数字电子技术(高等学校应用型特色规划教材) 张雪平,李双喜,张玉芝 等副 97873022 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张雪平，李双喜，张玉芝 等副 著

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• 李双喜
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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302237945

商品编码：29301269197

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

书名：数字电子技术(高等学校应用型特色规划教材)

定价：39.00元

作者：张雪平,李双喜,张玉芝 等副

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-01-01

ISBN：9787302237945

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.558kg

编辑推荐

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适应电子技术的飞速发展，引入了EDA等****相关的知识。
　　突出基本理论和基本分析方法，并且注重综合应用能力和创新能力的培养。
　　设计与重难点相应的例题，通俗易懂，加深读者理解。

内容提要

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本书是根据教育部学科专业调整方案和电类各专业人才培养新模式的需求而编写的。本书系统地介绍了数字电子技术的基础知识，包括逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、常用组合逻辑器件、时序逻辑电路、常用时序逻辑器件、可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和整形电路、数模和模数转换器、数字系统设计基础等。
　　本书概念清楚，内容先进、实用，在系统介绍基础知识的基础上，突出逻辑器件功能及应用，还对eda的基础知识作了介绍。每章均安排有小结、思考题、习题，力求做到通俗易懂，便于使用。
　　本书可作为高等院校电气信息类、电子信息类、仪器仪表类及其他相近专业的本科生教材或教学参考书，也可供有关工程技术人员参考。

目录

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绪论
章　逻辑代数基础
　概述
　1.1　数制和码制
　　1.1.1　数制
　　1.1.2　几种常用数制之间的转换
　　1.1.3　码制
　　1.1.4　算术运算和逻辑运算
　1.2　逻辑代数基础
　　1.2.1　基本逻辑运算
　　1.2.2　逻辑代数的基本公式
　　1.2.3　逻辑代数的基本定理
　　1.2.4　逻辑函数的表示方法
　　1.2.5　逻辑函数的公式法化简
　　1.2.6　逻辑函数的卡诺图化简
　　1.2.7　具有无关项的逻辑函数及其化简
　1.3　eda技术基础
　　1.3.1　vhdl语言基础
　　1.3.2　multisim.0软件简介
　小结
　思考题
　习题
第2章　门电路
　概述
　2.1　逻辑门电路中的开关器件
　　2.1.1　二极管及其开关特性
　　2.1.2　三极管及其开关特性
　　2.1.3　mos管及其开关特性
　2.2　分立元件门电路
　　2.2.1　二极管与门和或门
　　2.2.2　三极管非门
　　2.2.3　mos管非门
　2.3　ttl门电路
　　2.3.1　ttl反相器的电路结构和工作原理
　　2.3.2　ttl反相器的外部特性
　　2.3.3　ttl反相器的动态特性
　　2.3.4　其他类型的ttl门电路
　　2.3.5　ttl数字集成电路系列
　2.4　cmos门电路
　　2.4.1　cmos反相器的电路结构和工作原理
　　2.4.2　cmos反相器的外部特性
　　2.4.3　cmos与非门和或非门
　　2.4.4　cmos三态门和漏极开路门
　　2.4.5　cmos传输门
　　2.4.6　cmos　数字集成电路系列
　2.5　门电路的vhdl描述及其仿真
　　2.5.1　门电路的vhdl描述
　　2.5.2　门电路的仿真
　小结
　思考题
　习题
第3章　组合逻辑电路
　概述
　3.1　组合逻辑电路的分析
　　3.1.1　组合逻辑电路的特点
　　3.1.2　组合逻辑电路的分析　
　3.2　组合逻辑电路的设计
　3.3　组合逻辑电路中的竞争与冒险　
　　3.3.1　竞争与冒险的概念
　　3.3.2　竞争与冒险的识别
　　3.3.3　冒险现象的消除
　3.4　组合逻辑电路的vhdl描述及其仿真
　　3.4.1　组合逻辑电路的vhdl描述
　　3.4.2　组合逻辑电路的仿真
　小结　
　思考题
　习题
第4章　常用组合逻辑器件
第5章　时序逻辑电路
第6章　常用时序逻辑器件
第7章　可编程逻辑器件
第8章　脉冲波形的产生和整形电路
第9章　数-模和模-数转换器
0章　数字系统设计基础
附录a　数字系统设计的vhdl文件
附录b　基本逻辑单元图形符号对照表
附录c　常用数字系统名词中英文对照表
习题答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字逻辑设计与应用》 前言 数字技术作为现代电子信息产业的基石，其重要性不言而喻。从我们日常使用的智能手机、电脑，到工业自动化、通信网络、人工智能等前沿领域，都离不开数字电子技术的支撑。掌握数字逻辑的设计原理和实现方法，是从事电子信息类相关工作的基本功，也是进一步学习更高级数字系统设计、嵌入式系统、微处理器等专业知识的关键。 本书旨在为广大读者，特别是高等学校工科专业的学生，提供一本系统、全面、深入浅出的数字电子技术教材。我们希望通过本书，帮助读者建立扎实的数字逻辑基础，培养解决实际问题的能力，为未来在数字电子技术领域的学习和研究打下坚实的基础。 本书特色 1. 体系完整，循序渐进： 本书从最基本的数字信号与逻辑门开始，逐步深入到组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、可编程逻辑器件等核心内容。每一章节都承接前一章节，逻辑清晰，便于读者逐步理解和掌握。 2. 理论与实践结合： 在讲解理论知识的同时，本书注重理论在实际中的应用。通过大量的典型电路设计实例、应用分析，帮助读者理解抽象的逻辑原理如何转化为具体的电路功能，并掌握基本的电路分析和设计方法。 3. 工程导向，突出应用： 本书强调从工程应用的视角出发，介绍数字电路在实际系统中的作用和实现方式。例如，在讲解存储器时，会介绍不同类型的存储器及其在计算机系统中的应用；在讲解时序逻辑时，会分析计数器、移位寄存器等在控制和数据处理中的作用。 4. 紧跟技术发展： 除了经典数字逻辑电路，本书也适当引入了现代数字设计中常用的方法和工具，如硬件描述语言（HDL）的简介、FPGA等可编程逻辑器件的应用概述，为读者接触和理解现代数字系统设计打下基础。 5. 语言通俗易懂，图文并茂： 本书力求使用清晰、简洁、易于理解的语言进行阐述，避免过于深奥的数学推导。同时，配以大量的电路图、时序图、表格等，直观地展示电路结构和工作原理，增强学习效果。 6. 习题精炼，覆盖全面： 每章末都配有精心设计的习题，覆盖了本章的重点和难点，有助于读者巩固所学知识，检测学习效果。部分习题提供了详细的解题思路或答案，方便读者自学。 内容梗概 第一部分：数字电路基础 第一章：数字信号与逻辑门 本章将介绍数字信号与模拟信号的区别，理解数字电路的基本工作原理。 深入讲解二进制、十进制、十六进制等数制及其相互转换。 详细阐述布尔代数的基本公理、定理和运算规则，这是设计和分析数字电路的数学基础。 介绍最基本的逻辑门电路：与门、或门、非门，以及它们各自的逻辑功能、真值表和电路符号。 讲解组合逻辑电路的逻辑功能扩展，如异或门、同或门、与非门、或非门等通用逻辑门。 介绍逻辑门电路的物理实现，如二极管、三极管等基本元器件如何构成逻辑门。 初步探讨数字电路的逻辑简化方法，为后续复杂电路的设计奠定基础。 第二章：布尔代数与逻辑函数化简 在第一章的基础上，本章将进一步深入布尔代数。 系统讲解布尔代数的重要定理，如交换律、结合律、分配律、吸收律、重叠律、德摩根定理等。 介绍逻辑函数的最小项和最大项的概念，理解其在逻辑表达式表示中的作用。 重点讲解逻辑函数的化简方法，包括代数化简法、卡诺图（Karnaugh map）化简法，以及用于更复杂函数的奎恩-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法。 强调化简的意义在于减少电路的门电路数量，降低功耗，提高电路的速度和可靠性。 通过大量的实例，演示如何运用这些化简方法，将复杂的逻辑函数简化到最简形式。 第二部分：组合逻辑电路 第三章：组合逻辑电路的基本结构与分析 本章将学习如何设计和分析由逻辑门组成的组合逻辑电路。 讲解组合逻辑电路的定义：电路的输出仅取决于当前输入的状态，与电路的过去状态无关。 学习组合逻辑电路的分析方法：从给定的电路图出发，推导出其逻辑功能表达式，绘制其真值表。 学习组合逻辑电路的设计方法：从给定的逻辑功能需求出发，设计出相应的逻辑电路图。 介绍常用的组合逻辑电路模块，如编码器、译码器、多路选择器（MUX）、数据分配器（DEMUX）等，并分析它们的原理和应用。 重点讲解多位加法器的原理，包括半加器、全加器，以及行波进位加法器、超前进位加法器等。 第四章：组合逻辑电路的典型应用 本章将通过具体的应用实例，展示组合逻辑电路在实际中的重要作用。 详细介绍译码器在指令译码、键盘扫描、LED显示等方面的应用。 深入讲解多路选择器（MUX）在数据选择、信号路由、功能实现等方面的强大功能。 分析数据分配器（DEMUX）在信号分发、地址译码等方面的作用。 探讨比较器在实现数值大小比较功能中的应用。 介绍算术逻辑单元（ALU）的基本组成和功能，以及它在微处理器中的核心地位。 通过这些实例，加深读者对组合逻辑电路工作原理的理解，并培养解决实际问题的能力。 第三部分：时序逻辑电路 第五章：时序逻辑电路基础 本章将引入时序逻辑电路的概念，这是数字系统设计中至关重要的一部分。 讲解时序逻辑电路的定义：电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路过去的状态，即具有“记忆”功能。 介绍触发器（Flip-Flop）作为时序逻辑电路的基本存储单元，包括SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器等。 详细分析触发器的逻辑功能、激励表、状态转移图和时序图。 讲解触发器的约束方程和特征方程，理解其工作特性。 介绍同步触发器与异步触发器、主从触发器等概念。 探讨触发器在寄存器、计数器等复杂时序电路中的应用基础。 第六章：寄存器 本章将重点讲解寄存器的设计、功能和应用。 介绍寄存器的基本构成：由一组触发器组成，用于存储一位或多位二进制信息。 详细讲解不同类型的寄存器，如移位寄存器（串入串出、串入并出、并入串出、并入并出）的结构和工作原理。 分析并行加法/减法器、BCD码加法器等算术功能寄存器的设计。 讲解通用寄存器的实现，以及在微处理器中寄存器的作用，如通用寄存器、程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）等。 通过实例，展示寄存器在数据存储、数据传输、移位操作等方面的应用。 第七章：计数器 本章将深入探讨计数器的原理、设计和应用。 介绍计数器的基本功能：对输入脉冲的个数进行计数。 讲解同步计数器和异步计数器（行波计数器）的区别与联系。 详细分析各种进制的计数器，如二进制计数器、十进制计数器（BCD计数器）。 讲解可预置的计数器，以及可加/减计数器。 介绍通用移位寄存器式计数器的设计思想。 讨论计数器在分频器、定时器、地址产生器、数据流控制等方面的广泛应用。 第八章：时序逻辑电路的分析与设计 本章将系统学习如何对复杂时序逻辑电路进行分析和设计。 讲解时序逻辑电路的建模方法，包括状态图（State Diagram）、状态表（State Table）和状态转移图（State Transition Diagram）。 学习如何从状态图或状态表出发，设计出完整的时序逻辑电路，包括选择合适的触发器、列出激励方程、写出逻辑表达式等。 探讨异步时序逻辑电路的特点和潜在问题，如竞争冒险（Race Condition）。 介绍有限状态机（Finite State Machine, FSM）的完整设计流程，包括摩尔型（Moore）和米利型（Mealy）有限状态机。 通过实例，演示如何设计和分析具有复杂控制逻辑的时序电路，如序列检测器、交通灯控制器等。 第四部分：存储器与可编程逻辑器件 第九章：存储器 本章将介绍各类半导体存储器的基本原理和应用。 讲解存储器的基本概念，如存储单元、位线、字线、地址线、数据线。 介绍随机存取存储器（RAM）的原理，包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的区别与特点。 讲解只读存储器（ROM）的类型，如掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）、电可擦写可编程ROM（EEPROM）。 探讨存储器的工作原理，如何通过地址进行读写操作。 介绍存储器芯片的接口与连接，以及如何构建更大的存储系统。 讨论存储器在计算机系统中的作用，如主存储器、缓存等。 第十章：可编程逻辑器件（PLD）简介 本章将介绍现代数字逻辑设计中广泛使用的可编程逻辑器件。 讲解可编程逻辑器件（PLD）的基本概念，以及相较于固定功能集成电路的优势。 介绍现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的结构和工作原理。 简要介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，作为描述和设计数字电路的工具。 阐述使用HDL和PLD进行数字系统设计的基本流程。 讨论PLD在原型验证、小批量生产、快速产品迭代等方面的应用优势。 第五部分：数字系统综合应用 第十一章：数字系统综合实例 本章将通过几个综合性的实例，将前面章节所学的知识融会贯通。 设计一个简易的数字钟，其中包含计数器、译码器、显示驱动等模块。 设计一个简单的状态机控制器，例如控制自动售货机的出货逻辑。 介绍如何利用组合逻辑和时序逻辑共同构建一个完整的数字系统。 讨论在实际设计中需要考虑的因素，如时序约束、功耗、面积等。 结语 数字电子技术是一个庞大而充满活力的领域。本书的编写旨在为您打开一扇通往数字世界的大门，让您理解数字信号的奥秘，掌握逻辑设计的艺术。希望本书能够激发您对数字电子技术的浓厚兴趣，并为您的学习和职业发展提供有力的支持。请记住，理论知识的学习最终是为了解决实际问题，在学习过程中，积极动手实践，多做练习，将所学知识应用到具体的电路设计和分析中，您将会在数字电子技术的道路上走得更远。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实让人眼前一亮，封面采用了那种沉稳又不失现代感的深蓝色调，字体选择上既保证了清晰易读，又透着一股严谨的学术气息。拿到手里能感受到纸张的质感相当不错，印刷清晰度极高，即便是那些密集的电路图和波形图，线条也锐利分明，长时间阅读下来眼睛不容易感到疲劳。我特别喜欢它在版式布局上的用心，很多复杂的公式和电路图都被巧妙地安排在与文字描述紧密相邻的位置，这种布局极大地降低了阅读和理解的跳跃性。对于这种技术类教材来说，视觉体验往往是影响学习效率的关键因素之一，而这本教材在这方面做得非常出色，它营造了一种令人愿意沉浸其中的学习氛围，让人感觉这不是一本枯燥的教科书，而更像是一本精心编排的工程手册。即便是初次接触数字电子技术这个领域的学生，也会因为这种友好的排版和印刷质量，在心理上更容易接受和亲近它。可以说，从拿到书的那一刻起，它就建立了一种专业且可靠的第一印象，为接下来的深入学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体逻辑组织得非常顺畅，它并没有一上来就堆砌晦涩难懂的理论，而是采取了一种循序渐进的“问题驱动”式教学方法。开篇总是从一个实际的应用场景或是一个需要解决的技术问题出发，自然而然地引出所需的电子元件和基本逻辑概念。这种处理方式非常贴合应用型人才的培养目标，让读者能立刻明白“我为什么要学这个”以及“学了它能做什么”。比如，在讲解组合逻辑电路时，作者似乎非常注重将理论推导过程拆解成若干个微小的、易于消化的步骤，每一步的转变都有清晰的文字解释和相应的真值表佐证。我注意到，书中在引入新的逻辑门或芯片型号时，总是会穿插一些简短的历史背景介绍或实际工业应用案例，这使得抽象的逻辑符号变得“有血有肉”，极大地提升了阅读的趣味性和代入感。这种从宏观到微观，再回归实际应用的结构，让知识的吸收过程非常自然，完全没有那种硬背硬记的痛苦感。

评分☆☆☆☆☆

对于教材配套资源的整合与互补性，这本书的表现也令人印象深刻。虽然我们只谈论实体书本身，但其内容设计明显是考虑到与现代教学辅助手段的无缝对接。在讲解到复杂的集成电路如译码器、多路选择器时，文字中多次巧妙地预留了“可进一步通过仿真软件观察动态过程”的提示。这表明编者并非孤立地看待知识点的传授，而是将其置于一个更广阔的实践生态系统中。再看章节末尾的总结部分，不同于传统的简单知识点罗列，这里的总结更像是一个“能力自检清单”，它清晰地列出了学生在本章结束后应该掌握的关键操作和设计能力点，而非仅仅是理论术语。这种以“能力达成”为导向的总结方式，让学习者在复习时更有方向感，目标明确，也更符合现代职业教育对人才能力的具体要求，体现了编写团队对教学法前沿趋势的关注。

评分☆☆☆☆☆

教材在阐述核心概念时，所采用的语言风格显得非常务实和接地气，这在技术类教材中是难能可贵的品质。作者们似乎深知，面对的是需要快速上手的应用型人才，因此，他们倾向于使用工程师群体更容易理解和接受的表达方式，而不是过分追求学术上的极致抽象。例如，在解释CMOS反相器的工作区转移时，文字描述清晰简练，避免了冗长晦涩的数学推导过程，而是聚焦于电压阈值和电流消耗的实际影响。这种“少一些理论的绕圈子，多一些功能的直观理解”的叙事策略，极大地提高了学习效率。书中使用的比喻和类比也相当恰当，比如用“水流”来类比电流，用“开关”来类比晶体管，这些通俗的类比使得原本抽象的电子行为变得具象化，让初学者能够迅速建立起对数字电路工作原理的直观感受。这种以应用为导向的语言风格，无疑是这本书的一大亮点。

评分☆☆☆☆☆

我必须称赞一下作者团队在习题设计上的独到匠心。不同于一些教材中常见的、清一色的理论计算题，这本教材的练习题部分呈现出一种极高的多样性和针对性。从最基础的概念辨析题，到需要综合运用多个章节知识的综合设计题，再到模拟仿真软件操作的实践性题目，覆盖面非常广。尤其值得一提的是，很多习题并非标准化的“套路题”，它们往往设计得更加贴近实际工程中可能遇到的“边界条件”或“非标准情况”。例如，在关于时序逻辑电路的部分，书中给出的几个设计题，要求考虑了信号的延迟效应和毛刺抑制，这对于培养未来工程师的严谨性和预见性是极其宝贵的训练。而且，附带的参考答案或解题思路（如果教材有提供的话）也处理得十分详尽，不是简单地给出最终结果，而是深入分析了决策过程，这对于自学者来说简直是雪中送炭，可以有效避免因为思路卡壳而产生的挫败感。