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夏路易 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030352750

商品编码：29657336350

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名:数字电子技术基础

定价：46.00元

售价：31.3元,便宜14.7元,折扣68

作者:夏路易

出版社：科学出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787030352750

字数：

页码：372

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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内容提要

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《数字电子技术基础》内容包括数制与编码、逻辑代数、逻辑门电路、组合电路、触发器、时序电路、存储器、可编程逻辑器件、Verilog语言、脉冲整形与产生、数模与模数转换器、数字外围电路与QUARTUSⅡ软件的使用，并给出数十个数字电路大型作业题。本书还介绍多种数字元器件的技术参数、数字电路逻辑设计与直接设计方法，给出大量丰富的例题与习题，目的是使读者具有分析、设计与实现数字电路的能力。
《数字电子技术基础》可作为电子信息类、电气信息类、仪器仪表类各专业的教材，也可供其他相关工科专业使用，还可作为电子工程师、电子技术爱好者的参考书。

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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前言
章 数制转换与编码
1.1 二进制数
1.1.1 为什么使用二进制数
1.1.2 二进制数的组成、转换与算术运算
1.2 常用的编码
小结
思考题
习题

第2章 逻辑门与逻辑代数基础
2.1 逻辑描述
2.2 基本逻辑门功能概述
2.3 逻辑代数基本定律与公式
2.3.1 基本定律
2.3.2 基本公式
2.3.3 基本定理
2.4 标准逻辑函数式
2.5 代数法化简函数式
2.6 卡诺图
2.6.1 画卡诺图
2.6.2 用卡诺图化简“与一或”函数式
2.6.3 具有无关项的逻辑函数化简
2.7 逻辑电路图、函数式与真值表之间的转换
2.8 与非门和或非门
小结
思考题
习题

第3章 门电路
3.1 数字逻辑信号
3.2 CMOS门电路
3.2.1 MOS晶体管
3.2.2 基本CMOS非门
3.2.3 CMOS与非门和或非门
3.3 74HC系列门电路的电特性
3.3.1 74HC系列门电路的极限电参数
3.3.2 74HC系列门电路的推荐工作条件
3.3.3 74HC系列门电路的静态电特性
3.3.4 74HC系列门电路的动态特性
3.4 其他类型的CMOS电路
3.5 常用的CMOS门电路系列
3.6 低电压CMOS器件
3.7 分立元件门电路
3.7.1 二极管与二极管逻辑门
3.7.2 双极性三极管
3.7.3 三极管非门
3.8 标准TTL门电路
3.9 74LS系列门电路
3.9.1 74LS系列门电路基本工作原理
3.9.2 74LS系列门电路电特性
3.10 常用的74TTL系列门电路
3.11 在数字电路设计中使用不同系列的芯片
3.12 正确使用门电路
3.13 数字电路的封装
小结
思考题
习题

第4章 组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路的一般问题
4.2 组合电路分析
4.2.1 组合电路的逻辑功能分析
4.2.2 组合电路的波形分析
4.2.3 组合电路的延迟时间分析
4.2.4 组合电路的电特性分析
4.3 组合电路部件
4.3.1 编码器
4.3.2 译码器
4.3.3 数据选择器
4.3.4 数值比较器
4.3.5 加法器
4.3.6 奇偶校验电路
4.4 组合电路设计
4.4.1 组合电路的逻辑设计法
4.4.2 组合电路的直接设计法
4.5 组合电路的竞争与冒险
4.5.1 竞争－冒险现象
4.5.2 竞争－冒险现象的消除
小结
……
第5章 锁存器与触发器
第6章 时序电路分析与设计
第7章 存储器
第8章 可编程逻辑器件工作原理
第9章 Verilog HDL
0章 脉冲整形与产生电路
1章 数模与模数转换器
2章 数字外围电路
3章 学习使用QUARTUS Ⅱ软件
附录
参考文献

电子世界导览：从开关到智能 欢迎来到一个由0和1构筑的奇妙世界。在这个由信息流驱动的时代，理解其最核心的运作机制至关重要。本书将带您踏上一段探索电子技术基础的旅程，从最基本的逻辑门电路，逐步深入到构建复杂数字系统的原理。我们将揭示那些隐藏在您日常使用的智能手机、电脑、甚至智能家电背后的精妙设计。 第一章：数字信号的基石——二进制与逻辑门 一切数字世界的基石，都建立在二进制计数法之上。与我们熟悉的十进制不同，二进制仅使用0和1两个数字来表示一切信息。我们将从零开始，理解二进制的编码方式，以及它是如何存储和传输数据的。这就像学习一种全新的语言，理解了它的基本字母，才能开始阅读复杂的文章。 接着，我们将进入数字逻辑的核心——逻辑门。这些微小的电子开关，虽然结构简单，却是构成所有数字电路的基本单元。我们将深入剖析最基础的几种逻辑门：AND（与门）、OR（或门）、NOT（非门），理解它们各自的逻辑功能，以及如何根据输入信号产生唯一的输出信号。我们会通过具体的真值表和电路图来直观地展示它们的运作方式，让你对“高电平”和“低电平”的含义有深刻的认识。 但仅仅掌握这几种基础门，还不足以构建复杂的系统。因此，我们将进一步学习如何组合这些基本门，形成更强大的逻辑功能。例如，我们将会介绍NAND（与非门）和NOR（或非门），它们被称为“通用逻辑门”，因为仅使用这两种门，就可以实现所有其他逻辑门的功能。这就像学习了加减法，就能推导出乘除法一样，是逻辑运算能力的一次飞跃。 此外，我们还将探讨XOR（异或门）和XNOR（异或非门）等逻辑门，理解它们在奇偶校验、数据比较等方面的独特应用。通过这些章节，你将构建起对数字信号和基本逻辑运算的坚实理解，为后续更深入的学习打下坚实的基础。 第二章：组合逻辑电路——从简单运算到复杂判断 掌握了基础逻辑门，我们就可以开始将它们组合起来，构建能够执行更复杂逻辑功能的“组合逻辑电路”。这类电路的特点是，其输出信号仅取决于当前的输入信号，而与过去的输入历史无关。 我们将从最基本的组合逻辑电路开始，例如编码器和译码器。编码器可以将多种输入信号转换为一个二进制代码，而译码器则反其道而行之，将二进制代码还原成原始的控制信号。它们就像不同语言之间的翻译官，在信息传递过程中扮演着至关重要的角色。 接着，我们将深入学习加法器。加法是数字计算中最基本的操作之一，我们将了解半加器和全加器是如何通过逻辑门实现的，以及它们如何协同工作，完成多位二进制数的加法运算。理解加法器的工作原理，就如同理解了计算机进行算术运算的底层机制。 此外，我们还将学习数据选择器（Multiplexer，简称MUX）和数据分配器（Demultiplexer，简称DEMUX）。数据选择器能够从多个输入信号中选择一个，并将其输出；而数据分配器则可以将一个输入信号路由到多个输出中的一个。它们在数据传输和信号路由中发挥着关键作用，是构建复杂数据路径的基础。 最后，我们还将探讨比较器（Comparator）。比较器能够比较两个二进制数的数值大小，并输出相应的比较结果（大于、小于或等于）。这为实现条件判断和分支逻辑提供了可能。通过对这些组合逻辑电路的学习，你将能够设计出能够执行简单运算和做出基本判断的数字电路模块。 第三章：时序逻辑电路——记忆与状态的奥秘 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 past 的状态有关。这意味着时序逻辑电路拥有“记忆”功能，能够存储信息。这将我们带入数字电路更深层的应用领域。 我们首先将学习最基本的时序元件——触发器（Flip-Flop）。我们将详细介绍SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，理解它们如何通过时钟信号（Clock）来控制状态的翻转和保持。触发器是构成寄存器、计数器等存储单元的核心。 有了触发器，我们就可以构建寄存器（Register）。寄存器是用于存储少量二进制数据的电路，例如存储一个字节或一个字。我们将学习并行输入/并行输出（PIPO）、串行输入/并行输出（SIPO）等不同类型的寄存器，理解它们在数据暂存和数据传输中的应用。 接着，我们将深入学习计数器（Counter）。计数器能够按照特定的顺序对时钟脉冲进行计数，并输出相应的计数值。我们将学习异步计数器和同步计数器，以及各种进制的计数器，例如二进制计数器、十进制计数器等。计数器在定时、频率分频、序列生成等方面有着广泛的应用。 此外，我们还将探讨状态机（State Machine）的概念。状态机是一种能够描述一个系统在不同状态之间转换的模型，它被广泛应用于控制器的设计。我们将了解有限状态机（Finite State Machine，FSM）的组成，以及如何使用状态图和状态表来设计和分析复杂的状态机。通过对时序逻辑电路的学习，你将能够构建出具有记忆和状态功能的数字系统，为更复杂的微处理器和控制器设计奠定基础。 第四章：半导体器件与基本门电路的实现 在理解了数字电路的逻辑功能后，我们将进一步探索这些逻辑功能是如何通过实际的半导体器件来实现的。这一章将揭示隐藏在逻辑门背后的物理基础。 我们将从最基本的半导体材料——硅（Silicon）开始，了解其掺杂（Doping）的过程，以及如何形成P型和N型半导体。接着，我们将重点介绍二极管（Diode）和三极管（Transistor），特别是MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。MOSFET是现代数字集成电路中最基本的开关元件，理解它的工作原理是理解整个数字世界的关键。 我们将详细阐述MOSFET是如何作为电子开关工作的，即如何通过控制栅极（Gate）上的电压，来控制漏极（Drain）和源极（Source）之间的电流通断。然后，我们将把这些MOSFET器件组合起来，解释AND门、OR门、NOT门等基本逻辑门是如何用MOSFET电路实现的。例如，我们将看到CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑电路的设计，它是目前应用最广泛的数字逻辑电路技术，以其低功耗和高速度而著称。 此外，我们还将简要介绍其他一些重要的半导体器件，如双极结型晶体管（BJT），以及它们在某些特定应用中的作用。通过这一章的学习，你将能够将抽象的逻辑电路与具体的物理器件联系起来，理解数字电子技术背后的工程实现。 第五章：存储器的原理与应用 在数字系统中，信息的存储是不可或缺的。本章将深入探讨各种数字存储器的原理及其在现代电子设备中的应用。 我们将从易失性存储器开始，重点介绍RAM（随机存取存储器）。我们将区分SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器），理解它们的结构、工作原理、读写操作的时序，以及它们在CPU缓存和主内存中的不同角色。我们将解释为什么SRAM读写速度快但成本高、功耗大，而DRAM存储密度高、成本低、功耗低但需要刷新。 接着，我们将转向非易失性存储器，它们即使在断电后也能保存数据。我们将详细介绍ROM（只读存储器）家族，包括PROM（可编程只读存储器）、EPROM（紫外线擦除可编程只读存储器）和EEPROM（电擦除可编程只读存储器）。了解这些存储器的特性，以及它们如何存储固件和配置信息。 随后，我们将深入研究现代应用最广泛的非易失性存储器——Flash存储器。我们将了解NAND Flash和NOR Flash的区别，以及它们在固态硬盘（SSD）、U盘、SD卡等设备中的应用。我们将探讨Flash存储器的工作原理，包括存储单元的结构、写入和擦除操作，以及它们的耐用性和性能特点。 最后，我们还将简要介绍其他一些存储技术，如磁性存储器（如硬盘驱动器）和光学存储器（如CD/DVD），并讨论它们的优缺点以及适用场景。通过对存储器原理的学习，你将更深刻地理解数据是如何被保存、读取和管理的，这对理解计算机系统和各种电子产品的内部运作至关重要。 第六章：逻辑器件的集成与基本系统构建 在本章中，我们将把前面所学的知识融会贯通，开始理解如何将大量的逻辑门和存储单元集成到一起，构成功能更强大的集成电路（Integrated Circuit，IC），并初步构建简单的数字系统。 我们将介绍数字集成电路的层次结构，从晶体管、门电路到中规模集成电路（MSI）和大规模集成电路（LSI）。我们将了解常见的逻辑芯片系列，例如74系列TTL（晶体管-晶体管逻辑）和4000系列CMOS，理解它们在实际电路设计中的应用。 接下来，我们将学习如何使用这些集成电路模块来构建更复杂的系统。例如，我们将学习如何使用通用寄存器、ALU（算术逻辑单元）和控制器，来构建一个简单的微处理器模型。我们将理解指令的获取、译码、执行等基本流程，从而窥探计算机的运行机制。 我们还将探讨数字信号的处理和转换。例如，我们将介绍模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC），它们是连接模拟世界和数字世界的桥梁，在音频、视频采集和信号处理等领域扮演着关键角色。 最后，我们将简要介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，它们是现代数字系统设计中不可或缺的工具。这些语言允许工程师以抽象的方式描述数字电路的功能，然后通过EDA（电子设计自动化）工具进行综合、仿真和布局布线，最终生成实际的集成电路芯片。 通过本章的学习，你将能够从微观的逻辑门层面，提升到宏观的系统设计层面，理解数字电子技术是如何将众多的基本元件巧妙地组合起来，创造出满足各种复杂需求的数字系统的。 本书旨在为你打开一扇通往数字电子技术奥秘的大门，从最基础的概念出发，逐步深入到复杂的系统构建。无论你是对电子工程怀有浓厚兴趣的学生，还是希望深入了解科技产品运作原理的爱好者，本书都将为你提供一套系统、清晰的学习路径，让你在探索二进制世界的旅程中，收获知识，激发灵感。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《数据结构与算法分析（C语言版）》的评价是，它是一部集大成且极具实践指导意义的著作。很多数据结构的书籍要么过于偏重理论的数学证明，要么就是代码示例陈旧且晦涩难懂。但这本书巧妙地找到了一个完美的平衡点。它对链表、树、图等核心结构，不仅给出了清晰的理论定义，更重要的是，它基于C语言这种接近底层的语言，展示了内存分配、指针操作等细节，这对于理解数据结构在物理内存中的真实形态至关重要。作者对算法的时间复杂度和空间复杂度的分析极其到位，不是简单的给出大O表示法，而是结合具体的代码段进行分步计算和讨论。我尤其欣赏书中关于递归和分治策略的章节，它用大量的例子，比如经典的汉诺塔问题和快速排序，循序渐进地引导读者掌握这种强大的算法思维。读完这本书，我感觉自己仿佛掌握了构建高效软件的内在骨架，代码不再是简单的指令堆砌，而是基于对信息组织方式的深刻理解而产生的结构化产物。

评分☆☆☆☆☆

我最近购入的《计算机网络：自顶向下方法》这本书，可以说彻底重塑了我对互联网工作原理的认知。在此之前，我总觉得网络协议是分散的、零碎的知识点，难以形成一个完整的概念图。但是，这本书采用了独特的“自顶向下”的叙述方式，从我们用户最熟悉的应用程序层开始，逐步深入到传输层、网络层、数据链路层乃至物理层。这种方式极大地降低了学习的陡峭度，因为你每学到一个新层次的协议，都能立刻联系到它在上一层应用中扮演的具体角色。例如，在讲解TCP的三次握手时，它会结合HTTP请求的实际发生过程来解释为何需要这些步骤；在讨论IP路由时，则会穿插讲解BGP的决策过程。书中的图示极其精美，很多复杂的协议流程图都经过了艺术化的处理，既美观又准确，使得像拥塞控制、路由选择算法这类复杂的内容，也能被清晰地捕捉。它不仅仅是教你“是什么”，更是深入阐述了“为什么是这样”，极大地提升了读者的系统性思维。

评分☆☆☆☆☆

关于《高等数学：微积分原理与应用》，我的感受是复杂而深刻的。这本书无疑是一部学术性的巨著，它没有像许多面向考试的教材那样，为了追求高通过率而牺牲理论的严谨性。相反，它以一种近乎哲学的态度探讨了极限、导数和积分的本质。初读时，那些关于“ε-δ”定义的证明着实让我感到头疼，感觉自己像是在攻克一座高耸的数学高峰。然而，一旦跨过那道最初的门槛，你会发现作者构建了一个极其优雅、逻辑自洽的数学世界。书中对各个定理的证明过程，剖析得极其细致入微，让你清楚地知道每一步推导的合理性依据，而不是简单地记忆公式。特别是它在应用部分，对物理、经济学中的实际问题建模的阐述，展现了微积分作为“变化之学”的强大威力。这本书更像是一本精美的数学工具箱，它教会你如何磨砺手中的工具，而不是简单地教你怎么使用锤子敲钉子。适合那些真正想探究数学工具底层逻辑的深度学习者。

评分☆☆☆☆☆

这本关于《模拟电路基础》的教材，简直是为那些对电子学望而生畏的初学者量身定制的宝典。我记得我第一次翻开它的时候，还担心那些复杂的公式和晦涩的理论会让我望而却步，但作者的叙述方式异常亲切，仿佛一位经验丰富的老教授在耐心为你点拨迷津。书中对晶体管、运算放大器等核心元件的工作原理，讲解得深入浅出，即便是第一次接触这些概念的人，也能通过清晰的图示和贴近生活的比喻，迅速抓住要点。更让我称赞的是，它没有将理论束之高阁，而是紧密结合实际应用案例，比如如何设计一个简单的音频放大器，或者一个基础的电源滤波电路。这些实践性的内容，极大地激发了我动手实践的欲望，让我真切地感受到，电子学并非遥不可及的“高科技”，而是触手可及的工程艺术。全书的逻辑结构安排得井井有条，从最基础的元件特性到复杂的系统集成，层层递进，保证了知识体系的连贯性和完整性，读完后，我对整个模拟电子系统的构建有了一个坚实且全局性的认识，为我后续深入学习更专业的课程打下了无比扎实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研读的这本《嵌入式系统设计实战》，绝对是技术书籍中的一股清流，它彻底颠覆了我对传统教科书那种刻板、枯燥的固有印象。这本书的精妙之处在于其极强的工程导向性，它不是空谈理论，而是直接将读者带入了实际的项目开发环境中。作者对微控制器（MCU）的选择、外设驱动的编写，以及操作系统（比如RTOS）的移植和应用，都给出了详尽到令人发指的操作步骤和代码示例。我特别喜欢其中关于中断处理和实时任务调度的那一章节，它用非常直观的方式解释了资源竞争和同步互斥这些看似抽象的概念，让我这个在编程领域摸爬滚打多年的人，都对底层逻辑有了全新的理解。书中大量的实战案例，无论是基于Arduino的快速原型构建，还是使用STM32进行更复杂的物联网应用开发，都提供了完整的软硬件协同设计思路。对于想从“会写代码”跨越到“设计系统”的工程师来说，这本书提供的不仅仅是知识点，更是一种解决复杂工程问题的思维框架，每次翻阅，都能从中汲取新的灵感和解决问题的“套路”。