數字電路與邏輯設計 9787111384373 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍全連 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 邏輯設計
• 電子技術
• 計算機基礎
• 高等教育
• 教材
• 9787111384373
• 電子工程
• 信息技術
• 電路分析

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111384373

商品編碼：29658033695

包裝：平裝

齣版時間：2012-08-01

基本信息

書名:數字電路與邏輯設計

定價：29.00元

售價：19.7元,便宜9.3元,摺扣67

作者:鬍全連

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2012-08-01

ISBN：9787111384373

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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《數字電路與邏輯設計》是作者在總結多年從事“數字電路與邏輯設計”課程教學工作經驗的基礎上，結閤電子技術的發展趨勢及後續課程的需要編寫的。《數字電路與邏輯設計》主要內容有：數字係統基礎知識、邏輯代數基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、脈衝單元電路、模數及數模轉換、VerilogHDL語言及其編程應用。 本教材由鬍全連編著。

內容提要

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“數字電路與邏輯設計”是計算機軟、硬件各專業的專業基礎課。《數字電路與邏輯設計》(作者鬍全連)覆蓋瞭數字電子技術的全部基礎內容，係統地介紹瞭數字電路的分析與設計理論。《數字電路與邏輯設計》主要內容有：數字係統基礎知識、邏輯代數基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、半導體存儲器、可編程邏輯器件、脈衝單元電路、模數及數模轉換、VerilogHDL語言及其編程應用。 本書可作為高等學校計算機及電氣信息類各專業的教科書，也可供相關工程技術人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探尋數字世界的基石：電子信息的邏輯脈絡與構建之道 在這信息爆炸的時代，數字技術已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機的觸控交互到復雜的雲計算係統，從精密的醫療設備到浩瀚的太空探索，無不建立在數字電路的堅實基礎上。理解數字電路的運行原理，掌握邏輯設計的精髓，不僅是電子工程、計算機科學等相關專業學生的必修課，更是任何渴望深入洞察現代科技奧秘的求知者不可或缺的知識。 本書旨在為讀者構建一個清晰、係統、深入的數字電路與邏輯設計知識體係。它不僅僅是枯燥的理論堆砌，更是對電子信息世界底層邏輯的一次深度剖析，是對如何將抽象的邏輯指令轉化為具體電子信號的精妙演繹。通過本書的學習，您將不僅僅能認識各種數字器件，更能理解它們是如何協同工作，實現復雜功能的，最終能夠獨立設計並實現屬於自己的數字係統。 內容深度與廣度：構建全麵數字認知 本書內容覆蓋瞭數字電路與邏輯設計的核心領域，從最基礎的邏輯門電路講起，逐步深入到更復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路的設計與分析。 基礎邏輯門與布爾代數： 一切數字世界的構建都始於最基本的邏輯單元——邏輯門。我們將從與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門等基本邏輯門的功能和真值錶齣發，深入淺齣地講解它們的工作原理。在此基礎上，我們將引入布爾代數，這套強大的數學工具將幫助我們對邏輯錶達式進行簡化、化簡，從而優化電路設計，提高效率，降低功耗。讀者將學會如何運用布爾代數的基本定理和法則，將復雜的邏輯功能錶達為最精煉的形式，這是任何高級邏輯設計的基石。 組閤邏輯電路： 組閤邏輯電路的特點是其輸齣隻取決於當前的輸入，沒有記憶功能。本書將詳細講解各種常見的組閤邏輯電路，包括編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據選擇器、加法器、減法器、比較器等。通過對這些電路的設計原理和工作過程的深入剖析，讀者將理解如何利用邏輯門和布爾代數來構建能夠執行特定功能的組閤邏輯模塊。例如，我們將探討如何設計一個能夠將二進製數轉換為BCD碼的編碼器，如何設計一個能根據選擇信號輸齣不同數據信號的多路選擇器，以及各種加法器（半加器、全加器、多位加法器）的設計，它們是構成算術邏輯單元（ALU）的關鍵部分。 時序邏輯電路： 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，還取決於其過去的狀態，即具有“記憶”功能。本書將重點介紹各種基礎的時序邏輯單元，包括觸發器（SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器）及其工作原理、狀態轉換圖和狀態錶。在此基礎上，我們將進一步講解如何利用觸發器構建寄存器、計數器、移位寄存器等時序邏輯模塊。計數器是實現時序控製的關鍵，我們將詳細介紹同步計數器和異步計數器的設計方法，以及它們的應用，如頻率分頻、脈衝生成等。移位寄存器則在數據串行傳輸、延遲等方麵有著廣泛的應用。 有限狀態機（FSM）： 有限狀態機是描述和設計復雜時序邏輯電路的強大模型。本書將深入講解兩種主要的FSM模型：米利（Mealy）型和摩爾（Moore）型。讀者將學習如何根據係統需求繪製狀態圖，生成狀態錶，並將其轉換為實際的邏輯電路。通過豐富的實例，如交通燈控製器、自動售貨機控製器等，讀者將掌握如何利用FSM來設計具有復雜行為的時序係統，這對於理解和設計微處理器、通信協議等至關重要。 存儲器電路： 存儲器是數字係統的核心組成部分，用於存儲數據和程序。本書將介紹不同類型的存儲器，包括隨機存取存儲器（RAM，如SRAM和DRAM）和隻讀存儲器（ROM，如PROM、EPROM、EEPROM）。讀者將瞭解它們的結構、工作原理以及在數字係統中的應用。我們將探討存儲器的讀寫操作，地址譯碼等關鍵概念。 可編程邏輯器件（PLD）與硬件描述語言（HDL）： 隨著集成電路技術的飛速發展，直接使用基本邏輯門來設計大型係統變得越來越睏難。可編程邏輯器件（PLD），如CPLD和FPGA，為數字邏輯設計提供瞭高度靈活和高效的平颱。本書將介紹PLD的基本結構和工作原理，並重點介紹業界廣泛應用的硬件描述語言（HDL），如Verilog HDL或VHDL。讀者將學習如何使用HDL來描述數字電路的功能，並通過EDA（Electronic Design Automation）工具將其綜閤、映射到PLD上，從而實現復雜的數字係統設計。這將為讀者掌握現代數字係統設計的核心技能奠定堅實基礎。 時序分析與優化： 在實際數字電路設計中，時序問題（如建立時間、保持時間、時鍾歪斜等）至關重要，直接影響電路的穩定性和工作頻率。本書將引入時序分析的基本概念，並探討一些常用的時序優化技術，以確保設計的數字電路能夠穩定可靠地工作在預期的時鍾頻率下。 學習方法與實踐導嚮：理論與實踐的完美結閤 本書在內容組織上，注重理論與實踐的緊密結閤。每一個章節的理論講解都配有大量的概念闡釋、原理分析和實例演示。為瞭幫助讀者更好地理解和掌握所學知識，本書還提供瞭豐富的練習題，覆蓋瞭從基本概念理解到復雜係統設計的各個層麵。 豐富的實例： 書中將穿插大量實際應用的案例，從簡單的加法器到復雜的控製器設計，讓讀者看到理論知識如何在實際工程中落地生根，解決實際問題。例如，在講解組閤邏輯時，我們會分析如何設計一個簡單的計算器；在講解時序邏輯時，我們會演示如何設計一個基本的交通燈控製器。 逐步深入的習題： 練習題的設計遵循由易到難的原則。初級的題目旨在鞏固基本概念，中級的題目要求讀者運用所學理論進行簡單的電路設計和分析，高級的題目則需要讀者綜閤運用多個章節的知識來解決更復雜的問題。部分習題還會引導讀者思考電路的優化方嚮，例如如何減少門電路數量、提高工作速度等。 （可選）EDA工具應用指導： （如果實際圖書內容包含，此處可補充）本書（或配套資源）還將提供關於常用EDA（Electronic Design Automation）工具（如Quartus Prime, Vivado等）的基本使用指導。通過在這些工具中進行仿真和硬件實現，讀者可以直觀地驗證自己的設計，加深對數字邏輯設計的理解，並為進入工程實踐做好準備。 學習目標與價值：點亮數字智慧，驅動創新未來 通過係統學習本書，您將能夠： 深刻理解數字電路的基本構成單元和工作原理。 熟練掌握布爾代數和邏輯代數運算，能夠對邏輯錶達式進行化簡和優化。 獨立設計和分析各種組閤邏輯和時序邏輯電路。 理解有限狀態機的設計方法，並能夠應用於實際係統設計。 掌握基本存儲器的工作原理和應用。 瞭解可編程邏輯器件（PLD）的概念，並初步接觸硬件描述語言（HDL）。 培養嚴謹的邏輯思維能力和解決工程問題的能力。 本書不僅僅是一本技術手冊，更是一扇通往數字世界的大門。它將引導您一步步揭開電子信息時代的麵紗，理解那些驅動現代科技前進的底層邏輯。無論您是即將踏入電子工程、計算機科學殿堂的學生，還是希望深化數字技術理解的行業從業者，亦或是對數字世界充滿好奇的探索者，本書都將是您不可或缺的良師益友，助您在數字浪潮中乘風破浪，點亮智慧，驅動創新。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格雖然嚴謹，但卻有一種難以言喻的親和力，仿佛是領域內一位經驗豐富的前輩在耐心為你講解他多年的心得體會。它成功地避開瞭那種過度學術化帶來的疏離感，使得即便是麵對像鎖相環（PLL）或數模/模數轉換（DAC/ADC）接口這些相對前沿或復雜的數字係統概念時，也顯得條理清晰、易於消化。尤其是對時序約束的討論部分，它沒有停留在理論上的建立保持時間，而是結閤瞭實際的芯片工藝延遲和綫路上可能的串擾進行分析，這種與現實世界的緊密貼閤，讓我對設計一個穩定可靠的數字係統充滿瞭信心。這本書不是讓你死記硬背各種標準元件的符號，而是真正地在培養你“像一個電子工程師那樣思考”的能力，即如何將功能需求轉化為可靠的硬件邏輯實現。它確實值得每一位對電子工程和計算機科學有誌嚮深入鑽研的讀者收藏和細細品味。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的排版和圖示設計，絕對是教科書中的一股清流。通常這類技術書籍，圖文混排常常是一團糟，符號和公式擠得密密麻麻，讓人望而卻步。但這本書不同，它的每一個邏輯圖，無論是卡諾圖的簡化過程，還是時序邏輯的狀態轉移圖，都采用瞭大量的留白和清晰的色塊區分，即便初次接觸這些復雜的圖形符號，也能迅速抓住重點。更棒的是，作者在關鍵概念的闡述上，采用瞭“類比法”的高級應用。比如，它用一個日常生活中常見的交通信號燈係統來解釋狀態機的設計與優化，一下子就把枯燥的順序電路概念變得生動起來，讓人能立刻聯想到實際的應用場景。這使得學習過程的挫敗感大大降低，原本以為是啃硬骨頭，結果卻發現是一場有趣的智力探險。對於那些可能因為數學基礎稍弱而對數字電路心存芥蒂的讀者來說，這種友好的引導方式無疑是巨大的福音。

評分☆☆☆☆☆

作為一本教材級彆的著作，它在習題設計上也體現瞭極高的專業水準。我試做瞭幾套章節末的綜閤題，發現它們的設計思路非常貼閤工程實踐中的常見問題。它們不是那種簡單套公式的計算題，而是更多地考察瞭係統性的設計思維。比如，有一個題目要求設計一個具備特定除法功能的計數器，並在特定條件下進行復位和加載，這要求你必須同時考慮組閤邏輯的輸齣約束和時序邏輯的狀態保持問題，這對鞏固前麵所學的組閤電路和時序電路的知識點起到瞭絕佳的串聯作用。解答這些題目，就像是在進行一場小型的設計項目，每一次成功解決，都能帶來巨大的成就感。更值得稱贊的是，配套的參考答案或解答思路（如果書中有提供的話，或者通過作者的思路引導），往往能展示齣不止一種最優解法，引導讀者去思考不同設計方案在成本、速度和功耗上的權衡，這纔是真正的工程素養教育。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度與廣度拿捏得非常精準，絕不是那種隻停留在基礎概念錶麵的“入門讀物”。我特彆關注瞭其中關於存儲器和可編程邏輯器件（PLD）的那幾章。作者沒有滿足於僅僅介紹SRAM和DRAM的基本工作原理，而是深入探討瞭它們在實際係統中的讀寫時序約束和刷新機製，這對於未來想要從事嵌入式係統或硬件描述語言（HDL）設計的人來說，是至關重要的知識儲備。再說到PLD部分，從簡單的PLA到復雜的FPGA結構，它清晰地勾勒齣瞭邏輯電路實現方式的演進路綫。這種對技術發展脈絡的梳理，讓讀者不僅知其然，更能知其所以然。我能感受到作者在內容組織上的匠心，他似乎預判瞭讀者在學習過程中可能産生的疑問，並提前在後續章節中用更高級的知識點進行瞭巧妙的預埋和呼應。讀完這部分，我感覺自己已經具備瞭閱讀Datasheet並理解底層硬件邏輯配置的基礎能力。

評分☆☆☆☆☆

這本新近入手的好書，著實讓我對計算機底層的工作原理有瞭全新的認識。我一直對那些看似玄乎的“0”和“1”如何構建起我們日常所見的復雜軟件和硬件係統感到好奇，而這本書簡直就是一把萬能鑰匙，將這扇大門緩緩推開。它沒有那種高高在上的學院派腔調，而是非常注重實際的構建過程。從最基礎的布爾代數講起，逐步過渡到門電路的組閤與化簡，每一步都鋪陳得井井有條。我尤其欣賞作者在講解時，總是能將抽象的邏輯概念與具體的硬件實現聯係起來。比如，在講到觸發器的時候，它不僅僅停留在理論模型的描述，還會結閤實際芯片的引腳功能進行剖析，這對於我這種動手實踐型學習者來說，簡直是如虎添翼。讀完前幾章，我感覺自己就像是學會瞭蓋房子的第一塊磚是如何打磨齣來的，那種由內而外的清晰感是看再多高層軟件架構書都無法體會的。它構建瞭一種自底嚮上的思維框架，讓人對電子設備的工作效率和可靠性有瞭更深刻的敬畏。