9787115112613 数字电路与逻辑设计 人民邮电出版社 宁帆,张玉艳 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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宁帆，张玉艳 著

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• 电路分析
• 人民邮电出版社
• 宁帆
• 张玉艳
• 高等教育
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店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115112613

商品编码：29558834756

包装：平装

出版时间：2003-06-01

基本信息

书名：数字电路与逻辑设计

定价：27.00元

作者：宁帆,张玉艳

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2003-06-01

ISBN：9787115112613

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书由浅入深地阐述了数字与逻辑电路的基本理论、基本概念和基本分析设计方法，文字简洁，逻辑清晰，从实际应用的角度分析各种典型电路。
全书共分8章，内容包括：数字与逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、可编程集成电路、脉冲信号的产生和变换以及数/模和模/数转换。
本书可作为高等学校通信专业、计算机专业、无线电专业、自动控制专业及电子信息类专业的专业基础课教材，也可供相关工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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数字电路与逻辑设计 探索二进制的奥秘，构建智慧的基石 数字电路与逻辑设计，作为现代电子工程和计算机科学的基石，揭示了信息如何在微观世界中被编码、处理和转化。本书将带领您深入理解构成一切数字设备（从智能手机到超级计算机）的底层原理，让您能够洞悉那些看不见的、在电子元件间飞速传递的“0”与“1”，如何构建出我们赖以生存的数字世界。 一、二进制世界的基石：数制与编码 万物皆由数而生，在数字世界中，这种“数”的形态发生了根本性的转变。本书将从最基础的二进制数制入手，阐释其与我们日常熟悉的十进制数制之间的转换方法。您将理解为何二进制如此契合电子电路的开关特性，以及如何通过简单的“开”与“关”来表示和传递信息。 二进制数制： 深入理解位权、基数，以及如何在二进制中进行加、减、乘、除等基本运算。 数制转换： 掌握二进制、十进制、十六进制之间的灵活转换，这在实际电路设计和调试中至关重要。 编码原理： 了解二进制如何代表各种信息，包括字符（ASCII码）、数字（BCD码）以及其他特殊用途的编码。我们将探讨各种编码的优缺点及其应用场景。 信息表示： 理解数字系统中数据的存储和传输方式，为后续的逻辑门和电路分析奠定基础。 二、逻辑运算的语言：门电路与逻辑函数 数字电路的核心在于逻辑运算，而逻辑运算的载体就是各种门电路。本书将详细介绍最基本也是最重要的逻辑门，如与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）和同或门（XNOR）。您将不仅学会它们的逻辑符号和真值表，更能理解它们在物理上是如何由晶体管实现的。 基本逻辑门： 详细讲解每种逻辑门的输入输出关系，通过生动形象的比喻和实例，帮助您直观理解其工作原理。 布尔代数： 引入布尔代数这一强大的数学工具，它为逻辑函数的化简和分析提供了理论基础。您将学习布尔代数的基本公理、定理，并掌握如何运用它们来简化复杂的逻辑表达式。 逻辑函数： 理解如何用布尔表达式来描述一个数字电路的功能，以及如何将逻辑函数化简到最简形式，从而用最少的元件实现所需的功能。 逻辑门的组合： 学习如何将基本的逻辑门组合起来，实现更复杂的逻辑功能，这是构建大型数字系统的第一步。 三、化繁为简的艺术：逻辑化简与电路实现 在数字电路设计中，效率和成本是重要的考量因素。化简逻辑函数，减少硬件元件的使用，是设计过程中不可或缺的环节。本书将介绍几种常用的逻辑化简方法，帮助您掌握如何高效地设计出最优的数字电路。 卡诺图（Karnaugh Map）： 学习利用卡诺图这一图形化工具来化简逻辑函数。卡诺图能够直观地展示相邻的乘积项，从而方便地找出合并的条件，得到最简形式。 逻辑门综合： 掌握如何根据化简后的逻辑表达式，选择合适的逻辑门，绘制出具体的电路图。 门电路的实现： 探讨不同类型的门电路（如TTL、CMOS）的特点和应用，以及它们在实际电路中的布线和连接。 门电路的优化： 学习评估电路的性能，包括速度、功耗和成本，并根据这些因素对电路进行进一步的优化。 四、组合逻辑电路：并行处理的智慧 组合逻辑电路的特点是输出只取决于当前的输入，没有记忆功能。这类电路在数字系统中扮演着至关重要的角色，负责各种数据处理和信号转换。本书将深入剖析几种典型的组合逻辑电路，让您理解它们的设计原理和应用。 译码器（Decoder）： 学习译码器的功能，如何将二进制地址信息转换为特定的控制信号。例如，内存地址的解码，指令的解码。 编码器（Encoder）： 理解编码器的作用，如何将多个输入信号压缩成一个二进制代码，如键盘输入编码。 多路选择器（Multiplexer, MUX）： 掌握多路选择器的选择原理，如何根据选择信号从多个输入数据中选择一个输出。这在数据通路设计中非常常见。 多路分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 学习多路分配器如何将一个输入信号分配到多个输出中的一个，常用于数据分发和控制。 加法器（Adder）： 深入理解全加器、半加器的工作原理，以及如何构建能够执行二进制加法运算的电路。 比较器（Comparator）： 学习如何设计电路来比较两个二进制数的大小。 算术逻辑单元（ALU）： 了解 ALU 的构成，它是中央处理器（CPU）的核心部件，能够执行算术和逻辑运算。 五、时序逻辑电路：拥有记忆的机器 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还与电路 prior 的状态有关，即具有“记忆”功能。这使得时序逻辑电路能够处理序列化的信息，构建更复杂的系统。 触发器（Flip-Flop）： 重点介绍各种类型的触发器，如SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器。理解它们的触发机制、状态转移图以及如何在时钟信号的控制下工作。 寄存器（Register）： 学习如何用触发器构建寄存器，实现数据的存储和并行输入输出。 计数器（Counter）： 掌握计数器的设计原理，包括同步计数器和异步计数器。了解它们如何对脉冲信号进行计数，以及在各种应用中的作用，如频率分频、定时。 状态机（State Machine）： 引入有限状态机（FSM）的概念，这是设计复杂时序逻辑电路的强大工具。我们将学习摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的区别，以及如何根据状态转移图设计相应的电路。 六、存储器与可编程逻辑器件：大规模集成与灵活性 现代数字系统离不开高效的存储器和灵活的可编程逻辑器件。本书将介绍这些关键的组成部分，它们极大地扩展了数字电路的应用范围。 存储器分类： 了解不同类型的存储器，如随机存取存储器（RAM，包括SRAM和DRAM）、只读存储器（ROM，包括PROM、EPROM、EEPROM）的工作原理和特性。 存储器的组织： 理解存储器如何组织成行和列，以及地址译码和数据读写的过程。 可编程逻辑器件（PLD）： 介绍可编程逻辑器件的概念，如可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）和现场可编程门阵列（FPGA）。 硬件描述语言（HDL）： 简要介绍Verilog或VHDL等硬件描述语言，它们是设计和验证现代复杂数字电路的标准工具。了解HDL如何描述电路的行为和结构，以及如何通过综合工具将其映射到实际的硬件。 七、设计流程与实践 本书不仅关注理论知识，更注重培养实际的设计能力。我们将梳理典型的数字电路设计流程，从需求分析、逻辑设计、仿真验证到硬件实现，让您了解一个完整的设计项目是如何完成的。 设计工具： 简要介绍常用的EDA（Electronic Design Automation）工具，如逻辑模拟器、综合工具等。 仿真与验证： 强调仿真在数字电路设计中的重要性，以及如何编写测试激励来全面验证设计的正确性。 系统集成： 学习如何将不同的数字模块集成起来，构建更复杂的数字系统。 案例分析： 通过一些实际的电路设计案例，巩固所学知识，例如简单的计算器、交通信号灯控制器等。 学习本书，您将获得： 坚实的理论基础： 深刻理解二进制、布尔代数、逻辑门等数字电路的核心概念。 强大的逻辑思维能力： 掌握如何分析问题、抽象化、设计并优化逻辑电路。 实际的电路设计技能： 能够独立设计和实现各种组合逻辑和时序逻辑电路。 洞察现代数字世界的钥匙： 理解从芯片到整机，一切数字设备背后的运行机制。 无论您是即将踏入电子工程、计算机科学、自动化等领域的高校学生，还是希望深入了解数字技术、拓展技术视野的业余爱好者，本书都将是您探索数字世界、构建智慧未来的得力助手。让我们一同开启这段精彩的数字逻辑之旅！

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我深刻体会到了“细节决定成败”这句话的真谛。在数字电路的世界里，一个微小的逻辑错误就可能导致整个系统瘫痪。这本书在这方面做得非常出色，它不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么”和“如何做”。比如，在讲解时序逻辑电路的时候，书中非常细致地分析了触发器的不同类型，以及它们在实际应用中的优缺点。它还深入探讨了时钟信号的产生和分配，以及如何避免竞争冒险和亚稳态等问题。这些内容对于任何想要深入理解数字系统的人来说，都是至关重要的。 我特别欣赏书中对不同设计方法的比较分析。它会告诉你，在某些情况下，并行处理可能比串行处理更有效率，而在另一些情况下，则需要权衡速度和资源消耗。这种辩证的思维方式，让我不仅仅是机械地学习公式和电路图，而是开始学会如何根据实际需求来选择最优的设计方案。书中的一些章节甚至涉及到了一些高级主题，比如有限状态机（FSM）的设计和实现。虽然这些内容对我来说还有些挑战，但我能够感受到作者在这些方面的严谨和深入。总的来说，这本书是一本非常扎实的参考书，它能够帮助我建立起一个完整而扎实的数字电路知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的像打开了我新世界的大门。之前我总觉得电子产品就是一些黑盒子，里面充满了复杂的元器件，但通过这本书，我开始明白，原来所有这些复杂的系统，都是由最基本的逻辑门一层一层构建起来的。我尤其喜欢书中关于组合逻辑和时序逻辑的讲解，它们之间的区别和联系被解释得非常清楚。通过学习组合逻辑，我理解了如何根据输入信号的组合来生成特定的输出，这就像在学习一个“决策系统”。而时序逻辑则让我了解到，系统不仅要根据当前的输入做出反应，还要考虑到过去的“状态”，这就像在学习一个“记忆系统”。 书中有很多生动的比喻和类比，比如将触发器比作一个“小开关”，可以存储一个比特的信息，这让我很容易就理解了存储单元的概念。而且，书中并没有止步于理论，而是花了大量的篇幅讲解如何将这些逻辑概念转化为实际的电路设计。从简单的逻辑门组合到复杂的微处理器结构，书中的讲解脉络清晰，层层递进。我甚至开始能够想象，那些我们日常使用的手机、电脑，其核心的计算能力，都是由无数个像这样基本的逻辑单元组成的。这本书让我对数字世界的理解上升了一个新的高度，也激发了我更深入地探索下去的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的不仅仅是知识，更是一种解决问题的思维方式。在学习数字逻辑设计的时候，我发现很多时候并不是只有一个标准的答案，而是需要根据具体的要求，去寻找最优的解决方案。比如，在化简逻辑函数的时候，书中有介绍卡诺图、布尔代数等多种方法，每种方法都有其适用的场景和优劣。作者在讲解时，会引导读者思考，在什么情况下使用哪种方法会更高效，这让我学会了如何根据问题的特点来选择合适的工具。 而且，书中对实际的电路实现也进行了深入的探讨。它会介绍不同的实现技术，比如TTL和CMOS，以及它们在速度、功耗和成本方面的权衡。我印象深刻的是，书中有关于时序电路设计中的竞争冒险问题，以及如何通过不同的策略来解决它。这些细节的处理，让这本书不仅仅停留在理论层面，而是具有很强的实践指导意义。我感觉自己仿佛在跟着作者一起，从零开始构建一个完整的数字系统，每一个步骤都经过深思熟虑。这本书培养了我严谨的逻辑思维能力和解决复杂问题的能力，这对我未来的学习和工作都将大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！我一直对电子世界的底层运作原理充满好奇，总觉得那些闪烁的灯光和瞬间的响应背后一定隐藏着精妙的逻辑。这本书简直就是我寻觅已久的宝藏。它没有上来就抛出晦涩难懂的公式和定理，而是从最基础的概念讲起，比如什么是信号，什么是逻辑门，然后循序渐进地引入了布尔代数，以及如何用它来化简电路。我特别喜欢书中对每一个概念的解释，都配有非常清晰的图示，让你能够直观地理解那些抽象的逻辑关系。 而且，作者在讲解过程中，经常会穿插一些实际的应用案例，比如如何设计一个简单的加法器，如何构建一个计数器。这些例子让我觉得学习这些知识不再是枯燥的理论堆砌，而是真正能够解决实际问题的工具。书中的练习题也设计得非常有针对性，既有巩固基础的选择题，也有需要动脑筋设计电路的综合题。我花了几个晚上才把第一章的习题做完，虽然过程有些烧脑，但当我成功设计出符合要求的电路时，那种成就感是无与伦比的。这本书就像一位循循善诱的老师，一点点地引导我进入数字电路的奇妙世界，让我不再觉得它是遥不可及的科学。

评分☆☆☆☆☆

这本书的讲解方式真的非常独特，它没有一股脑地把所有知识点都塞给你，而是非常有策略地安排了内容的顺序。一开始，它会从最基础的逻辑概念入手，比如“与”、“或”、“非”这些最基本的逻辑门，然后逐步引入更复杂的逻辑门和组合逻辑电路。我特别喜欢书中对“真值表”的讲解，它清晰地展示了输入和输出之间的对应关系，让我一下子就能理解不同逻辑门的功能。 更令人惊喜的是，这本书在讲解过程中，经常会穿插一些小的“思考题”或者“挑战”，让你在阅读的同时，也能动动脑筋。这些小练习虽然不至于让你花费太多时间，但却能有效地巩固你刚刚学到的知识。例如，在学习了半加器和全加器之后，书中就让你尝试设计一个两位数加法器。当我成功地画出电路图并推导出真值表时，那种满足感是难以言喻的。这本书的结构非常紧凑，内容也很充实，每一个章节都充满了干货，而且难度循序渐进，让人感觉学习起来既有挑战性，又不会感到 overwhelming。它真正做到了让读者在不知不觉中，掌握数字电路的核心知识。