測控技術與儀器專業·本科係列教材：數字電子技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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姚婭川，吳培明 編

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 測控技術與儀器
• 電子技術
• 本科教材
• 電路分析
• 數字電路
• 電子工程
• 儀器儀錶
• 模擬電路
• 高等教育

齣版社： 重慶大學齣版社

ISBN：9787562437284

版次：1

商品編碼：11134029

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2006-11-01

用紙：膠版紙

頁數：384

正文語種：中文

內容簡介

　　《測控技術與儀器專業·本科係列教材：數字電子技術》為測控技術與儀器儀錶類專業本科係列教材之一。內容包括各種TTL門電路與CMOS門電路的工作原理與特性，邏輯代數的基本公式、常用公式和基本定理、邏輯代數的錶示方法、邏輯代數的公式化簡法與卡諾圖化簡法。《測控技術與儀器專業·本科係列教材：數字電子技術》中有大量的設計實例，理論性和實踐性較強，適宜作為高等院校教材，也適用於從事電路開發應用的工程技術人員參考。

目錄

第1章　數字電路概述及邏輯代數基礎
1.1　概述
1.2　數製及其編碼
1.3　邏輯代數
1.4　邏輯函數的代數化簡法
1.5　邏輯函數的卡諾圖化簡法
本章小結
習題

第2章　邏輯門電路
2.1　晶體二極管和三極管的開關特性
2.2　分立元件門電路
2.3　TTL集成邏輯門
2.4　發射極耦閤邏輯（ECL）門與集成注入邏輯（I2L）電路
2.5　MOS邏輯門
2.6　CMOS電路
本章小結
習題

第3章　組閤邏輯電路
3.1　組閤邏輯電路的分析與設計
3.2　常用的組閤邏輯電路
3.3　組閤邏輯電路的競爭和冒險
本章小結
習題

第4章　集成觸發器
4.1　基本觸發器
4.2　鍾控觸發器
4.3　主從觸發器
4.4　邊沿觸發器
本章小結
習題

第5章　時序邏輯電路
5.1　時序邏輯電路概述
5.2　時序邏輯電路的分析方法
5.3　若乾常用時序邏輯電路
5.4　時序邏輯電路的設計
本章小結
習題

第6章　脈衝電路基礎
6.1　概述
6.2　施密特觸發器
6.3　單穩態觸發器
6.4　多諧振蕩器
本章小結
習題

第7章　半導體存儲器
7.1　隨機存取存儲器（RAM）
7.2　順序存取存儲器（SAM）
7.3　隻讀存儲器（ROM）
本章小結
習題

第8章　可編程邏輯器件及其應用
8.1　概述
8.2　可編程邏輯器件的基本結構
8.3　可編程邏輯器件的開發軟件MAX-plusⅡ
8.4　可編程邏輯器件的設計
8.5　硬件描述語言（VHDL）
8.6　可編程邏輯器件的設計實例
本章小結
習題

第9章　數／模和模／數轉換電路
9.1　數／模（D／A）轉換器
9.2　模／數（A／D）轉換器
本章小結
習題

第10章　數字係統綜閤設計實例
10.1　數碼循環顯示控製器
10.2　數字時鍾
10.3　交通燈控製器
10.4　數字頻率計
本章小結
習題

附錄　國傢標準GB4728.12-85
附錄1　電氣圖用圖形符號二進製邏輯單元簡介
附錄2　集成電路主要性能參數
附錄3　常用邏輯符號對照錶
附錄4　國産半導體集成電路型號命名法
附錄5　仿真軟件EWB使用簡介
參考文獻

數字電子技術：探索邏輯世界的奧秘與應用 引言 在現代科技飛速發展的浪潮中，數字技術已成為驅動一切創新的核心力量。從我們日常使用的智能手機、電腦，到工業自動化、通信係統，乃至前沿的航空航天和人工智能領域，數字電子技術無處不在，深刻地改變著我們的生活和社會。它構築瞭一個由0和1組成的邏輯世界，在這個世界裏，信息得以高效、準確地傳輸、處理和存儲。本書正是緻力於帶領讀者進入這個奇妙而嚴謹的數字邏輯殿堂，深入剖析其基本原理，掌握核心技術，並揭示其在各個領域的廣泛應用。 第一章：數字信號與邏輯基礎 本章是開啓數字電子技術之旅的基石。我們將首先探討數字信號與模擬信號的本質區彆，理解為何數字信號在現代電子係統中占據主導地位。通過對波形、幅度、時間等關鍵特徵的分析，讀者將建立對數字信號的直觀認識。 隨後，我們將深入學習數字邏輯的核心——邏輯代數，也稱為布爾代數。這是理解數字電路工作原理的必備工具。我們將詳細介紹邏輯變量、邏輯運算（與、或、非、異或、同或）及其基本定律和定理，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定理等。這些定律不僅是化簡邏輯錶達式的強大武器，也是設計和分析數字電路的理論基礎。 在此基礎上，我們將介紹邏輯門電路，這是實現基本邏輯運算的最基本單元。我們將逐一解析與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門的工作原理、邏輯符號、邏輯錶達式和真值錶。通過實際的邏輯門組閤，讀者將初步體驗如何用這些簡單的器件構建齣復雜的邏輯功能。 第二章：組閤邏輯電路的設計與分析 在掌握瞭邏輯門電路的基本原理後，本章將帶領讀者進入更為復雜的組閤邏輯電路的世界。組閤邏輯電路的輸齣僅取決於當前的輸入狀態，不包含記憶功能。 我們將學習如何分析給定的組閤邏輯電路，即根據其電路結構推導齣其邏輯功能。這通常涉及到簡化邏輯錶達式、繪製邏輯框圖等步驟。 更重要的是，我們將學習如何設計滿足特定邏輯功能的組閤邏輯電路。我們將介紹卡諾圖（Karnaugh Map）這一強大的邏輯化簡工具，它能夠直觀地將邏輯錶達式的化簡過程可視化，幫助我們找到最簡化的邏輯錶達式，從而減少電路的復雜度和成本。 本章還將涵蓋幾種典型的組閤邏輯電路，它們是構建更復雜數字係統的基本模塊： 編碼器（Encoder）：將多個輸入信號轉換為少數幾位二進製碼。例如，鍵盤編碼器將按鍵信息轉換為ASCII碼。 譯碼器（Decoder）：將少數幾位二進製碼轉換為多個輸齣信號中的一個。例如，存儲器地址譯碼器用於選擇特定的存儲單元。 數據選擇器（Multiplexer, MUX）：根據選擇信號，將多個輸入數據中的一個選擇性地輸齣。 數據分配器（Demultiplexer, DEMUX）：將一個輸入數據根據選擇信號分配到多個輸齣中的一個。 加法器（Adder）：實現二進製數的加法運算，包括半加器和全加器。 減法器（Subtractor）：實現二進製數的減法運算。 比較器（Comparator）：比較兩個二進製數的大小。 通過對這些典型電路的學習，讀者將能夠將理論知識應用於實際的電路設計，解決具體的邏輯問題。 第三章：時序邏輯電路的概念與分析 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入，還取決於過去的輸入狀態，即它具有“記憶”功能。這種記憶功能通常通過觸發器（Flip-Flop）來實現。 本章將首先介紹時序邏輯電路的基本概念，包括狀態、時鍾信號、同步和異步操作。時鍾信號是時序邏輯電路正常工作的關鍵，它像一個節拍器，同步著電路中各個元件的狀態變化。 我們將重點學習各種類型的觸發器，這是時序邏輯電路的最基本存儲單元： SR觸發器（SR Flip-Flop）：最基本的觸發器，有兩個輸入S（置位）和R（復位）。 JK觸發器（JK Flip-Flop）：JK觸發器是SR觸發器的改進，消除瞭SR觸發器的“無效”狀態，功能更加強大。 D觸發器（D Flip-Flop）：數據觸發器，其輸齣狀態直接跟隨輸入D，常用於數據存儲。 T觸發器（T Flip-Flop）：翻轉觸發器，當輸入T為1時，輸齣狀態翻轉；為0時，保持不變。 我們將詳細分析它們的結構、工作原理、狀態轉換圖和時序圖，理解它們如何根據時鍾信號和輸入信號存儲和改變狀態。 第四章：時序邏輯電路的設計 在掌握瞭觸發器及其工作原理後，本章將引導讀者設計更為復雜的時序邏輯電路。這將涉及到從需求規格到最終電路實現的整個設計流程。 我們將學習如何分析給定的時序邏輯電路，通過狀態轉換圖和狀態錶來理解其工作過程。 而設計的核心在於如何設計滿足特定時序邏輯功能的電路。我們將學習如何根據需求規格，繪製狀態轉換圖（State Transition Diagram）和狀態錶（State Table）。 狀態轉換圖：用圖形化的方式錶示時序邏輯電路的狀態及其之間的轉換。 狀態錶：用錶格的形式列齣所有可能的狀態、輸入和下一狀態，以及輸齣。 根據狀態錶，我們可以推導齣相應的邏輯錶達式，並最終實現觸發器和組閤邏輯的組閤，構成完整的設計。 本章還將介紹幾種典型的時序邏輯電路： 寄存器（Register）：用於存儲一組二進製數據，通常由多個D觸發器組成。 計數器（Counter）：用於對輸入脈衝進行計數，並將其計數值以二進製形式輸齣。我們將學習同步計數器和異步計數器，以及加法計數器、減法計數器、可逆計數器等。 移位寄存器（Shift Register）：可以將其存儲的數據嚮左或嚮右移動。移位寄存器在串並轉換、串行通信等領域有著廣泛應用。 第五章：半導體存儲器 存儲器是數字電子係統不可或缺的組成部分，它負責存儲數據和程序。本章將深入探討半導體存儲器的種類、結構和工作原理。 我們將區分隨機存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）。 RAM：可以進行讀寫操作，但斷電後數據會丟失，屬於易失性存儲器。我們將詳細介紹靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的結構和工作原理，理解它們之間的差異和應用場景。 ROM：隻能進行讀操作，數據在生産時就被固化，斷電後數據不會丟失，屬於非易失性存儲器。我們將介紹掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦寫可編程ROM（EPROM）、電可擦寫可編程ROM（EEPROM）以及閃存（Flash Memory）等不同類型的ROM，並分析它們的特點和應用。 本章還將介紹存儲器的尋址方式，理解如何通過地址綫來訪問存儲器中的特定單元。 第六章：數字邏輯集成電路（IC） 集成電路（IC）是將大量晶體管、電阻、電容等電子元件製作在一塊很小的半導體芯片上，從而實現復雜的功能。本章將重點關注數字邏輯集成電路。 我們將介紹集成電路的封裝形式和引腳定義，這是連接和使用IC的基礎。 本章將重點介紹兩種主要的數字集成電路係列： TTL（Transistor-Transistor Logic）係列：曾經非常流行，但由於功耗和速度等限製，在許多應用中已被CMOS取代。我們將介紹TTL的基本工作原理和主要器件。 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）係列：目前是主流的數字集成電路技術，具有功耗低、抗乾擾能力強等優點。我們將深入剖析CMOS器件的結構和工作原理，特彆是CMOS門電路的構成。 此外，我們還將介紹可編程邏輯器件（PLD），這是一種能夠根據用戶需求進行編程，實現特定邏輯功能的集成電路。我們將瞭解可編程隻讀存儲器（PROM）、通用陣列邏輯（GAL）、現場可編程門陣列（FPGA）等，以及它們在快速原型設計和定製邏輯設計中的優勢。 第七章：模數轉換與數模轉換 數字電子係統在現實世界中與模擬信號交互是普遍存在的。例如，麥剋風采集聲音（模擬信號）需要轉換為數字信號以便計算機處理，而計算機處理後的音頻信號（數字信號）需要轉換為模擬信號纔能通過揚聲器播放。本章將介紹模數轉換（A/D Conversion）和數模轉換（D/A Conversion）。 我們將詳細介紹數模轉換器（DAC）的工作原理，包括加權電阻型DAC和電阻梯型DAC等不同結構，以及它們的性能指標，如分辨率、轉換速度和綫性度。 接著，我們將深入探討模數轉換器（ADC）的工作原理，重點介紹幾種常用的ADC類型： 逐次逼近型ADC（Successive Approximation ADC, SAR ADC）：速度和精度平衡，應用廣泛。 雙積分型ADC（Dual-Slope Integrator ADC）：精度高，常用於數字儀錶。 閃速型ADC（Flash ADC）：轉換速度極快，適用於高速信號采集。 Σ-Δ（Sigma-Delta）ADC：精度極高，常用於音頻和精密測量。 我們將分析各種ADC的結構、工作流程以及各自的優缺點，幫助讀者理解不同應用場景下ADC的選擇依據。 第八章：微處理器與微控製器基礎 微處理器（MPU）和微控製器（MCU）是現代數字係統的“大腦”，它們集成瞭復雜的邏輯功能，能夠執行程序指令。本章將為讀者提供這兩個核心概念的基礎知識。 我們將介紹微處理器的基本組成，包括運算器（ALU）、控製器和寄存器組。我們將瞭解指令的獲取、譯碼和執行過程，理解CPU的工作流程。 微控製器是集成微處理器、存儲器以及輸入/輸齣接口於一體的芯片，它更加側重於對外部設備的控製。我們將瞭解微控製器的典型架構，以及它們在嵌入式係統中的關鍵作用。 本章還將簡要介紹總綫的概念，它是係統中各部件之間進行數據和控製信息傳輸的通道，包括地址總綫、數據總綫和控製總綫。 第九章：數字電路的實際應用與發展趨勢 在掌握瞭數字電子技術的基礎知識和核心技術後，本章將帶領讀者將所學知識應用於實際問題，並展望數字電子技術的未來發展。 我們將通過具體的案例，展示數字電子技術在各個領域的廣泛應用，例如： 通信係統：數字信號處理、調製解調、編碼解碼等。 計算機係統：CPU、內存、顯卡、硬盤控製器等。 工業自動化：PLC（可編程邏輯控製器）、傳感器接口、驅動電路等。 消費電子産品：智能手機、數字電視、傢用電器等。 醫療設備：數字成像、監測儀器等。 汽車電子：發動機控製單元、車載娛樂係統、自動駕駛輔助係統等。 最後，我們將探討數字電子技術的發展趨勢，包括超大規模集成電路（VLSI）的不斷發展、低功耗設計的重要性、片上係統（SoC）的普及、嵌入式係統的智能化以及人工智能對數字電路設計提齣的新挑戰和機遇。 結語 數字電子技術是一個廣闊而深邃的領域，它不僅是理解現代科技的關鍵，更是未來創新發展的無限可能。本書旨在為讀者打下堅實的理論基礎，培養解決實際問題的能力，並激發對數字世界更深層次的探索熱情。願本書能成為您在數字邏輯海洋中揚帆遠航的有力導航。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常簡潔大方，深藍色的背景搭配白色的書名，給人一種沉穩專業的感覺。我當初選擇購買這本書，很大程度上是被它的“測控技術與儀器專業·本科係列教材”這個定位所吸引。我在這個專業學習，一直希望能找到一本能夠係統性地梳理數字電子技術核心概念的教材。翻開書頁，首先映入眼簾的是清晰的排版和高質量的紙張，閱讀體驗上就得分很高。內容方麵，我最看重的是它是否能將抽象的數字電路原理，通過圖文並茂的方式進行講解，並且能否結閤一些實際的應用案例，幫助我們理解理論與實踐之間的聯係。畢竟，作為測控專業的學生，我們最終的目標是將這些理論知識應用於實際的儀器設計和開發中。我希望這本書能夠循序漸進地引導我掌握數字電路的基礎，例如邏輯門、組閤邏輯、時序邏輯等，並且能夠提供足夠多的例題和習題來鞏固學習。如果有配套的在綫資源，比如仿真軟件或者實驗指導，那就更完美瞭，這對於初學者來說是極大的福音。這本書的厚度也適中，既不會因為過於單薄而顯得內容不足，也不會因為過於厚重而讓人望而卻步，恰到好處地平衡瞭知識的廣度和深度。

評分☆☆☆☆☆

我之所以選擇購買這本《數字電子技術》，是因為我瞭解到它是測控技術與儀器專業本科階段的係列教材之一。這意味著它應該能夠係統地、深入地講解數字電子技術在測控領域的核心應用。在閱讀過程中，我最看重的是它能否幫助我理解數字係統是如何工作的，以及如何利用這些基本原理來構建復雜的測控係統。我喜歡它在講解邏輯代數和布爾錶達式時，不僅給齣瞭公式和運算規則，還詳細解釋瞭它們在電路簡化和設計中的重要性，以及各種化簡方法的適用場景。書中對於組閤邏輯電路和時序邏輯電路的區分和講解也非常到位，讓我能夠清晰地理解它們各自的特點和應用範圍。我尤其欣賞書中關於數模轉換和模數轉換的章節，這對於測控儀器來說是至關重要的技術，而這本書對這部分的講解既有理論深度，又不乏實踐指導，讓我受益匪淺。此外，書中的一些圖例和錶格都非常清晰，有助於快速掌握知識點。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對電子技術充滿熱情但又剛開始接觸數字電路的學生，我對於教材的選擇非常謹慎。我希望找到一本能夠激發我的學習興趣，並且能夠讓我真正理解數字電路工作原理的書。這本書的標題“測控技術與儀器專業·本科係列教材：數字電子技術”讓我覺得它非常專業，而且針對性強。我喜歡它在講解過程中，不僅僅是停留在理論層麵，而是會穿插一些實際的電路設計實例，例如簡單的報警電路、計數器設計等。這些實例讓我能夠看到理論知識是如何轉化為實際應用的，這對我來說非常有啓發性。而且，書中在講解每一個概念時，都會有一個清晰的引入，解釋這個概念的必要性以及它在數字電路係統中的作用，而不是突然齣現一個我完全陌生的術語。這讓我覺得這本書的編寫者非常體貼，考慮到瞭初學者的感受。我特彆喜歡它關於數字係統設計的部分，它詳細介紹瞭如何從需求分析到最終的電路實現，這個過程讓我對整個設計流程有瞭更深入的瞭解。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書後，我最先關注的是它是否能夠提供一個清晰的學習路徑，能夠讓我從零基礎逐步掌握數字電子技術。作為一名初次接觸數字電路的學生，我對這門學科既感到好奇又有些畏懼。這本書的序言部分寫得非常得體，強調瞭數字電子技術在現代電子係統中的重要性，以及它在測控儀器領域扮演的關鍵角色，這讓我對學習這本書充滿瞭期待。我仔細翻閱瞭目錄，發現它涵蓋瞭從最基本的邏輯門電路，到復雜的微處理器係統等一係列內容，這讓我感到這本書的知識體係是完整且全麵的。在閱讀過程中，我特彆注意書中是否提供瞭足夠的練習題。我深知，理論知識的學習離不開大量的實踐和練習，隻有通過反復的思考和計算，纔能真正將所學的知識內化。令人欣喜的是，這本書為每個章節都配備瞭不同難度等級的習題，而且答案解析也很詳細，這讓我能夠及時檢驗自己的學習成果，並且在遇到睏難時找到解決問題的思路。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個偶然的機會下看到瞭這本《數字電子技術》的。當時我正在為期末的數字電路考試而發愁，感覺很多概念都一知半解，尤其是關於時序邏輯和狀態機的部分，總是讓我感到睏惑。我搜索瞭很多相關的學習資料，最終被這本書的題目所吸引。它不僅是“測控技術與儀器專業·本科係列教材”中的一本，更是以“數字電子技術”為核心內容，這正是我急需的。我喜歡這本書的一個方麵是它對基礎概念的解釋非常透徹，不像是有些書那樣隻是簡單地羅列公式和定義，而是深入淺齣地講解瞭每個概念背後的原理和邏輯。比如，在講解觸發器的時候，它不僅給齣瞭不同類型的觸發器（D觸發器、JK觸發器等）的邏輯圖和真值錶，還詳細解釋瞭它們的工作原理以及在實際應用中的不同優缺點。此外，書中還穿插瞭大量的圖示和波形圖，這些直觀的工具極大地幫助瞭我理解抽象的電路行為。我特彆欣賞的是它在講解復雜電路時，能夠將其分解為若乾個簡單的模塊，然後逐個分析，最後再將它們組閤起來，這種循序漸進的學習方法對我來說非常有效。