图和状态表来描述其行为。通过学习状态机的设计，读者将能够系统地解决复杂的时序控制问题。 第四部分：实用设计与进阶概念 在掌握了基础的组合逻辑和序逻辑电路设计后，本书将进一步引导读者将所学知识应用于实际的电子系统设计。 时序分析与冒险（Race Condition）和毛刺（Glitch）的消除： 在实际的序逻辑电路中，由于门延迟和信号传播的不同步，可能会出现冒险和毛刺等问题，导致电路工作不稳定。我们将深入分析这些现象产生的原因，并介绍如何通过改进电路设计来消除它们，保证电路的可靠性。 时序电路的时序设计： 详细讲解时钟信号的作用，以及建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）等时序参数的重要性。我们将学习如何设计满足时序要求的电路，避免亚稳态（Metastability）的出现。 D/A转换与A/D转换基础： 现代电子系统往往需要处理模拟信号和数字信号之间的转换。我们将介绍数模（D/A）转换器和模数（A/D）转换器的基本原理和常见类型，如逐次逼近型ADC、双积分型ADC等，让读者对数字信号与模拟信号的交互有初步的认识。 中小规模集成电路（MSI）与可编程逻辑器件（PLD）简介： 介绍一些常用的标准MSI芯片（如74系列逻辑芯片）的功能和应用，以及可编程逻辑器件（PLD）如PLA、PAL、CPLD和FPGA的基本概念。这将为读者未来接触更复杂的数字系统和进行硬件描述语言（HDL）编程打下基础。 贯穿全书的实践导向 本书在讲解理论知识的同时，始终强调实践的重要性。每一章都配有丰富的例题和习题，涵盖了理论的运用、电路的设计与分析等多个方面。我们鼓励读者动手实践，通过仿真软件（如Multisim, Logisim等）来验证设计的电路，加深对抽象概念的理解。同时，书中也会穿插一些实际应用案例的分析，例如简单的数字显示系统、计数器控制的交通灯、移位寄存器实现的LED流动灯等，让读者感受到数字电子技术的强大生命力。 展望 数字电子技术是一个广阔而深邃的领域，本书的编写旨在为你打开一扇通往这个世界的大门。我们希望通过系统、深入的学习，读者不仅能够掌握数字电子技术的基本理论和设计方法，更重要的是能够培养起严谨的逻辑思维能力、分析解决问题的能力，以及不断探索和创新的精神。这些能力将是你未来在电气信息类专业领域乃至更广泛的科技领域取得成功的宝贵财富。 无论你即将踏入大学校园，还是已经在专业领域深耕，本书都将是你探索数字电子技术世界的得力助手，助你在未来的科技浪潮中乘风破浪，成为一名真正的创新型应用人才。

评分☆☆☆☆☆

老实说，一开始我拿到这本《数字电子技术》的时候，觉得它会是一本充满公式和抽象概念的书，可能读起来会比较枯燥。然而，当我翻开第一页，我的看法就完全改变了。作者在讲解基础的数字逻辑门电路时，并没有仅仅停留在理论层面，而是结合了大量的实际应用场景，让我能够深刻理解这些基本单元在现代电子产品中的重要性。比如，书中在介绍触发器的时候，会立刻引申到存储器的概念，让我们明白这些看似简单的逻辑元件是如何构筑起复杂的数据存储系统的。我尤其赞赏书中对不同类型触发器的详细对比分析，包括它们的工作原理、时序特性以及在实际电路设计中的优劣势，这为我今后在设计和选择合适的存储单元时提供了宝贵的参考。而且，书中还穿插了一些相关的硬件描述语言（HDL）的初步介绍，虽然不是重点，但已经让我对未来的学习方向有了更清晰的认识，感觉这本书确实是在为我们未来的创新应用打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书对于那些想要在数字电子技术领域打下坚实基础的本科生来说，简直是一本宝藏。它不仅仅是一本枯燥的理论教科书，更像是一位经验丰富的导师，耐心地引导你一步步探索数字世界的奥秘。我非常欣赏作者的教学方法，他们善于将复杂的概念分解成易于理解的小部分，并用生动形象的比喻来解释。例如，在介绍状态机时，作者并没有一开始就抛出抽象的数学模型，而是从日常生活中的例子入手，比如交通灯的控制，然后逐步引入D触发器、JK触发器等基本单元，最终构建出完整的状态转换图。这种由浅入深、由具体到抽象的学习路径，极大地降低了学习难度，让我能够更轻松地掌握那些一开始看起来令人望而生畏的概念。而且，书中提供的例题设计得非常巧妙，既能检验我们对理论知识的理解，又能引导我们思考如何将理论应用于实际问题。我正在努力消化书中的每一道习题，希望能通过实践来巩固所学。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容非常丰富，覆盖了数字电子技术从基础到进阶的几乎所有关键领域，给我的学习带来了极大的帮助。作者在讲解复杂数字电路的设计时，思路非常清晰，步骤非常详细，让我能够一步步跟着他们来构建起自己的理解。我特别喜欢书中对组合逻辑和时序逻辑的区分与联系的讲解。在组合逻辑部分，从最基本的逻辑门到多路选择器、译码器等，每一个都讲解得非常到位，并且会给出很多实际的例子，比如LED流水灯的控制，让我能直观地看到理论的实现。而在时序逻辑部分，作者则循序渐进地介绍了触发器、寄存器、计数器等核心组件，并重点讲解了它们在状态机设计中的应用。我花了相当多的时间去理解状态转移图和状态表的设计过程，书中的详细推导过程和图示让我能够逐步掌握。感觉这本书真的就像一个宝藏，每次阅读都能发现新的亮点，让我对数字电子技术的世界充满好奇和探索的动力。

评分☆☆☆☆☆

这是一本非常深入且实用的教材，虽然我还没有完全掌握书中的所有概念，但从我已经学习的部分来看，它为我打开了理解现代电子世界的大门。书中的理论讲解循序渐进，从最基础的逻辑门电路开始，逐步深入到组合逻辑和时序逻辑的设计与分析。尤其让我印象深刻的是，书中对每一个概念的阐述都配有清晰的电路图和详细的文字解释，这对于我这种需要直观感受才能理解的读者来说，简直是雪中送炭。举个例子，在讲解半加器和全加器的部分，作者不仅给出了逻辑表达式，还画出了具体的电路实现图，并且一步步分析了信号在电路中的传播过程，使得“进位”和“和”是如何产生的变得异常清晰。此外，书中还穿插了一些实际的应用案例，虽然在早期章节中这些案例可能显得有些高级，但它们为我描绘了一个宏大的图景，让我知道这些枯燥的理论最终将应用于哪些激动人心的技术中。我特别期待后面能有更多关于微处理器、FPGA等更前沿内容的讲解，相信这本书能为我打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我受益匪浅的教材，它不仅提供了扎实的理论基础，更重要的是，它教会了我如何思考和解决数字电子领域的问题。书中对数字逻辑的分析方法非常系统，从布尔代数的最简化，到卡诺图的应用，再到集成逻辑电路的设计，每一个环节都讲解得非常透彻。我特别喜欢书中关于逻辑函数化简的部分，作者提供了多种化简方法，并详细分析了各自的优缺点，让我能够根据具体情况选择最合适的方法。更让我惊喜的是，书中还涉及了一些数字系统设计中的实际考虑，比如信号的传播延迟、竞争冒险等问题，并且提出了相应的解决方案。这对于初学者来说，无疑是非常宝贵的经验。虽然有些章节的深度和广度让我需要花费大量的时间去钻研，但每当我克服一个难点，都会有一种成就感油然而生。我坚信，通过反复研读这本书，我的数字电子技术水平一定能得到显著的提升。