9787113127930 (教材)數字電路與邏輯設計 中國鐵道齣版社 陳利永,陳傢禎,蔡 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳利永，陳傢禎，蔡銀河著 著

圖書標籤:

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齣版社： 中國鐵道齣版社

ISBN：9787113127930

商品編碼：29579220440

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名：(教材)數字電路與邏輯設計

定價：26.00元

作者：陳利永,陳傢禎,蔡銀河著

齣版社：中國鐵道齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787113127930

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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陳利永、陳傢禎、蔡銀河編寫的《數字電路與邏輯設計》是21世紀高等院校規劃教材。本教材共分6章，內容包括：數字邏輯基礎，組閤邏輯基礎，時序邏輯電路，脈衝産生電路，數/模和模/數轉換器，用VerilogHDL語言設計頻率計的實例，門電路簡介。本書適閤作為電氣信息類各專業本科生學習數字電路與邏輯設計課程的教材。

內容提要

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陳利永、陳傢禎、蔡銀河編寫的《數字電路與邏輯設計》主要介紹數字電子與邏輯設計的基礎知識。主要內容有數字邏輯基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝産生電路、數/模和模/數轉換器，用VerilogHDL語言設計頻率計的實例、門電路簡介。《數字電路與邏輯設計》除瞭介紹上述內容，在附錄部分還介紹瞭如何利用Multisim軟件和MATLAB軟件的仿真功能實現數字電路的仿真，並詳細介紹瞭如何利用QuartusII軟件進行簡單數字係統的編輯和時序仿真的方法，以幫助學生掌握EDA的基本概念和技術。《數字電路與邏輯設計》適閤作為電氣信息類各專業本科生學習數字電路與邏輯設計課程的教材。

目錄

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章 數字邏輯基礎 1.1 概述 1.1.1 數字電路與邏輯設計課程所研究的問題 1.1.2 數製 1.1.3 數製的轉換 1.1.4 碼製 1.1.5 數值信息在數字係統中的錶示 1.1.6 實數在數字係統中的錶示 1.1.7 算術運算 1.2 邏輯代數基礎 1.2.1 邏輯“與”關係 1.2.2 邏輯“或”關係 1.2.3 邏輯“非”關係 1.2.4 邏輯運算的復閤關係 1.2.5 正邏輯和負邏輯 1.3 邏輯代數的基本關係式和常用公式 1.3.1 邏輯代數的基本關係式 1.3.2 基本定律 1.3.3 常用的公式 1.3.4 基本定理 1.4 邏輯函數的錶示方法 1.4.1 邏輯函數的錶示方法 1.4.2 邏輯函數的真值錶錶示法 1.4.3 邏輯函數式 1.4.4 邏輯圖 1.4.5 工作波形圖 1.5 邏輯函數式的化簡 1.5.1 公式化簡法 1.5.2 邏輯函數的卡諾圖化簡法 1.5.3 具有無關項的邏輯函數的化簡 1.6 研究邏輯函數的兩類問題 1.6.1 給定係統分析功能 1.6.2 給定邏輯問題設計係統 1.7 用Verlog HDL語言實現三態門的方法 小結 習題和思考題第2章 組閤邏輯基礎 2.1 概述 2.1.1 組閤邏輯電路的特點 2.1.2 組閤邏輯電路的分析和綜閤方法 2.2 常用的組閤邏輯電路 2.2.1 編碼器 2.2.2 優先編碼器 2.2.3 譯碼器 2.2.4 顯示譯碼器 2.2.5 數據選擇器 2.2.6 加法器 2.2.7 數值比較器 2.2.8 隻讀存儲器(ROM) 2.2.9 可編程邏輯器件(PLD) 2.3 綜閤例題 2.4 組閤邏輯電路中的競爭-冒險現象 2.4.1 競爭-冒險現象 2.4.2 競爭-冒險現象的判斷方法 小結 習題和思考題第3章 時序邏輯電路 3.1 概述 3.2 觸發器的電路結構和動作特點 3.2.1 基本RS觸發器的電路結構和動作特點 3.2.2 同步RS觸發器的電路結構和動作特點 3.2.3 主從RS觸發器的電路結構和動作特點 3.2.4 由S傳輸門組成的邊沿觸發器 3.3 觸發器邏輯功能的描述方法 3.3.1 RS觸發器 3.3.2 D觸發器 3.3.3 JK觸發器 3.3.4 T觸發器 3.3.5 觸發器邏輯功能的轉換 3.4 時序邏輯電路的分析方法 3.5 常用的時序邏輯電路 3.5.1 寄存器和移位寄存器 3.5.2 存取存儲器 3.5.3 同步計數器 3.5.4 移位寄存器型計數器和順序脈衝發生器 3.5.5 序列信號發生器 3.6 時序邏輯電路分析設計綜閤例題 小結 習題和思考題第4章 脈衝産生電路，數/模和模/數轉換器 4.1 方波信號發生器 4.1.1 石英晶體振蕩器 4.1.2 555定時器的應用 4.1.3 用555定時器組成施密特電路 4.1.4 用555定時器組成單穩態電路 4.1.5 用555定時器組成多諧振蕩器 4.2 模/數、數/模轉換器概述 4.2.1 權電阻網絡D/A轉換器 4.2.2 A/D轉換器的基本組成 4.2.3 直接A/D轉換器 4.3 A/D和D/A轉換器的使用參數 4.3.1 A/D和D/A轉換器的轉換精度 4.3.2 A/D和D/A轉換器的轉換速度 小結 習題和思考題第5章 用Verilog HDL語言設計頻率計的實例 5.1 數字係統的層次化結構設計 5.2 兩位十進製數字頻率計的層次結構框圖 5.2.1 在QuartusⅡ中實現計數器的電路 5.2.2 在QuartusⅡ中實現測頻時序控製電路的設計 5.2.3 頻率計顯示譯碼器電路的設計 5.2.4 頻率計頂層電路的設計 5.2.5 將設計文件下載到芯片上的方法第6章 門電路簡介 6.1 概述 6.2 TTL集成門電路 6.2.1 TTL門電路的組成及工作原理 6.2.2 TTL門電路的輸入特性麯綫和輸齣特性麯綫 6.2.3 集電極開路的門電路(OC門) 6.2.4 三態門電路(TS門) 6.3 S門電路 6.3.1 CMOS反相器電路的組成和工作原理 6.3.2 CMOS與非門電路的組成和工作原理 6.3.3 CMOS或非門電路的組成和工作原理 6.3.4 CMOS傳輸門電路的組成和工作原理 6.4 集成電路使用知識簡介 6.4.1 集成門電路的主要技術指標 6.4.2 多餘輸入腳的處理 6.4.3 TTL與CMOS的接口電路 小結 習題和思考題附錄A 期末練習題附錄B Multisim軟件在數字電路中的應用附錄C 用MATLAB的Simulink環境實現數字邏輯電路的仿真附錄D EDA技術在數字電路設計中的應用

作者介紹

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文摘

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序言

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《電子技術基礎：從原理到實踐》 圖書簡介 本書旨在為讀者構建紮實的電子技術知識體係，深入淺齣地剖析電子元器件的工作原理、分析電路的構成與行為，並引導讀者將理論知識轉化為實際應用。全書內容涵蓋瞭模擬電子技術和數字電子技術兩大核心領域，力求做到知識的係統性、內容的嚴謹性以及教學的有效性。 第一部分：模擬電子技術 第一章 緒論：電子世界的基石 本章將帶領讀者走進奇妙的電子世界，介紹電子技術在現代社會中的重要地位和廣泛應用，激發學習興趣。我們將簡要迴顧電子技術的發展曆程，並闡述學習電子技術基礎知識的必要性和意義。同時，本章還將介紹學習電子技術需要掌握的基本概念，如電荷、電流、電壓、電阻、電容、電感等，以及它們之間的基本關係。理解這些基本概念是後續深入學習的基礎。 第二章 直流電路分析：電路的靜止狀態 直流電路是電子電路中最基本的部分。本章我們將重點介紹歐姆定律、基爾霍夫定律等基本定律，並在此基礎上講解如何運用這些定律分析復雜的直流電路。內容將包括電阻的串聯與並聯、分壓原理、分流原理，以及一些常用的直流電路分析方法，如節點電壓法、網孔電流法等。通過大量的例題和習題，幫助讀者熟練掌握直流電路的分析技巧。 第三章 交流電路分析：動態世界的律動 交流電路是現代電力係統和通信係統的基礎。本章將引入正弦交流電的概念，講解其基本參數，如頻率、周期、幅值、初相位等。我們將詳細闡述阻抗、電抗的概念，以及電阻、電容、電感在交流電路中的特性。在此基礎上，本章將介紹交流電路的分析方法，如相量法，以及RLC串聯和並聯電路的諧振現象及其應用。讀者將學會如何分析含有電容、電感元件的交流電路，並理解諧振電路在實際中的重要性。 第四章 半導體器件基礎：電子世界的“開關” 半導體器件是現代電子設備的核心。本章將從材料特性入手，介紹 PN 結的形成與特性，以及二極管的基本工作原理，包括正嚮導通、反嚮截止等。在此基礎上，我們將重點講解 BJT（雙極型晶體管）和 MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）這兩種最重要的放大器件。內容將深入剖析它們的結構、工作原理、輸入輸齣特性麯綫，以及它們作為放大器和開關的基本應用。此外，本章還將介紹一些常用的半導體器件，如穩壓二極管、光電二極管、發光二極管等。 第五章 放大電路：信號的增強之道 放大電路是實現信號增益的關鍵。本章將以 BJT 和 MOSFET 為例，詳細介紹單級放大電路的設計與分析，包括共射、共集、共基（BJT）和共源、共漏、共柵（MOSFET）等幾種基本組態。我們將深入探討放大電路的靜態工作點設置、動態分析（增益、輸入電阻、輸齣電阻），以及頻率響應等重要參數。此外，本章還將介紹多級放大電路的連接方式及其優點，以及反饋放大器的工作原理和特性。 第六章 運算放大器：多功能的“萬能芯片” 運算放大器（Op-Amp）是集成電路中最基本也最重要的組成部分之一。本章將介紹運算放大器的理想模型及其基本特性，並在此基礎上講解其各種經典應用電路，如同相放大器、反相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器、積分電路、微分電路等。我們將深入分析這些電路的工作原理，並指導讀者如何根據實際需求設計和選擇閤適的運算放大器應用電路。 第七章 信號發生與處理電路：信息的創造與塑造 本章將介紹産生和處理各種波形信號的電路。內容包括正弦波振蕩電路（如 RC 振蕩、LC 振蕩）、方波發生器（如多諧振蕩器）、三角波發生器等。同時，還將介紹一些重要的信號處理電路，如濾波器（低通、高通、帶通、帶阻濾波器）和比較器等。這些電路在通信、控製、儀器儀錶等領域有著廣泛的應用。 第二部分：數字電子技術 第八章 數字係統基礎：0與1的世界 本章將引領讀者進入數字電子技術的殿堂。我們將介紹數字信號與模擬信號的區彆，以及數字信號的錶示方式（二進製、十進製、十六進製）。內容將包括數製轉換、二進製運算（加法、減法、乘法、除法），以及邏輯代數的基本概念和定理。我們將重點講解邏輯門電路（與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門）的功能和真值錶，並介紹它們在數字係統中的基本應用。 第九章 組閤邏輯電路：功能的實現 組閤邏輯電路的輸齣僅取決於當前的輸入。本章將介紹如何使用邏輯門電路設計和實現各種組閤邏輯功能。我們將詳細講解邏輯函數化簡的方法，如卡諾圖法。內容將涵蓋編碼器、譯碼器、數據選擇器（多路選擇器）、數據分配器、加法器（半加器、全加器）、比較器等常用組閤邏輯電路的設計與工作原理。讀者將學會如何根據邏輯功能要求，設計齣高效的組閤邏輯電路。 第十章 時序邏輯電路：記憶與狀態 時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路之前的狀態有關。本章將介紹構成時序邏輯電路的基本單元——觸發器。我們將詳細講解各種觸發器（SR觸發器、JK觸發器、T觸發器、D觸發器）的工作原理、狀態轉換圖和時序圖。在此基礎上，本章將介紹各種時序邏輯電路，如寄存器、計數器（同步計數器、異步計數器）、移位寄存器等。我們將深入分析它們的結構和工作方式，並介紹它們在數據存儲、定時、順序控製等方麵的應用。 第十一章 存儲器與接口技術：信息的高速公路 存儲器是數字係統的“大腦”，負責存儲信息。本章將介紹不同類型的存儲器，包括隨機存取存儲器（RAM，如SRAM、DRAM）、隻讀存儲器（ROM，如PROM、EPROM、EEPROM）以及閃存等。我們將講解它們的結構、工作原理和主要參數。此外，本章還將介紹數字係統中的接口技術，如總綫技術、輸入/輸齣（I/O）接口等，幫助讀者理解數字係統如何進行數據的輸入、輸齣和傳輸。 第十二章 可編程邏輯器件（PLD）與FPGA入門：靈活的數字設計 本章將介紹現代數字邏輯設計中不可或缺的可編程邏輯器件（PLD）。我們將概述CPLD（復雜可編程邏輯器件）和FPGA（現場可編程門陣列）的基本結構和工作原理，並介紹使用硬件描述語言（如Verilog或VHDL）進行邏輯設計的概念。我們將通過簡單的實例，展示如何利用PLD實現復雜的數字邏輯功能，以及FPGA在現代電子係統開發中的強大能力。 第十三章 模數混閤電路基礎：連接現實與虛擬 現實世界中的許多信息是模擬的，而數字係統處理的是數字信息。本章將介紹模數（A/D）和數模（D/A）轉換器的工作原理和基本類型。我們將講解采樣、量化、編碼等 A/D 轉換過程中的關鍵概念，以及 D/A 轉換器如何將數字信號還原為模擬信號。這些電路是連接模擬世界和數字世界的重要橋梁。 第十四章 微控製器與嵌入式係統入門：智慧的載體 微控製器（MCU）是將微處理器、存儲器和輸入/輸齣接口集成在單個芯片上的設備，是實現嵌入式係統核心。本章將介紹微控製器的基本結構和工作原理，並簡要介紹嵌入式係統的概念和應用。我們將通過一個簡單的實例，展示如何利用微控製器控製外部設備，實現特定的功能，讓讀者初步體驗嵌入式係統開發的樂趣。 實踐與展望 本書在每一章都配有豐富的例題，旨在幫助讀者鞏固所學知識，並培養解決實際問題的能力。同時，書中還提供瞭一些思考題和實驗建議，鼓勵讀者動手實踐，將理論與實踐相結閤。 本書的編寫力求做到內容全麵、講解清晰、循序漸進，適閤作為高等院校電子信息類、自動化類、計算機類等專業的教材，也可作為相關領域工程技術人員和電子愛好者學習和提升的參考書。通過學習本書，讀者將能夠深刻理解電子技術的基本原理，掌握電路的設計與分析方法，為進一步深入學習和從事電子技術相關工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本教材的深度和廣度令我印象深刻。它不僅僅滿足於介紹基礎概念，更深入探討瞭許多前沿的技術和設計方法。例如，在關於FPGA（現場可編程門陣列）的部分，作者詳細闡述瞭其工作原理、設計流程以及在現代電子係統中的應用，這對於希望深入瞭解集成電路設計的人來說，無疑是一筆寶貴的財富。書中提到的各種高級邏輯設計技術，如狀態機設計、流水綫結構等，都講解得非常到位，並配有大量的實例分析，讓人能夠更好地理解抽象的理論。我尤其欣賞作者在講解復雜問題時，能夠提供多種不同的視角和解決方法，這有助於培養讀者獨立思考和解決問題的能力。雖然某些章節的難度係數不低，需要反復鑽研，但正是這種挑戰性，讓我感到自己的知識儲備在不斷增長。總的來說，這是一本能夠伴隨讀者從入門到精通的優質教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的不僅僅是知識，更是一種學習的啓發。作者的敘事方式非常吸引人，他能夠將抽象的數字邏輯概念，通過生動的語言和貼切的比喻，變得易於理解。尤其是在講解一些核心的邏輯門和組閤邏輯電路時，作者會先從最基本的操作開始，然後逐步引入更復雜的概念，這種層層遞進的講解方式，讓我在不知不覺中就掌握瞭這些知識。書中的案例分析也非常有針對性，很多都是現實世界中非常經典的數字電路應用，這讓我覺得學習的知識是有實際意義的，而不是空中樓閣。而且，我注意到書中在介紹某些概念時，會提到相關的曆史背景和發展過程，這讓我覺得學習過程更像是在與曆史對話，瞭解這個學科是如何一步步發展到今天的。總的來說，這是一本既有深度又有溫度的教材。

評分☆☆☆☆☆

一本厚重的教材，拿在手裏就有一種沉甸甸的知識感。翻開扉頁，精美的排版和清晰的字體立刻讓人心情愉悅。我一直對電子技術領域有著濃厚的興趣，尤其是那些看不見摸不著，卻又支配著我們生活方方麵麵的邏輯電路。從最基本的門電路到復雜的時序邏輯，這本書的編排似乎遵循著一個循序漸進的脈絡，理論知識與實際應用巧妙地結閤在一起。我特彆喜歡書中那些圖文並茂的解釋，比如在介紹觸發器的時候，作者用形象的比喻和清晰的電路圖，讓我這個初學者也能茅塞頓開。有時候，一個看似簡單的概念，在書中卻被解析得如此透徹，讓人不禁感嘆編者的功力。而且，書中還穿插瞭一些曆史小故事和行業發展趨勢的介紹，這讓枯燥的理論學習變得生動有趣，也讓我對這個領域有瞭更宏觀的認識。總而言之，這本書不僅僅是一本教材，更像是一位循循善誘的老師，帶領我一步步揭開數字電路的神秘麵紗。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對技術細節非常敏感的人，我對這本教材的嚴謹性和準確性給予高度評價。作者在闡述每一個概念時，都力求做到邏輯清晰、錶述準確，避免瞭含糊不清之處。書中涉及到的公式推導、定理證明等都經過仔細驗證，沒有發現明顯的錯誤。我特彆欣賞作者在引用各種標準和規範時，能夠給齣明確的齣處，這對於需要深入研究的讀者來說非常重要。此外，書中對於各種數字邏輯器件的特性描述，如時序參數、功耗特性等，也都非常詳盡，這對於實際的硬件設計人員來說是不可或缺的信息。即使是對於一些初學者來說，這種嚴謹的態度也能培養齣嚴謹的學習習慣。總的來說，這是一本值得信賴的技術參考書。

評分☆☆☆☆☆

我曾嘗試閱讀過其他關於數字電路的書籍，但很多要麼過於淺顯，要麼過於理論化，難以找到一個平衡點。這本教材在這方麵做得非常齣色。它在保證理論嚴謹性的同時，也非常注重實踐指導。書中提供瞭大量的習題和實驗指導，這些內容不僅能夠幫助鞏固課堂上學到的知識，還能讓讀者親自動手實踐，體驗數字電路的設計與調試過程。我特彆喜歡書末附帶的參考電路和常見應用案例，這讓我能夠看到抽象的邏輯是如何轉化為實際的功能的。例如，書中對存儲器、微處理器等核心數字部件的介紹，以及它們在實際係統中如何協同工作，都極大地拓寬瞭我的視野。雖然我還沒有機會完全完成書中的所有實驗，但我已經能預見到，通過這些實踐，我將能夠更深刻地理解數字邏輯設計的精髓。