數字電路與邏輯設計教程(普通高等教育十二五創新型規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭小春，蔡國瑞 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 邏輯設計
• 電子技術
• 計算機組成原理
• 高等教育
• 教材
• 創新規劃
• 電路分析
• 數字係統
• 半導體

店鋪： 妙語書言圖書專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564036461

商品編碼：29372114072

包裝：平裝

齣版時間：2010-07-01

基本信息

書名：數字電路與邏輯設計教程(普通高等教育十二五創新型規劃教材)

定價：36.00元

作者：郭小春,蔡國瑞

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2010-07-01

ISBN：9787564036461

字數：326000

頁碼：267

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.459kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《數字電路與邏輯設計教程》詳細講解瞭數字邏輯電路的基礎知識，重點介紹瞭邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝的産生和變換電路、數，模與模／數轉換電路、存儲器與可編程邏輯器件的電路結構和特點及工作原理、實驗與課程設計。
　　本書中還有多個實驗和課程設計部分，對前部分章節進行實踐訓練，並且在附錄中匯編瞭常用數字集成電路的名稱、型號、引腳排列等內容。
　　本書可作為高等院校電子類、電氣類、計算機類、自動化類等專業的教學用書，也可供相關專業的函授、自考學生使用。

目錄

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章　微型計算機係統概述
第2章　邏輯門電路
第3章　組閤邏輯電路
第4章　觸發器
第5章　時序邏輯電路
第6章　脈衝的産生和變換電路
第7章　數/模與模/數轉換
第8章　存儲器與可編程邏輯器件
第9章　實驗與課程設計
附錄
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《邏輯的構建：探索數字世界的基石》 在信息爆炸的時代，我們無時無刻不沉浸在由數字信號構建的宏大世界中。從智能手機的每一次觸碰，到高速運行的計算機，再到精密的醫療設備，這一切的背後，都離不開一套復雜而精妙的邏輯係統。這套係統，便是數字電路與邏輯設計的核心所在。本書《邏輯的構建：探索數字世界的基石》旨在帶領讀者深入理解這一 fundamental 的學科，揭示數字世界運作的內在規律，為理解和創造更智能、更高效的未來技術奠定堅實的基礎。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一次充滿智慧與探索的旅程。我們將從最基礎的邏輯門開始，循序漸進地揭示數字信號的處理原理，最終觸及復雜的數字係統設計。我們相信，邏輯的力量無處不在，掌握瞭邏輯設計的精髓，就如同掌握瞭開啓數字時代大門的鑰匙。 第一篇：邏輯的基石——布爾代數與邏輯門 我們的旅程始於邏輯學的根基。在第一篇中，我們將深入探討布爾代數，這是一種非凡的數學工具，它賦予我們以抽象的方式來描述和操縱邏輯關係的能力。我們知道，在數字世界中，信息是以二進製的形式存在的，即“0”和“1”。布爾代數正是處理這些二進製變量的語言。我們將學習其基本公理和定理，理解AND、OR、NOT這三個基本邏輯運算是如何工作的，以及它們如何組閤成更復雜的邏輯函數。 在此基礎上，我們將引齣邏輯門的概念。邏輯門是實現布爾代數運算的物理實體，它們是構成所有數字電路的最基本單元。我們將詳細介紹各種類型的邏輯門，包括AND門、OR門、NOT門、NAND門、NOR門、XOR門以及XNOR門。我們會通過直觀的真值錶和邏輯符號，清晰地展示每種邏輯門的功能，並探討它們之間的相互關係。例如，我們會發現NAND門和NOR門是“通用門”，意味著僅使用這兩種門就可以實現所有的邏輯功能，這對於實際的電路設計具有重要的意義。 除瞭基本邏輯門，我們還將觸及組閤邏輯電路。這類電路的輸齣僅取決於當前的輸入，而與過去的輸入狀態無關。我們將學習如何通過組閤多個邏輯門來設計實現特定邏輯功能的電路，例如加法器、減法器、編碼器、解碼器、多路選擇器和數據分配器等。這些組閤邏輯電路是構建更復雜數字係統的基本模塊，它們廣泛應用於數據的處理、選擇和傳輸。我們將通過實例分析，展示如何根據需求設計齣滿足特定功能的組閤邏輯電路，並強調邏輯化簡的重要性，以提高電路的效率和可靠性。 第二篇：時序的律動——存儲元件與時序邏輯電路 數字世界的運轉並非僅憑瞬時的邏輯運算，數據的存儲和狀態的傳遞同樣至關重要。在第二篇中，我們將把目光轉嚮時序邏輯電路，它們能夠記憶過去的狀態，並根據輸入信號和自身狀態的變化來決定當前的輸齣。這使得數字係統能夠處理動態的、隨時間變化的信息。 我們將從最基本的存儲元件——觸發器開始。觸發器是能夠存儲一位二進製信息的電路，它們是構成更復雜存儲單元（如寄存器和存儲器）的基礎。我們將詳細介紹不同類型的觸發器，包括SR觸發器、D觸發器、JK觸發器和T觸發器，理解它們的工作原理，如何通過時鍾信號進行同步，以及它們各自的優缺點和適用場景。 在此基礎上，我們將深入研究時序邏輯電路的設計。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，還取決於其先前的狀態。我們將學習如何分析和設計兩種主要類型的時序邏輯電路：同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路。同步時序邏輯電路由一個全局的時鍾信號控製，所有狀態的改變都發生在時鍾的上升沿或下降沿，這大大簡化瞭電路的設計和分析。我們將學習如何使用狀態圖和狀態錶來描述時序邏輯電路的行為，並將其轉換為實際的電路結構。 例如，我們將探討計數器的設計，它可以按照預設的順序來計數。從簡單的二進製計數器到更復雜的同步計數器，我們將理解計數器在定時、頻率分頻等應用中的重要作用。我們還將研究寄存器的設計，它們是用於臨時存儲一組二進製數據的器件，廣泛應用於數據傳輸和處理。我們還將觸及狀態機的概念，這是一種能夠根據輸入信號和當前狀態執行一係列操作的抽象模型，是設計復雜控製係統的核心。 第三篇：係統的構建——中小規模集成電路與係統設計 隨著我們對基本邏輯元件和時序邏輯電路的理解不斷深入，我們將開始將這些基礎模塊組閤起來，構建更復雜的數字係統。在第三篇中，我們將探討中小規模集成電路（SSI和MSI）的應用，以及如何利用它們來實現更高級的功能。 我們將介紹一些常見的MSI器件，例如加法器/減法器集成電路、多路復用器/選擇器集成電路、譯碼器/編碼器集成電路、寄存器集成電路、計數器集成電路等。我們將學習如何利用這些預先設計好的集成電路來快速構建功能強大的數字係統，而無需從最基本的邏輯門開始設計。這將極大地提高設計效率，並保證電路的可靠性。 更重要的是，我們將開始接觸數字係統設計的整體流程。我們將學習如何從一個高層需求齣發，將其分解為一係列更小的、可管理的子模塊，然後為每個子模塊選擇閤適的邏輯電路實現方式，最終將它們集成起來形成一個完整的係統。我們將探討係統設計的關鍵考慮因素，包括功能性、性能、功耗、成本以及可維護性。 例如，我們將通過實際案例，例如一個簡單的計算器、一個交通燈控製器或一個簡單的數字顯示係統，來演示如何應用我們所學的知識進行係統設計。我們將學習如何畫齣係統的頂層框圖，如何設計每個模塊的功能，以及如何將它們連接起來。我們將強調模塊化設計的重要性，以及如何通過抽象和分解來處理復雜的問題。 第四篇：現代數字設計的探索——硬件描述語言與FPGA 在當今的數字設計領域，手動繪製邏輯門電路圖已不再是主流。硬件描述語言（HDL）的齣現，極大地改變瞭數字電路的設計方式。在第四篇中，我們將引入兩種主流的HDL：Verilog和VHDL。 我們將學習HDL的基本語法和語義，理解如何使用它們來描述數字電路的功能和結構。HDL不僅僅是一種編程語言，它更是一種用於描述硬件行為的強大工具。我們將學習如何用HDL來描述組閤邏輯電路和時序邏輯電路，如何進行仿真驗證，以及如何將HDL代碼綜閤成實際的硬件電路。 我們還將深入探討現場可編程門陣列（FPGA）。FPGA是一種高度靈活的半導體器件，其內部邏輯單元和互連綫可以根據用戶的需求進行編程。這意味著我們可以將我們設計的數字係統通過HDL代碼燒錄到FPGA中，實現定製化的硬件功能。我們將學習FPGA的基本架構，以及如何將HDL代碼映射到FPGA的資源上。FPGA的應用範圍極其廣泛，從通信、醫療到航空航天，都扮演著至關重要的角色。 我們將通過實例，例如用HDL設計一個簡單的數碼管驅動器，或者將一個計數器程序燒錄到FPGA中，來展示HDL和FPGA在現代數字設計中的強大力量。我們將強調HDL和FPGA在快速原型開發、定製化硬件實現以及降低開發成本方麵的優勢。 結語：邏輯的無限可能 《邏輯的構建：探索數字世界的基石》的旅程將帶領你穿越邏輯的殿堂，從最基本的門電路到復雜的數字係統，再到現代的硬件描述語言和FPGA技術。我們希望通過本書，讀者不僅能夠掌握數字電路與邏輯設計的理論知識，更能培養齣解決實際問題的能力，激發創造力，並為未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。 數字世界的演進永無止境，邏輯的力量也必將繼續驅動著科技的進步。掌握瞭數字電路與邏輯設計的精髓，你將能夠更好地理解這個時代，並有機會成為創造下一個數字奇跡的一份子。我們期待著你在這場邏輯的探索之旅中，發現屬於自己的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

對於一個已經有一些數字電路基礎，但想要進一步鞏固和深化理解的學習者來說，這本書提供瞭非常豐富的素材和深入的視角。它在介紹組閤邏輯電路時，不僅僅是講解瞭基本門電路的組閤，更深入地探討瞭如何使用邏輯代數和卡諾圖來優化電路，減少門的使用數量，從而降低成本和功耗。書中對各種標準組閤邏輯芯片（如編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據分配器）的講解，都配有清晰的邏輯圖和真值錶，並且會提及它們在實際電路設計中的典型應用。當進入到時序邏輯電路部分，作者對觸發器（SR, JK, T, D）的講解尤為細緻，不僅描述瞭它們的工作原理，還通過狀態轉移圖和波形圖，生動地展現瞭它們的動態行為。此外，書中對移位寄存器、計數器等典型時序邏輯電路的設計和分析，都提供瞭詳實的步驟和講解，讓我能夠清晰地理解它們是如何工作的，以及如何在更復雜的係統中加以應用。這本書的理論深度和廣度，都足以滿足進階學習者的需求。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字電路與邏輯設計教程》簡直是為我這種對數字世界充滿好奇但又缺乏係統性基礎的學習者量身定做的！我一直覺得像芯片、微處理器這些東西離我很遙遠，直到我翻開這本書。它的語言風格非常接地氣，避免瞭大量晦澀難懂的專業術語，即使是初學者也能輕鬆理解。開篇從最基礎的二進製數碼講起，一點點地引導讀者進入邏輯門的世界，清晰地解釋瞭AND、OR、NOT這些基本門的功能，並且用生動形象的類比來幫助我們記憶。最讓我印象深刻的是，書中並沒有止步於理論的堆砌，而是通過大量的實例，比如如何設計一個簡單的加法器、如何構建一個寄存器，讓我們能夠看到這些抽象的邏輯是如何在實際中工作的。書中對 Karnaugh Map（卡諾圖）的講解更是細緻入微，一步步演示瞭如何化簡邏輯錶達式，這對於優化電路設計至關重要。而且，它還介紹瞭多種邏輯門和觸發器的組閤應用，比如D觸發器、JK觸發器等，以及它們在時序邏輯電路中的作用。我感覺自己仿佛正在跟著一位經驗豐富的工程師學習，他的講解既嚴謹又不失趣味，讓我對數字電路的設計原理有瞭全新的認識，也點燃瞭我進一步探索這個領域的熱情。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的編排結構非常閤理，循序漸進，讓我這種之前對數字電路隻有零星概念的人也能逐步建立起紮實的知識體係。它不像有些教材那樣上來就拋齣復雜的公式和定理，而是從最基本的事實齣發，比如二極管和三極管的開關特性，然後引齣邏輯門的概念。書中對各種組閤邏輯和時序邏輯的講解，都有清晰的圖示和詳細的步驟，這對於我這種視覺型學習者來說簡直是福音。特彆是在介紹觸發器的時候，它不僅僅列齣瞭不同類型的觸發器，還深入分析瞭它們的工作原理、狀態轉移圖以及在實際應用中的優缺點，比如在計數器和移位寄存器中的應用，讓我對時序邏輯有瞭更深刻的理解。而且，書中還包含瞭一些實驗設計的思路和指導，雖然我還沒有機會動手實踐，但光是看文字描述，就讓我對接下來的學習充滿瞭期待。總而言之，這本書為我打開瞭數字電路設計的大門，讓我能夠從“看不懂”到“理解”，再到“初步掌握”，整個過程都充滿瞭成就感。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得數字電路和邏輯設計是計算機科學的基石，但傳統的教材往往過於理論化，讓人望而卻步。這本書的齣現，完全顛覆瞭我的這種看法。它的內容覆蓋瞭從最基礎的布爾代數到復雜的時序邏輯電路設計，但最難能可貴的是，它始終保持著一種“實用”的導嚮。書中不僅僅是講述原理，更注重將理論知識與實際應用相結閤。例如，在講解編碼器和譯碼器時，它會提到這些器件在顯示器控製、數據傳輸等方麵的應用；在介紹存儲器時，它也會簡要提及不同類型存儲器的特點和用途。這種“授人以漁”的教學方式，讓我不僅學會瞭如何設計和分析數字電路，更重要的是理解瞭這些設計背後的邏輯和目的。書中對一些高級話題，比如有限狀態機（FSM）的講解，也做得非常到位，通過具體的例子，展示瞭如何利用狀態轉移圖和卡諾圖來設計復雜的控製器。我感覺自己正在從一個被動接受知識的學習者，轉變為一個能夠主動思考和解決問題的工程師。

評分☆☆☆☆☆

從整體上看，這本書的教程性非常強，其內容組織和教學設計都體現瞭對學習者需求的深刻理解。它不僅涵蓋瞭數字電路與邏輯設計的基礎知識，如布爾代數、邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯，而且在講解過程中，穿插瞭大量精心設計的例題和習題，這對於鞏固所學知識、檢驗學習效果至關重要。書中的插圖和圖錶清晰直觀，幫助我理解抽象的邏輯概念。尤其是對於一些關鍵性的概念，比如觸發器的狀態轉移、時鍾信號的作用、同步和異步邏輯的區彆等，都通過圖文並茂的方式進行瞭詳細闡述，大大降低瞭理解難度。我特彆欣賞的是，本書在介紹某些設計方法時，會給齣多種實現方式的對比分析，比如在實現加法器時，會講解不同規模的加法器（全加器、並行加法器等）的設計思路和性能差異。這讓我在學習過程中，能夠形成一種多角度、多層次的思考習慣，而不是拘泥於單一的解決方案。總而言之，這本書是係統學習數字電路和邏輯設計的一本不可多得的優秀教材。