普通高等教育“十二五”規劃教材：數字電子技術與邏輯設計（第3版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐維，蔣渭忠 編

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 邏輯設計
• 電子技術
• 高等教育
• 教材
• 電路
• 數字電路
• 計算機基礎
• 電子工程
• 模擬電子技術

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512339149

版次：3

商品編碼：11187119

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育十二五規劃教材

開本：16開

齣版時間：2013-02-01

頁數：264

內容簡介

　　《普通高等教育“十二五”規劃教材：數字電子技術與邏輯設計（第3版）》在第二版的基礎上增加瞭一些設計型的例題、習題，供學生在理論學習之後進行實驗調試；同時在部分章節中增加瞭使用Multisim9分析和仿真數字邏輯電路的簡單內容。
　　《普通高等教育“十二五”規劃教材：數字電子技術與邏輯設計（第3版）》內容簡明扼要、通俗易懂、突齣重點、概念清晰、深入淺齣，主要包括數字電路基礎、邏輯代數基礎、邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝電路、數/模（D/A）和模/數（A/D）轉換、半導體存儲器、可編程邏輯器件等，且每章都配有小結和習題，文後配有習題參考答案。

目錄

前言

第二版前言

第一版前言

第1章 數字電路基礎

1．1 概述

1．2 數製

1．3 碼製

小結

習題

第2章 邏輯代數基礎

2．1 概述

2．2 基本邏輯運算

2．3 邏輯代數的基本公式、常用公式和重要規則

2．4 邏輯函數及其錶示方法

2．5 邏輯函數錶達式的錶示形式

2．6 用Multisim 9進行邏輯函數的各種錶示方式之間的相互轉換

小結

習題

第3章 邏輯門電路

3．1 概述

3．2 分立元件的開關特性

3．3 TTL集成與非門電路

3．4 特殊的TTL門電路

3．5 常用TTL門電路

3．6 其他雙極型門電路

3．7 MOS門電路

小結

習題

第4章 組閤邏輯電路

4．1 概述

4．2 組閤邏輯電路的分析

4．3 組閤邏輯電路的設計

4．4 常用集成組閤邏輯電路

4．5 用中規模集成電路設計組閤電路

4．6 組閤邏輯電路中的競爭冒險現象

4．7 用Multisim 9實現組閤邏輯電路的設計

小結

習題

第5章 觸發器

5．1 概述

5．2 基本觸發器

5．3 同步時鍾觸發器

5．4 主從觸發器

5．5 邊沿觸發器

5．6 各種類型觸發器之間的相互轉換

5．7 用Multisim 9驗證觸發器的邏輯功能及其應用

小結

習題

第6章 時序邏輯電路

6．1 概述

6．2 時序邏輯電路的分析

6．3 時序邏輯電路的設計

6．4 常用時序邏輯器件

6．5 常用集成邏輯器件及其應用

6．6 Multisim 9分析時序邏輯電路

小結

習題

第7章 脈衝電路

7．1 概述

7．2 施密特觸發器

7．3 單穩態觸發器

7．4 多諧振蕩器

7．5 集成定時器555及其應用

7．6 用Multisim 9分析由555定時器構成的脈衝電路

小結

習題

第8章 數／模（D／A）和模／數（A／D）轉換

8．1 概述

8．2． D／A轉換器

8．3 A／D轉換器

小結

習題

第9章 半導體存儲器

9．1 概述

9．2 隻讀存儲器

9．3 隨機存儲器

9．4 存儲器容量的擴展

9．5 ROM的應用

小結

習題

第10章 可編程邏輯器件

10．1 概述

10．2 可編程陣列邏輯PAL

10．3 通用可編程邏輯陣列GAL

10．4 可編程邏輯器件應用舉例

小結

習題

部分習題參考答案

參考文獻

前言/序言

數字電子技術與邏輯設計：原理、應用與前沿探索 引言 數字電子技術是現代信息社會蓬勃發展的基石，其應用滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機、電腦到先進的通信係統、工業自動化，無一不依賴於數字電子技術的強大支撐。本書旨在係統性地介紹數字電子技術的核心概念、基本原理以及邏輯設計的核心方法。我們將從最基礎的二進製數係統齣發，逐步深入到組閤邏輯和時序邏輯電路的設計與分析，並通過豐富的實例展現數字電路在實際係統中的應用。本書不僅關注理論知識的傳授，更強調實際動手能力和解決工程問題的訓練，力求為讀者構建紮實的數字電子技術理論基礎，並培養其獨立進行邏輯設計的能力。 第一部分：數字電路基礎 第一章：二進製數係統與編碼 本章將為讀者打開數字世界的大門。我們將深入理解二進製數係統的優勢，並學習如何進行二進製、十進製、八進製和十六進製數之間的相互轉換，這是進行數字電路設計和理解其工作原理的基礎。隨後，我們將介紹不同的編碼方式，包括： 無符號數與帶符號數錶示： 理解如何錶示正負數，以及各種帶符號數錶示法（如原碼、反碼、補碼）的原理和優劣，這對於理解計算機內部數據錶示至關重要。 BCD碼（二進製編碼的十進製碼）： 學習如何將十進製數字用二進製形式錶示，及其在某些特定應用中的便利性。 ASCII碼（美國信息交換標準代碼）： 瞭解計算機如何錶示文本信息，ASCII碼的編碼規則及其在字符處理中的作用。 海明碼（Hamming Code）等糾錯碼： 探索數據傳輸和存儲中的可靠性問題，學習如何利用編碼技術檢測和糾正錯誤，確保數據的完整性。 第二章：邏輯門與布爾代數 本章是數字邏輯設計的心髒。我們將詳細講解構成數字電路的基本單元——邏輯門（Logic Gates）。 基本邏輯門： 深入理解與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）的功能、邏輯符號和真值錶。 通用邏輯門： 學習與非門（NAND）、或非門（NOR）、異或門（XOR）以及同或門（XNOR）的工作原理，並理解它們在電路設計中的重要性，特彆是與非門和或非門作為通用邏輯門的應用。 布爾代數基礎： 引入布爾代數（Boolean Algebra），這是描述和簡化邏輯電路的數學工具。我們將學習布爾代數的基本定律（如交換律、結閤律、分配律、德摩根定理等），並掌握如何利用這些定律對復雜的邏輯錶達式進行化簡。 邏輯函數的錶示： 學習如何使用真值錶、邏輯錶達式和卡諾圖（Karnaugh Map, K-map）來錶示和分析邏輯函數，卡諾圖是簡化復雜邏輯函數的一種直觀且高效的方法。 第三章：組閤邏輯電路 組閤邏輯電路是數字電路中一類重要的電路，其輸齣僅取決於當前的輸入信號，與電路的曆史狀態無關。本章將介紹幾種典型的組閤邏輯電路及其設計方法。 加法器與減法器： 學習半加器、全加器、並行加法器、多位減法器的設計原理，理解它們在算術運算中的核心作用。 編碼器與譯碼器： 掌握編碼器（Encoder）將多路輸入轉換為少數幾路輸齣（如鍵盤輸入轉換為二進製碼）的設計，以及譯碼器（Decoder）將少數幾路輸入擴展為多路輸齣（如地址譯碼）的應用。 多路選擇器（Multiplexer, MUX）與多路分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 學習多路選擇器如何根據控製信號從多路輸入中選擇一路輸齣，以及多路分配器如何將一路輸入分發到多路輸齣，它們是數據選擇與分配的關鍵電路。 比較器： 理解比較器如何判斷兩個二進製數的大小關係。 組閤邏輯電路的設計流程： 總結並實踐從需求分析、邏輯抽象、布爾錶達式推導、邏輯化簡到電路實現的全過程。 第二部分：時序邏輯電路與存儲器 第四章：觸發器與時序邏輯電路基礎 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，還與電路過去的狀態有關。觸發器是構建時序邏輯電路的基本單元。 觸發器（Flip-Flop）的分類與工作原理： 詳細介紹SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器等基本觸發器的結構、工作特性（如時鍾信號、置位、復位、翻轉等），以及如何分析它們的時序行為。 鎖存器（Latch）： 學習與觸發器相關的鎖存器（如門控SR鎖存器、門控D鎖存器），理解其電平觸發的工作方式。 時序邏輯電路的時序圖分析： 掌握如何通過時序圖理解觸發器和時序邏輯電路的時序行為，包括建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）等關鍵參數。 第五章：寄存器與計數器 本章將基於觸發器，介紹更復雜的時序邏輯電路。 寄存器（Register）： 學習如何用觸發器構建移位寄存器（Serial-In/Serial-Out, Serial-In/Parallel-Out, Parallel-In/Serial-Out, Parallel-In/Parallel-Out）和並行寄存器，理解它們在數據存儲和移位操作中的作用。 計數器（Counter）： 深入研究計數器的設計和工作原理，包括： 異步計數器（Ripple Counter）： 瞭解其結構簡單但存在時鍾偏移的問題。 同步計數器（Synchronous Counter）： 學習如何設計狀態機驅動的同步計數器，以剋服異步計數器的缺點。 加法計數器、減法計數器、可預置計數器、可逆計數器： 掌握不同功能的計數器設計。 應用實例： 探索計數器在頻率分頻、數字顯示、定時控製等方麵的廣泛應用。 第六章：有限狀態機（FSM） 有限狀態機是描述和設計數字係統行為的強大模型。 狀態機的基本概念： 引入狀態、輸入、輸齣、轉移等基本概念。 米利型狀態機（Mealy Machine）與摩爾型狀態機（Moore Machine）： 詳細講解這兩種狀態機的區彆與聯係，理解它們的輸齣邏輯。 狀態機的狀態圖和狀態錶： 學習如何使用狀態圖和狀態錶來直觀地錶示和描述狀態機的行為。 狀態機的設計流程： 掌握從需求分析到狀態分配、邏輯綜閤、電路實現的全過程。 狀態機在實際係統中的應用： 通過實例展示狀態機在控製器設計、序列檢測、通信協議等領域的應用。 第七章：存儲器 存儲器是數字係統的核心組成部分，用於存放程序和數據。 存儲器的分類： 介紹讀齣存儲器（ROM）和隨機存取存儲器（RAM）兩大類。 ROM（Read-Only Memory）： 深入理解不同類型的ROM，包括掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦除可編程ROM（EPROM）、電可擦除可編程ROM（EEPROM）以及閃存（Flash Memory）的工作原理、特點和應用。 RAM（Random-Access Memory）： 詳細講解靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的結構、工作原理、性能差異和應用領域。 存儲器的組織結構： 理解存儲器位擴展和字擴展的原理，以及如何構建大型存儲係統。 第三部分：現代數字設計與應用 第八章：半導體存儲器的工作原理 本章將進一步深入探討各種半導體存儲器（如SRAM、DRAM、Flash Memory）的內部電路結構和工作原理，從晶體管層麵理解數據是如何存儲和讀寫的。 SRAM單元結構與讀寫時序。 DRAM單元結構（電容存儲）與刷新機製。 Flash Memory的擦寫原理和管理技術。 第九章：邏輯器件與可編程邏輯器件（PLD） 本章將介紹實際電路中使用的邏輯器件，並重點介紹現代數字設計不可或缺的可編程邏輯器件。 TTL（Transistor-Transistor Logic）與CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）邏輯係列： 比較這兩種主流邏輯係列的工作原理、電氣特性、功耗和噪聲容限。 可編程邏輯器件（PLD）概述： 介紹PLD的優勢，包括靈活性、集成度高等。 PLA（Programmable Logic Array）、PAL（Programmable Array Logic）、GAL（Generic Array Logic）： 講解這些早期PLD器件的結構和編程方式。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）： 深入理解CPLD的宏單元、互連矩陣等結構，以及其在邏輯設計中的應用。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）： 詳細介紹FPGA的邏輯塊（Logic Block）、輸入/輸齣塊（IOB）、可配置互連資源（Configurable Interconnects）等核心組成部分，以及其在原型設計、加速計算、嵌入式係統等領域的廣泛應用。 第十章：硬件描述語言（HDL）與FPGA/CPLD設計流程 本章將介紹使用硬件描述語言（HDL）進行數字邏輯設計的現代方法。 HDL簡介： 介紹Verilog HDL或VHDL語言的基本語法、數據類型、運算符、語句結構等。 HDL用於邏輯描述： 學習如何使用HDL來描述組閤邏輯電路、時序邏輯電路和有限狀態機。 HDL仿真與驗證： 掌握使用仿真器對HDL代碼進行功能仿真和時序仿真的方法，確保設計的正確性。 綜閤（Synthesis）： 理解綜閤工具如何將HDL代碼轉換為門級網錶。 FPGA/CPLD設計流程： 詳細介紹從HDL代碼編寫、仿真、綜閤、適配（Place & Route）到比特流生成和器件下載的完整流程。 實例： 通過實際的HDL設計項目，鞏固所學知識。 第十一章：模數轉換與數模轉換 現代電子係統常常需要處理模擬信號和數字信號的轉換。本章將介紹模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的基本原理。 模數轉換器（ADC）： 介紹不同類型的ADC，如逐次逼近型ADC、雙積分型ADC、Σ-Δ調製型ADC等，理解它們的轉換原理、精度和速度。 數模轉換器（DAC）： 介紹不同類型的DAC，如權電流DAC、電阻平均型DAC、Σ-Δ調製型DAC等，理解它們的轉換原理和應用。 ADC與DAC在係統中的應用： 探討它們在音頻/視頻處理、通信係統、數據采集等領域的關鍵作用。 第十二章：數字信號處理（DSP）基礎 數字信號處理（DSP）是數字電子技術的重要應用領域。本章將對DSP的基礎概念進行介紹。 離散時間信號與係統： 瞭解連續時間信號與離散時間信號的區彆，以及基本的離散時間係統模型。 傅裏葉變換在DSP中的應用： 介紹離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）的基本原理，理解它們在頻譜分析中的作用。 數字濾波器： 介紹無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器，以及它們在信號濾波、去噪等方麵的應用。 DSP處理器簡介： 簡要介紹專門用於DSP運算的處理器及其特點。 結論 本書力求為讀者提供一個全麵、係統且深入的數字電子技術與邏輯設計學習體驗。通過理論知識的學習和實踐能力的培養，讀者將能夠理解和掌握數字電路的設計與分析方法，為未來在電子工程、計算機科學、通信技術以及相關交叉領域的學習和工作打下堅實的基礎。數字技術日新月異，本書所涵蓋的內容是理解和駕馭這些技術的核心，希望它能成為您在數字世界中探索的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

條理清晰，深度恰當，這本書為我的工程學習打下瞭堅實基礎！ 我是一名即將步入工程領域的學生，對於數字電子技術在實際工程中的應用有著濃厚的興趣。這本書的編寫風格非常符閤工程教育的需求，它在理論講解的同時，非常注重與實際工程應用的結閤。書中的案例分析和例題設計都非常貼閤實際，讓我能夠清晰地看到書本知識是如何轉化為實際工程中的解決方案的。例如，在介紹存儲器和微處理器章節時，作者並沒有僅僅停留在概念層麵，而是詳細闡述瞭它們在現代電子設備中的核心作用，以及它們是如何構建的。這種深入淺齣的講解方式，讓我對未來將在工程領域遇到的挑戰有瞭更清晰的認識，也為我後續更深入的學習和實踐積纍瞭寶貴的知識財富。我感覺這本書不僅僅是一本教材，更像是我的一個良師益友，為我指明瞭學習的方嚮，並提供瞭堅實的支撐。

評分☆☆☆☆☆

從零開始構建紮實的邏輯思維體係，這本書是我的啓濛導師！ 在學習數字電子技術之前，我對“邏輯”這個概念的理解僅僅停留在日常語言和簡單的推理上。這本書卻將邏輯思維提升到瞭一個全新的高度，它教會我如何用嚴謹、係統的方式去分析和設計數字電路。每一次看到書中對組閤邏輯和時序邏輯電路的講解，我都仿佛置身於一個精密的機械裝置之中，理解每一個齒輪的咬閤、每一次信號的傳輸是如何精確地完成預設功能的。作者在講解復雜電路時，總是能抽絲剝繭，層層深入，從最簡單的邏輯單元開始，逐步組閤成更復雜的係統。我特彆欣賞書中的邏輯代數運算部分，它不像我之前接觸過的那些枯燥的數學理論，而是與實際電路緊密結閤，讓我看到代數符號背後的電路實現，感受到瞭理論與實踐的完美融閤。這本書不僅僅是教授知識，更重要的是培養瞭我一種解決問題的能力，一種用邏輯去分解和理解復雜係統的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

案例豐富，圖文並茂，這本書讓枯燥的理論煥發齣生機！ 在我以往的學習經曆中，很多技術類的書籍都因為過於枯燥的文字和抽象的概念而讓我望而卻步。然而，這本書在這方麵做得非常齣色！書中大量精美的圖示和清晰的流程圖，將那些原本晦澀難懂的電路原理和邏輯關係，變得直觀易懂。每一次看到書中復雜的邏輯圖被生動地可視化齣來，或者看到某個實際應用案例的剖析，我都會覺得受益匪淺。作者似乎深諳如何將理論知識與實際應用巧妙地結閤起來，通過豐富的案例，展示瞭數字電子技術在現實世界中的強大力量。我尤其喜歡書中對一些經典數字電路的講解，比如加法器、譯碼器等等，它們通過生動形象的類比和圖解，讓我一下子就明白瞭它們的工作原理。這本書真的讓我在學習過程中感受到瞭樂趣，也讓我對數字電子技術産生瞭更濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我對數字電子世界豁然開朗的寶藏！ 剛拿到這本書的時候，我帶著一種既期待又有些忐忑的心情。畢竟“數字電子技術”這個詞聽起來就有點專業和硬核，我擔心自己會看得一頭霧水，像是在讀天書。然而，這本書的開篇就以一種非常親切且循序漸進的方式，為我打開瞭通往數字世界的大門。它沒有上來就拋齣一堆復雜的公式和概念，而是從最基礎的二進位製、邏輯門開始，用生動形象的比喻和圖示，將抽象的邏輯關係變得觸手可及。我尤其喜歡其中對“與門”、“或門”等基本邏輯運算的講解，作者似乎能洞察到初學者可能遇到的睏惑，提前做瞭很多細緻的鋪墊。讀完前幾章，我感覺自己已經不再是那個對數字電路一無所知的小白，而是能理解信號在電路中是如何傳遞和處理的瞭。這種逐步建立起來的信心，讓我對後續的內容充滿瞭期待，也讓我更加沉浸在這本書帶來的知識海洋中。

評分☆☆☆☆☆

知識體係構建得極其完善，學習路徑設計非常閤理！ 這本書最讓我印象深刻的一點是其完整的知識體係和科學的學習路徑。它不是零散的知識點堆砌，而是圍繞著“數字電子技術”這一核心，構建瞭一個邏輯嚴謹、層層遞進的知識框架。從最基礎的二進製數到復雜的集成電路設計，每一個章節都承接上一章的內容，又為下一章的展開做瞭鋪墊。這種循序漸進的學習方式，讓我在麵對越來越深入的理論時，始終感到遊刃有餘，不會因為某個知識點的缺失而感到茫然。書中對於不同主題的劃分也非常得當，無論是基礎的邏輯門電路，還是更高級的硬件描述語言，都被安排在瞭閤適的位置，讓讀者能夠按照一個清晰的脈絡去掌握整個數字電子技術領域。這種精心設計的學習體驗，極大地提高瞭我的學習效率，讓我能夠更係統、更全麵地理解數字電子技術的精髓。