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欧伟明 著

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• 电子工程
• 技术教程
• 电路设计

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121216978

版次：01

商品编码：11402275

包装：平装

丛书名： 电子电气基础课程规划教材

开本：16开

出版时间：2014-01-01

页数：268

正文语种：中文

内容简介

本书内容包括：数字电子技术概论，逻辑门电路，组合逻辑电路，锁存器和触发器，时序逻辑电路，脉冲波形的产生与整形电路，半导体存储器，数模和模数转换器，可编程逻辑器件，共9章。每章均有思考题和习题，其中，大多数章的后面带有※号的一节为Proteus电路仿真例题，书后附录A介绍了计算机电路仿真软件Proteus。本书从工程应用出发，突出数字电子技术的新颖性和实用性，并为任课教师免费提供电子课件。

作者简介

教授，博士，毕业于中南大学，现在湖南工业大学电气与信息工程学院信息工程系任教， 独著《基于MCU、FPGA、RTOS的电子系统设计方法与实例》，2007年7月； 主编《电子信息系统设计》，2005年9月，《实用模拟电子技术》，2001年2月。

目录

目 录
第1章 数字电子技术概论 1
1．1 数字电路的基本概念 1
1．1．1 模拟信号与数字信号 1
1．1．2 数字信号的主要参数 2
1．1．3 数字技术的发展及其应用 2
1．1．4 数字集成电路的分类及特点 4
1．2 数制 5
1．2．1 十进制 5
1．2．2 二进制 6
1．2．3 十六进制 7
1．2．4 数制之间的相互转换 7
1．2．5 带符号数的表示方法 9
1．3 编码 11
1．3．1 二?十进制编码 11
1．3．2 格雷码 12
1．3．3 ASCII码 13
1．4 逻辑代数基础 14
1．4．1 逻辑变量和逻辑函数 14
1．4．2 三种基本逻辑运算及逻辑符号 15
1．4．3 逻辑函数的描述方法 18
1．4．4 逻辑代数运算的基本规则 19
1．4．5 逻辑函数的代数化简法 21
1．4．6 逻辑函数的卡诺图化简法 24
1．5 正、负逻辑及逻辑符号的变换 31
1．5．1 正逻辑、负逻辑的概念 31
1．5．2 混合逻辑中逻辑符号的等效变换 32
本章小结 33
思考题和习题1 34
第2章 逻辑门电路 37
2．1 逻辑门的外部特性和参数 37
2．1．1 逻辑门电路简介 37
2．1．2 逻辑电平 38
2．1．3 噪声容限 39
2．1．4 延时?功耗乘积 39
2．1．5 扇入数和扇出数 40
2．2 MOS逻辑门电路 42
2．2．1 MOS管的开关特性 42
2．2．2 CMOS反相器 43
2．2．3 其他CMOS门电路 45
2．2．4 使用CMOS芯片的注意事项 51
2．2．5 CMOS门电路产品系列 52
2．3 TTL逻辑门电路 53
2．3．1 三极管的开关特性 53
2．3．2 TTL反相器 55
2．3．3 其他TTL门电路 56
2．3．4 使用TTL芯片的注意事项 59
2．3．5 CMOS和TTL的性能比较 60
2．4 集成逻辑门电路的应用 60
2．4．1 TTL与CMOS器件之间的接口问题 61
2．4．2 用门电路驱动LED显示器件 62
2．4．3 电源去耦合和接地方法 63
※2．5 Proteus电路仿真例题 64
本章小结 66
思考题和习题2 67
第3章 组合逻辑电路 72
3．1 组合逻辑电路的概念 72
3．2 组合逻辑电路的分析设计方法 72
3．2．1 组合逻辑电路的分析方法 72
3．2．2 组合逻辑电路的设计方法 73
3．3 常用组合逻辑电路 75
3．3．1 编码器 76
3．3．2 译码器 79
3．3．3 数据选择器 86
3．3．4 数值比较器 87
3．3．5 加法器 89
3．3．6 组合逻辑集成电路应用举例 92
3．4 组合逻辑电路中的竞争冒险 96
3．4．1 竞争冒险的产生原因 96
3．4．2 竞争冒险的消除方法 96
※3．5 Proteus电路仿真例题 98
本章小结 99
思考题和习题3 100
第4章 锁存器和触发器 102
4．1 双稳态存储单元电路 102
4．1．1 电路双稳态的概念 102
4．1．2 双稳态存储单元电路 102
4．2 锁存器 103
4．2．1 RS锁存器 103
4．2．2 D锁存器 106
4．2．3 8D锁存器74HC573芯片介绍 107
4．3 触发器的电路结构 109
4．3．1 主从触发器 110
4．3．2 维持阻塞触发器 114
4．3．3 双D触发器74HC74芯片介绍 116
4．3．4 触发器的动态性能技术指标 117
4．4 不同逻辑功能的触发器 118
4．4．1 D触发器 119
4．4．2 JK触发器 119
4．4．3 RS触发器 120
4．4．4 T触发器和T＇触发器 120
4．4．5 触发器逻辑功能的转换 121
※4．5 Proteus电路仿真例题 122
本章小结 125
思考题和习题4 126
第5章 时序逻辑电路 130
5．1 时序逻辑电路的概念 130
5．1．1 时序逻辑电路的结构及特点 130
5．1．2 时序逻辑电路的分类 131
5．1．3 时序逻辑电路功能的描述方法 131
5．2 时序逻辑电路的分析方法 132
5．2．1 分析时序逻辑电路的一般步骤 132
5．2．2 同步时序逻辑电路的分析举例 133
5．2．3 异步时序逻辑电路的分析举例 135
5．3 计数器 137
5．3．1 二进制计数器 137
5．3．2 其他进制计数器 141
5．3．3 计数器集成电路的应用举例 142
5．4 寄存器 146
5．4．1 数码寄存器 146
5．4．2 移位寄存器 146
5．4．3 74HC595芯片介绍 148
5．4．4 移位寄存器构成的移位型计数器 149
5．5 时序逻辑电路的设计方法 151
5．5．1 同步时序逻辑电路的设计方法 151
5．5．2 时序逻辑电路的设计举例 152
※5．6 Proteus电路仿真例题 156
本章小结 158
思考题和习题5 159
第6章 脉冲波形的产生与整形电路 164
6．1 集成电路555定时器 164
6．1．1 555定时器的电路结构与工作原理 164
6．1．2 555定时器的功能表 165
6．2 施密特触发器 166
6．2．1 用555定时器组成的施密特触发器 166
6．2．2 施密特触发器CC40106芯片介绍 167
6．2．3 施密特触发器的应用举例 168
6．3 多谐振荡器 170
6．3．1 用555定时器组成的多谐振荡器 170
6．3．2 占空比可调的多谐振荡器电路 171
6．3．3 石英晶体多谐振荡器 172
6．3．4 多谐振荡器的应用举例 173
6．4 单稳态触发器 174
6．4．1 用555定时器组成的单稳态触发器 174
6．4．2 单稳态触发器74LS121、MC14528芯片介绍 176
6．4．3 单稳态触发器的应用举例 179
※6．5 Proteus电路仿真例题 181
本章小结 185
思考题和习题6 186
第7章 半导体存储器 191
7．1 概述 191
7．2 随机存取存储器 192
7．2．1 RAM的基本结构 192
7．2．2 RAM的存储单元 194
7．2．3 存储容量的扩展 196
7．3 只读存储器 198
7．3．1 ROM的分类 198
7．3．2 ROM的基本结构 199
7．3．3 存储器AT27C040芯片介绍 200
7．3．4 ROM的应用举例 202
7．3．5 存储容量的扩展 203
※7．4 Proteus电路仿真例题 204
本章小结 206
思考题和习题7 206
第8章 数模和模数转换器 209
8．1 D/A转换器 209
8．1．1 D/A转换器的基本工作原理 209
8．1．2 倒T形电阻网络D/A转换器 209
8．1．3 权电流型D/A转换器 211
8．1．4 D/A转换器的主要技术指标 212
8．1．5 D/A转换器DAC0808应用举例 213
8．2 A/D转换器 214
8．2．1 A/D转换器的基本工作原理 214
8．2．2 取样?保持电路 215
8．2．3 并行比较型A/D转换器 216
8．2．4 逐次比较型A/D转换器 218
8．2．5 双积分型A/D转换器 219
8．2．6 A/D转换器的主要技术指标 221
8．2．7 A/D转换器ADC0809应用举例 221
※8．3 Proteus电路仿真例题 223
本章小结 226
思考题和习题8 226
第9章 可编程逻辑器件 229
9．1 PLD概述 229
9．1．1 PLD的发展历程 229
9．1．2 PLD的分类 230
9．1．3 PLD的逻辑表示方法 230
9．2 低密度PLD 231
9．2．1 PROM 231
9．2．2 PLA 232
9．2．3 PAL 232
9．2．4 GAL 232
9．3 复杂可编程逻辑器件 234
9．3．1 基于乘积项的CPLD基本结构 234
9．3．2 CPLD产品概述 236
9．4 现场可编程门阵列 237
9．4．1 基于查找表的FPGA基本结构 237
9．4．2 FPGA产品概述 240
9．5 基于CPLD/FPGA的数字系统开发流程 240
9．5．1 一般开发流程 241
9．5．2 硬件描述语言VHDL/Verilog HDL 241
9．5．3 D锁存器和D触发器的VHDL设计 243
9．5．4 集成开发环境Quartus II 244
本章小结 246
思考题和习题9 246
附录A 电路仿真软件Proteus 247
A．1 Proteus电路仿真软件简介 247
A．1．1 Proteus简介 247
A．1．2 Proteus组成 247
A．1．3 Proteus基本资源 247
A．1．4 Proteus基本操作与设置 250
A．2 基于Proteus的电路设计 252
A．2．1 设计流程 252
A．2．2 设计实例 253
A．3 基于Proteus的电路仿真 255
A．3．1 交互式仿真 256
A．3．2 基于图表的仿真 256
参考文献 258

前言/序言

《光影的低语：摄影艺术中的情感叙事》 引言 在瞬息万变的现代社会，人们渴望在快速的生活节奏中寻找到片刻的宁静与深沉的共鸣。《光影的低语：摄影艺术中的情感叙事》并非一本教授相机操作技巧的实用指南，也不是一本梳理摄影史脉络的学术专著。它是一场关于视觉语言的深度对话，一次关于情感在光影中流转的诗意探索。本书旨在揭示摄影如何超越单纯的记录功能，成为一种 powerful 的叙事工具，用凝固的画面诉说无声的故事，触动观者内心最柔软的角落。我们试图剥离技术的光环，回归摄影最本质的魅力——它捕捉瞬间的能力，以及在那个瞬间里，注入的深切情感与思考。 第一章：无声的语言：画面背后的故事 摄影，作为一种独特的艺术形式，拥有其独特的语言。它不依赖于文字的直接表达，而是通过光线、构图、色彩、表情、姿态等多种视觉元素，构建起一个充满想象空间的叙事场域。本章将深入剖析摄影作品如何通过这些“无声的语言”来传达情感、引发联想、讲述故事。 光影的雕刻： 光线是摄影的灵魂。它不仅照亮被摄主体，更能塑造情绪、烘托氛围。无论是戏剧性的明暗对比，还是柔和的散射光，都能赋予画面不同的情感基调。我们探讨如何在光影的 interplay 中捕捉人物的内心世界，如何用光影的深邃来烘托景物的庄重或神秘。例如，逆光下的剪影，既可以表现人物的孤独，也可以象征着希望与远方。侧光勾勒出的面部轮廓，则可能暗示着岁月的痕迹与生活的磨砺。 构图的韵律： 构图是摄影的骨架，它决定了画面的平衡、节奏与引导性。三分法、黄金分割、对称构图，这些经典的法则并非束缚，而是帮助我们更好地组织视觉元素，让观者视线自然地在画面中流动，从而引导他们进入摄影师想要营造的情感世界。本章将解析不同构图方式如何影响观者的情绪感受，以及如何打破常规，创造出具有冲击力的视觉叙事。例如，倾斜的构图可以增加画面的动感与不安，而大量的留白则能营造出一种宁静、沉思的氛围。 色彩的情感图谱： 色彩具有强大的心理暗示作用。暖色调往往带来温暖、热情、快乐，而冷色调则可能引发忧郁、冷静、疏离。摄影师通过对色彩的运用，可以精准地调动观者的情绪。本章将从色彩心理学的角度出发，分析不同色彩组合在摄影作品中的情感表达，以及如何通过后期处理来强化或改变画面的色彩情感。例如，浓郁的红色可以象征爱情或愤怒，而淡雅的蓝色则可能诉说着思念或忧伤。 瞬间的张力： 摄影的魅力在于捕捉“决定性瞬间”。这个瞬间并非偶然，而是摄影师对时间、空间、人物情绪的高度敏感与精准判断。一个眼神的交汇，一个肢体的微小动作，都能蕴含着丰富的情感信息。本章将通过经典摄影作品的分析，探讨如何在瞬间的凝固中，捕捉到人物最真实、最动人的情感状态。例如，孩子奔跑时脸上的纯真笑容，老人脸上岁月的沉淀，都定格在那个最恰当的时刻，唤起观者共鸣。 第二章：人物的灵魂：肖像摄影的情感解读 人是摄影永恒的主题。肖像摄影不仅仅是记录一个人的外貌，更是试图透过镜头，触碰其内在的灵魂，展现其丰富的情感世界。本章将专注于肖像摄影，探讨如何通过捕捉人物的神态、表情、姿态，以及与环境的互动，来刻画人物的性格、心境与故事。 眼神的诉说： 眼睛是心灵的窗户。摄影师最直接的情感沟通方式，就是通过捕捉人物的眼神。是深邃的思索，是灿烂的喜悦，是忧伤的迷茫，还是坚毅的决心？本章将深入分析不同眼神所传递的情感信息，以及摄影师如何通过引导被摄者，让他们的眼神在镜头前“说话”。 表情的微妙： 表情是情绪最直观的载体。微小的嘴角上扬，眉毛的轻微颤动，都能传递出丰富的情感信号。本章将探讨摄影师如何捕捉这些微妙的表情，以及如何通过环境、光线来烘托人物表情所要表达的情感。例如，一个淡淡的微笑，在特定光线下，可以显得内敛而深沉，或者充满希望。 姿态的叙事： 人物的站姿、坐姿、手部动作，乃至身体的倾斜角度，都隐藏着丰富的情感信息。是放松的舒展，还是紧张的戒备？是充满力量的挺拔，还是疲惫的颓然？本章将分析姿态在肖像摄影中的叙事作用，以及如何通过引导被摄者，让他们以最能表达其内心状态的姿态出现在镜头前。 环境的映照： 人物与环境的关系，是肖像摄影中不可或缺的一部分。环境不仅为人物提供了背景，更能映照出人物的性格、生活方式，以及他们的处境。本章将探讨如何利用环境来丰富肖像作品的情感内涵，如何让人物与环境和谐共存，共同讲述一个完整的故事。例如，一位艺术家在充满画作的工作室里，其肖像就不仅仅是关于这个人，更是关于他的创作热情与艺术追求。 第三章：世界的低语：纪实与人文摄影的情感共鸣 纪实摄影与人文摄影，以其对现实世界的真实记录，最能引发观者的情感共鸣。它们将镜头对准普通人的生活，将宏大的社会事件浓缩在个体命运之中。本章将探讨纪实与人文摄影如何通过对现实的观察与记录，来传递深刻的情感，引发对社会、对人性的思考。 平凡中的伟大： 纪实摄影常常聚焦于普通人的日常生活。然而，在这些看似平凡的画面中，往往蕴含着人性的坚韧、母性的伟大、童真的纯粹，以及生命的顽强。本章将通过分析感人的纪实摄影作品，探讨摄影师如何发现并展现平凡生活中的不平凡情感。 社会的镜子： 纪实摄影也是一面社会的镜子，它记录着时代的变迁，社会的进步与挑战。通过对特定事件、特定群体的关注，摄影作品能够唤起公众的关注，引发对社会问题的反思。本章将探讨纪实摄影如何通过其独特的视角，来传递对弱势群体的关怀，对社会不公的控诉，以及对美好未来的期盼。 情感的连接： 人文摄影更注重挖掘人物的内在情感与精神世界。它试图超越表面的记录，去理解和呈现被摄者的喜怒哀乐，他们的梦想与失落。本章将分析人文摄影师如何与被摄者建立信任，如何通过细致的观察与耐心的等待，来捕捉到那些最真实、最动人的情感瞬间，从而与观者建立起深刻的情感连接。 文化的印记： 纪实与人文摄影也是承载和传承文化的载体。它们记录了不同地域、不同民族的风俗习惯、生活方式，以及他们的精神信仰。本章将探讨摄影作品如何通过对文化的呈现，来促进不同文化之间的理解与交流，从而丰富我们对世界的认知。 第四章：虚构的边界：观念摄影与艺术创作的情感探索 当摄影师不再仅仅满足于记录现实，而是开始运用摄影作为一种媒介，去表达内心深处的观念、情感与想象时，观念摄影与艺术创作便应运而生。本章将探讨摄影如何突破现实的边界，进入一个更加自由、更具象征意义的情感表达空间。 象征与隐喻： 观念摄影常常运用象征与隐喻的手法，通过精心设计的场景、道具与人物，来传达抽象的概念与深刻的情感。本章将分析观念摄影作品中常见的象征符号，以及它们在情感表达中的作用。 超现实的意境： 观念摄影能够构建出超现实的视觉意境，打破我们对现实的固有认知，引发观者无限的遐想与思考。本章将探讨摄影师如何通过运用后期技术、拼贴等手法，来创造出具有梦幻色彩与情感张力的艺术作品。 个人化的表达： 观念摄影是摄影师进行个人化情感表达的绝佳方式。它允许摄影师将自己的内心世界、哲学思考、社会批判，以独特的视觉语言呈现出来。本章将通过分析当代观念摄影师的作品，展示摄影在个人情感探索中的无限可能性。 情绪的催化剂： 观念摄影的作品往往具有强烈的视觉冲击力，它们能够直接触动观者的潜意识，引发强烈的情感反应，甚至改变观者的认知。本章将探讨观念摄影如何作为一种情感的催化剂，激发观者的思考，挑战他们的固有观念。 结语 《光影的低语：摄影艺术中的情感叙事》并非一本冰冷的工具书，而是一扇通往视觉情感世界的窗户。它邀请每一位读者，放慢脚步，用心去感受光影的律动，去倾听画面中无声的诉说。无论您是摄影爱好者，还是对艺术怀有好奇心的人，本书都将引导您以全新的视角去理解摄影，去体验光影如何编织出最动人的情感故事，触动我们内心深处最柔软的角落。通过本书，我们希望您能发现，每一张照片，都可能是一首无声的诗，一段被凝固的情感，一个永远值得回味的瞬间。

评分☆☆☆☆☆

这本书在时序逻辑电路部分也做得非常出色，它清晰地解释了触发器（RS、JK、D、T）的工作原理，以及如何利用它们构建各种计数器和寄存器。我之前一直对时序逻辑感到有些困惑，总觉得它和组合逻辑的“下一步输出只取决于当前输入”的逻辑不一样，但这本书通过大量的例子，比如如何设计一个简单的二进制计数器，如何实现一个移位寄存器来存储数据，让我茅塞顿开。特别值得一提的是，书中还介绍了状态机（有限状态机）的概念，并通过实例演示了如何设计一个简单的有限状态机来控制更复杂的系统。这部分内容虽然稍显深入，但作者的讲解依然保持了清晰和易懂，为我打开了更广阔的设计思路。 书中还涉及了一些更高级的主题，比如A/D转换器（ADC）和D/A转换器（DAC）的原理和应用。虽然我还没有完全深入理解所有细节，但作者对这些复杂概念的简化和可视化呈现，让我对其基本工作流程有了初步的认识。了解了这些转换器，我才能更好地理解数字系统如何与现实世界的模拟信号进行交互，这对于我以后进行实际项目开发非常有帮助。总的来说，这部分内容为我打下了坚实的理论基础，也激发了我进一步探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本《实用数字电子技术》绝对是我近几年读过的最棒的电子技术书籍之一，尤其是对于我这种想要从零开始构建数字电路知识体系的读者来说，它简直是一本宝藏。书的开篇就以非常清晰易懂的方式介绍了数字信号和模拟信号的区别，这一点对于初学者来说至关重要，因为它奠定了整个数字电子学的基础。作者没有上来就抛出复杂的公式和抽象的概念，而是循序渐进地讲解了逻辑门（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）的原理和应用，并且配上了大量生动的图示，让我这个之前对这些符号一窍不通的人也能很快理解。 紧接着，书中花了相当大的篇幅讲解了组合逻辑电路的设计，比如加法器、减法器、译码器、编码器、多路选择器等等。我特别喜欢作者在讲解每个电路时，都会先从实际的应用场景出发，解释为什么需要这个电路，然后才逐步构建它的逻辑表达式和实现方式。这种“知其所以然”的学习方式，比单纯记忆电路图要有效得多。而且，书中还提供了很多具体的计算和分析实例，让我可以跟着一步一步地去推导和验证，加深对电路工作原理的理解。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的地方在于它强调“实用性”。书中的例子和讲解都紧密结合实际应用，从最基本的逻辑运算到更复杂的数字系统设计，作者都力求让读者理解这些电路在现实世界中的作用。例如，在讲解存储器时，它不仅仅是介绍了RAM和ROM的原理，还稍微触及了它们在计算机和其他电子设备中的应用，这让我对数字电子技术的宏观认识有了提升。 而且，书中还提供了大量的思考题和练习题，这些题目覆盖了从基本概念到复杂设计的各个层面，而且难度梯度也很合理。我尝试做了其中的一些题目，发现它们不仅巩固了我的知识，还锻炼了我分析和解决问题的能力。有时遇到难题，回顾书中的讲解，再结合题目给出的提示，往往就能找到思路。这种“学以致用”的学习过程，比我以前死记硬背书本内容要有效率得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点之一在于其对集成电路（IC）应用的介绍。它不仅仅停留在理论层面，而是详细讲解了各种常见的数字集成电路芯片，比如74LS系列、CMOS系列等，并提供了它们的功能、引脚定义以及基本的应用电路图。这对于我们这些想要实际动手制作电路的爱好者来说，简直是福音。我学会了如何根据功能需求选择合适的IC，如何正确地连接它们的引脚，以及如何避免一些常见的错误。 书中还对一些实际应用电路的设计进行了案例分析，比如简单的LED显示驱动电路、简单的遥控接收电路等。这些案例让我看到了前面学到的理论知识是如何转化为实际产品的，极大地增强了我学习的信心和兴趣。作者在讲解这些案例时，也非常注重细节，比如元器件的选择、电源的考虑、信号的耦合等等，这些都是在理论书中很难接触到的宝贵经验。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得数字电子技术离我们很遥远，充满了复杂的数学公式和抽象的理论，但这本书彻底改变了我的看法。它用一种非常亲切和易于理解的方式，将那些看似高深的知识一一拆解。举个例子，在讲解编码和译码时，作者不仅仅是给出了逻辑表达式，还用生活中的例子来类比，比如电话拨号和信号识别，这样一来，复杂的逻辑关系就变得直观起来。 而且，这本书的排版和插图也非常用心。大量的流程图、逻辑图、电路图都清晰明了，配色也很舒服，不会让人产生视觉疲劳。这对于长时间阅读一本书来说，是非常重要的。我觉得这本书的作者一定是一个非常有经验的工程师，并且非常善于沟通，他能够站在读者的角度，将最难理解的部分用最简单的方式呈现出来。它让我觉得，学习数字电子技术并不是一件困难的事情，而是一件充满乐趣和成就感的事情。