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高晶敏，柴海莉，張金龍 著

圖書標籤:

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030254566

商品編碼：29692510664

包裝：平裝

齣版時間：2009-09-01

圖書基本信息
圖書名稱	數字邏輯與數字電路
作者	高晶敏,柴海莉,張金龍
定價	88.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030254566
齣版日期	2009-09-01
字數
頁碼	272
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.400Kg

內容簡介

《數字邏輯與數字電路》在數字電子技術理論體係基礎上，介紹瞭小規模數字集成電路的邏輯設計技術，並重點介紹瞭中、大規模數字集成電路和可編程邏輯器件。《數字邏輯與數字電路》共分8章，包括數字邏輯基礎、門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生和整形、半導體存儲器和可編程邏輯器件、D/A和A/D轉換器。每章後還配有適量習題。 　　《數字邏輯與數字電路》可作為高等學校電氣信息類各專業的基礎課教材，也可供從事電子技術工作的工程技術人員參考。

作者簡介

目錄

前言 章 數字邏輯基礎 1．1 數字信號與數字電路 1．2 數製和碼製 1．2．1 數製 1．2．2 數製之間的轉換 1．2．3 二進製算術運算 1．2．4 二進製編碼 1．3 邏輯代數基礎 1．3．1 邏輯代數中的基本運算 1．3．2 邏輯代數的基本公式和常用公式 113．3 邏輯代數的三個基本定理 1．4 邏輯函數及其錶示方法 1．4．1 邏輯函數 1．4．2 邏輯函數的錶示方法 1．4．3 邏輯函數的兩種標準形式 1．4．4 邏輯函數形式的變換 1．5 邏輯函數的化簡 1．5．1 公式化簡法 1．5．2 卡諾圖化簡法 習題 第2章 門電路 2．1 半導體二極管門電路 2．1．1 半導體二極管的開關特性 2．1．2 二極管與門 2．1．3 二極管或門 2．2 TTL門電路 2．2．1 雙極型三極管的開關特性 2．2．2 TTL反相器 2．2．3 其他邏輯功能的TTL門電路 2．2．4 其他類型的TTL門電路 2．3 CMOS門電路 2．3．1 MOS管的開關特性 2．3．2 CMOS反相器 2．3．3 其他邏輯功能的CMOS門電路 2．3．4 其他類型的CMOS門電路 2．3．5 CMOS電路的正確使用 2．4 TTL電路與CMOS電路的連接 習題 第3章 組閤邏輯電路 3．1 組閤邏輯電路的分析與設計 3．1．1 組閤邏輯電路的特點 3．1．2 組閤邏輯電路的分析方法 3．1．3 組閤邏輯電路的設計方法 3．2 常用的組閤邏輯功能器件 3．2．1 編碼器 3．2．2 譯碼器 3．2．3 數據選擇器 3．2．4 加法器 3．2．5 數值比較器 3．3 組閤邏輯電路中的競爭-冒險現象 3．3．1 競爭-冒險現象及其成因 3．3．2 消除競爭-冒險現象的方法 習題 第4章 觸發器 4．1 觸發器的電路結構與動作特點 4．1．1 RS鎖存器 4．1．2 電平觸發的觸發器 4．1．3 脈衝觸發的觸發器 4．1．4 邊沿觸發的觸發器 4．2 觸發器的邏輯功能和描述方法 4．2．1 觸發器邏輯功能的分類 4．2．2 觸發器的電路結構和邏輯功能、觸發方式的關係 習題 …… 第5章 時序邏輯電路 第6章 脈衝波形的産生和整形 第7章 半導體存儲器和可編程邏輯器件 第8章 D/A和A/D轉換器 參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

前言 章 數字邏輯基礎 1．1 數字信號與數字電路 1．2 數製和碼製 1．2．1 數製 1．2．2 數製之間的轉換 1．2．3 二進製算術運算 1．2．4 二進製編碼 1．3 邏輯代數基礎 1．3．1 邏輯代數中的基本運算 1．3．2 邏輯代數的基本公式和常用公式 113．3 邏輯代數的三個基本定理 1．4 邏輯函數及其錶示方法 1．4．1 邏輯函數 1．4．2 邏輯函數的錶示方法 1．4．3 邏輯函數的兩種標準形式 1．4．4 邏輯函數形式的變換 1．5 邏輯函數的化簡 1．5．1 公式化簡法 1．5．2 卡諾圖化簡法 習題 第2章 門電路 2．1 半導體二極管門電路 2．1．1 半導體二極管的開關特性 2．1．2 二極管與門 2．1．3 二極管或門 2．2 TTL門電路 2．2．1 雙極型三極管的開關特性 2．2．2 TTL反相器 2．2．3 其他邏輯功能的TTL門電路 2．2．4 其他類型的TTL門電路 2．3 CMOS門電路 2．3．1 MOS管的開關特性 2．3．2 CMOS反相器 2．3．3 其他邏輯功能的CMOS門電路 2．3．4 其他類型的CMOS門電路 2．3．5 CMOS電路的正確使用 2．4 TTL電路與CMOS電路的連接 習題 第3章 組閤邏輯電路 3．1 組閤邏輯電路的分析與設計 3．1．1 組閤邏輯電路的特點 3．1．2 組閤邏輯電路的分析方法 3．1．3 組閤邏輯電路的設計方法 3．2 常用的組閤邏輯功能器件 3．2．1 編碼器 3．2．2 譯碼器 3．2．3 數據選擇器 3．2．4 加法器 3．2．5 數值比較器 3．3 組閤邏輯電路中的競爭-冒險現象 3．3．1 競爭-冒險現象及其成因 3．3．2 消除競爭-冒險現象的方法 習題 第4章 觸發器 4．1 觸發器的電路結構與動作特點 4．1．1 RS鎖存器 4．1．2 電平觸發的觸發器 4．1．3 脈衝觸發的觸發器 4．1．4 邊沿觸發的觸發器 4．2 觸發器的邏輯功能和描述方法 4．2．1 觸發器邏輯功能的分類 4．2．2 觸發器的電路結構和邏輯功能、觸發方式的關係 習題 …… 第5章 時序邏輯電路 第6章 脈衝波形的産生和整形 第7章 半導體存儲器和可編程邏輯器件 第8章 D/A和A/D轉換器 參考文獻

《精巧的二進製世界：數字邏輯與電路的奧秘》 內容概要： 本書將帶您深入探索構成現代電子設備基石的數字邏輯和數字電路領域。從最基礎的邏輯門，到復雜的組閤與時序邏輯電路設計，再到宏觀的係統架構，本書將為您提供一套係統、深入且易於理解的學習路徑。我們不僅關注理論的精髓，更注重實踐的應用，通過大量的實例和圖示，讓抽象的概念變得觸手可及。本書適閤對電子工程、計算機科學、自動化等領域感興趣的初學者，也為相關領域的在讀學生和從業人員提供瞭一份詳實的參考。 第一章：二進製的語言——數字邏輯基礎 萬物皆數，而在數字世界的語言中，0和1是構建一切的基礎。本章將為您揭開二進製的神秘麵紗，介紹二進製數製的錶示方法、轉換規則，以及與十進製、十六進製等常用數製之間的關係。您將理解二進製在計算機和電子係統中的核心地位，以及為何它如此高效和簡潔。 二進製數製： 學習二進製的位權、錶示法，並掌握其與十進製的相互轉換。 布爾代數： 深入理解布爾代數的三大基本運算：邏輯“與”（AND）、邏輯“或”（OR）、邏輯“非”（NOT）。這些看似簡單的運算，卻是構成所有數字邏輯功能的核心。 邏輯門電路： 從最基本的AND、OR、NOT門電路開始，我們將詳細講解它們的邏輯功能、真值錶以及在集成電路中的基本實現。 組閤邏輯門： 進一步介紹NAND、NOR、XOR、XNOR等組閤邏輯門，理解它們的功能和邏輯錶達式，並學習如何用它們構建更復雜的邏輯功能。 邏輯函數的錶示： 學習如何使用邏輯錶達式、真值錶以及卡諾圖等方法來描述和簡化復雜的邏輯函數，這是高效電路設計的第一步。 最小項和最大項： 理解這些概念在邏輯函數展開和化簡中的作用。 其他常用邏輯門： 簡要介紹三態門等在總綫係統中扮演重要角色的邏輯門。 第二章：構築邏輯的積木——組閤邏輯電路設計 在掌握瞭基本的邏輯門之後，我們將學習如何將它們組閤起來，構建齣能夠執行特定功能的組閤邏輯電路。這類電路的輸齣僅取決於當前的輸入，與之前的狀態無關。本章將帶領您係統地學習組閤邏輯電路的設計流程和常用方法。 組閤邏輯電路的定義與特點： 明確組閤邏輯電路的輸入輸齣關係。 常用的組閤邏輯模塊： 編碼器和譯碼器： 學習如何設計將一組輸入信號映射到特定輸齣的編碼器（如優先編碼器），以及將特定二進製碼轉換為控製信號的譯碼器（如BCD碼轉七段數碼管譯碼器）。 多路選擇器（Multiplexer/MUX）： 理解選擇器如何根據選擇信號從多個輸入中選擇一個輸齣，它是數據選擇和控製的關鍵。 分路器（Demultiplexer/DEMUX）： 學習分路器如何將一個輸入信號分發到多個輸齣中的一個，它是數據分配的重要組件。 加法器和減法器： 從半加器、全加器到多位加法器/減法器，深入理解算術運算在數字電路中的實現。我們將探討行波進位加法器、超前進位加法器等不同結構，理解它們在速度上的權衡。 比較器： 設計能夠比較兩個二進製數大小的電路。 奇偶校驗電路： 學習如何設計用於數據傳輸過程中錯誤檢測的奇偶校驗電路。 硬件描述語言（HDL）簡介： 簡要介紹Verilog或VHDL等硬件描述語言，展示如何使用它們來描述和仿真組閤邏輯電路，為後續的FPGA/ASIC設計打下基礎。 電路優化技術： 學習如何使用卡諾圖、奎因-麥剋拉斯基（Quine-McCluskey）方法等來化簡邏輯函數，減少門電路數量，提高電路效率。 實際應用案例分析： 通過具體例子，如簡單的計算器、LED顯示控製器等，展示組閤邏輯電路的設計過程和應用。 第三章：擁有記憶的電路——時序邏輯電路基礎 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，還與電路過去的狀態有關。這使得時序邏輯電路能夠“記住”信息，為構建更復雜的係統（如計數器、寄存器、微處理器）奠定基礎。本章將聚焦於時序邏輯的核心組成部分——觸發器。 時序邏輯電路的定義與特點： 強調“狀態”和“時鍾”在時序邏輯中的作用。 觸發器（Flip-Flop）： 鎖存器（Latch）： 理解基本的電平觸發鎖存器（SR鎖存器、D鎖存器），瞭解它們的特性和局限性。 主從式觸發器： 深入分析主從JK觸發器、主從T觸發器，理解它們的工作原理，以及如何利用它們實現各種時序功能。 邊沿觸發觸發器： 學習上升沿和下降沿觸發的D觸發器、JK觸發器、T觸發器，理解它們在同步時序電路設計中的重要性。 異步觸發器： 瞭解置位（Preset）和清零（Clear）等異步輸入的功能。 時鍾信號： 理解時鍾信號在同步時序電路中的作用，包括時鍾周期、時鍾頻率、時鍾抖動等概念。 建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）： 解釋觸發器工作時對時鍾信號和數據信號的時序要求，這是保證電路可靠運行的關鍵。 第四章：構建動態係統——時序邏輯電路設計 在掌握瞭觸發器這一基本記憶單元後，本章將引導您設計和分析各種復雜的時序邏輯電路，它們是現代數字係統中不可或缺的部分。 寄存器（Register）： 移位寄存器： 學習不同類型的移位寄存器（串入串齣、串入並齣、並入串齣、並入並齣），它們在數據存儲、數據轉換和串並轉換中的應用。 通用寄存器： 瞭解寄存器的基本結構和功能。 計數器（Counter）： 異步計數器： 從最簡單的T觸發器組成的異步計數器開始，理解其工作原理和缺點（如全局時鍾偏差）。 同步計數器： 學習如何設計同步計數器（二進製計數器、十進製計數器、任意模計數器），以及如何利用JK觸發器和D觸發器構建它們。 可預置計數器和可置零計數器： 增加計數器的靈活性。 應用： 演示計數器在分頻、定時、步進電機控製等方麵的應用。 狀態機（State Machine/Finite State Machine, FSM）： 有限狀態機模型： 介紹摩爾（Moore）型和米利（Mealy）型狀態機的區彆與聯係。 狀態轉移圖和狀態錶： 學習如何使用圖示和錶格來描述和分析一個狀態機的行為。 狀態機的設計與實現： 將狀態機轉化為實際的組閤邏輯和時序邏輯電路。 應用： 舉例說明狀態機在序列檢測、交通燈控製、協議控製器等中的應用。 存儲器： RAM（Random Access Memory）： 簡要介紹靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的基本原理和結構。 ROM（Read Only Memory）： 介紹ROM的種類（PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory）及其特點。 時序邏輯電路的時序分析： 深入理解時序電路中的關鍵時序參數，如時鍾周期限製、臨界路徑分析等，確保電路的穩定工作。 第五章：數字係統的設計與實現 在本章中，我們將視角從單一模塊提升到整個數字係統的層麵，學習如何將前麵章節中學到的各種邏輯單元組閤起來，設計和構建功能更加復雜的數字係統。 係統級設計方法： 自頂嚮下設計： 強調從整體功能需求齣發，逐步細化到具體模塊的設計方法。 模塊化設計： 理解將復雜係統分解為可管理、可復用的模塊的重要性。 數字信號處理器（DSP）簡介： 簡要介紹DSP的基本概念和在信號處理領域的應用。 微處理器和微控製器： 介紹CPU的核心結構，如算術邏輯單元（ALU）、控製單元、寄存器組，以及微控製器在嵌入式係統中的作用。 總綫係統： 學習不同類型總綫（地址總綫、數據總綫、控製總綫）的功能和工作原理，理解它們在係統中數據傳輸中的核心作用。 接口電路設計： 簡要介紹如何設計與外部設備通信的接口電路。 可編程邏輯器件（PLD/FPGA/CPLD）： 基本概念： 介紹這些器件的原理和優勢，它們如何實現高度靈活的數字電路設計。 設計流程： 簡要介紹使用FPGA/CPLD進行設計的流程，包括代碼編寫、仿真、綜閤、布局布綫和下載。 設計驗證與調試： 強調仿真在驗證電路功能和時序準確性中的重要性，以及實際硬件調試的技巧。 容錯設計初步： 簡要介紹提高係統可靠性的基本方法，如冗餘設計。 第六章：進階主題與未來展望 本章將對數字邏輯和數字電路的一些進階概念進行探討，並展望該領域的未來發展趨勢。 先進的邏輯化簡技術： 進一步探討更復雜的邏輯化簡方法，如多輸入變量的卡諾圖及其限製。 邏輯綜閤： 介紹現代EDA工具如何自動將高層次的HDL描述轉化為優化的門級網錶。 低功耗數字電路設計： 討論在移動設備和高性能計算領域日益重要的低功耗設計技術。 時序收斂的挑戰與技巧： 深入分析在高速設計中時序收斂的難點，以及各種優化方法。 硬件安全基礎： 簡要介紹數字電路中的安全漏洞和防護措施。 機器學習在數字電路設計中的應用： 展望AI和機器學習在電路優化、驗證等方麵的潛力。 未來趨勢： 探討超大規模集成電路（VLSI）、異構計算、量子計算等前沿領域對數字邏輯和電路設計提齣的新挑戰和機遇。 本書特色： 循序漸進： 從基礎概念到復雜係統，邏輯清晰，層層遞進，幫助讀者建立紮實的知識體係。 圖文並茂： 大量精美的電路圖、真值錶、狀態圖、波形圖等，將抽象的概念具象化，易於理解。 實例驅動： 結閤豐富的實際應用案例，讓讀者在解決問題的過程中學習理論知識。 理論與實踐結閤： 既深入講解理論原理，也提示實際設計中的注意事項和技巧。 前沿視角： 關注該領域的最新發展動態，激發讀者的學習興趣和創新思維。 通過本書的學習，您將能夠深入理解數字信號是如何被處理和控製的，掌握設計和實現各種數字邏輯電路和係統的基本原理和方法，為您的電子工程、計算機科學等領域的學習和職業發展打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本書純粹是齣於對硬件層麵的好奇心，本以為它會是一本“讀一遍就束之高閣”的參考書。然而，隨著閱讀的深入，我發現它更像是一本可以常伴左右的“工具書”。它對復雜算術電路（如全加器、多路選擇器、譯碼器）的講解，邏輯清晰到讓人驚嘆。作者巧妙地運用瞭組閤邏輯與時序邏輯相互配閤的理念，構建齣整個數字係統模型。我特彆推崇它在講解反饋迴路和時鍾同步時所采取的類比方法。在描述反饋帶來的延遲和不穩定時，它用到瞭一個生動的“信息傳遞鏈”的比喻，一下子就讓我理解瞭為什麼時鍾信號的質量對整個CPU的穩定性至關重要。這本書的排版設計也值得稱贊，注釋和例題的分布恰到好處，不會讓人在閱讀主乾內容時被打斷。對於那些希望深入瞭解計算機硬件基礎，或者正在準備相關認證考試的朋友來說，這本書提供的深度和廣度是無可替代的，它構建瞭一個堅實可靠的知識基座。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，在於它那份深入骨髓的嚴謹性和對現代計算架構的深刻洞察。我之前看過一些國外引進的教材，雖然內容詳實，但翻譯過來的術語和錶達方式常常讓人覺得生澀拗口，閱讀體驗大打摺扣。而這本科學齣版社的版本，語言流暢自然，學術用語精準到位，讀起來毫無障礙。尤其在後半部分，當涉及到存儲器和可編程邏輯器件（PLD）的章節時，作者的筆鋒陡然一轉，從基礎門電路過渡到瞭更高層次的係統設計。例如，它對存儲器層次結構（SRAM與DRAM的對比）、譯碼器的設計優化，都有著非常深入的剖析。我印象特彆深刻的是，作者在介紹狀態機的設計時，不隻是簡單地羅列瞭米利（Mealy）和摩爾（Moore）兩種模型，而是結閤實際的交通信號燈控製案例，詳細演示瞭如何選擇狀態編碼方式以最小化所需的邏輯門數量，這簡直就是一本活生生的數字係統優化指南。它教會瞭我如何像一名真正的係統架構師那樣去思考，而不是僅僅停留在電路圖的層麵。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我拿起這本書的時候，心裏是帶著點懷疑的，畢竟市麵上關於數字電路的書籍多如牛毛，很多都成瞭“壓箱底”的擺設。但《數字邏輯與數字電路》這本書的敘述風格，簡直像一位經驗老到的工程師在手把手教你乾活。它最讓我欣賞的一點是，它沒有迴避那些看似復雜但至關重要的細節。比如，在講到時序邏輯電路時，書裏詳盡地分析瞭競爭冒險（Race Condition）和毛刺（Glitch）可能帶來的係統不穩定因素，並提供瞭相應的解決方案，比如使用去抖動電路或者增加鎖存器來確保信號的可靠性。這種對“工程實踐”層麵的深入探討，是很多偏重理論的教材所缺乏的。我特彆喜歡它在分析觸發器特性時，不僅展示瞭D觸發器和JK觸發器的狀態轉移錶，還用非常直觀的方式解釋瞭主從結構和邊沿觸發的內在邏輯。讀完這一部分，我對數字係統中的“同步”和“異步”概念有瞭前所未有的清晰認識。它不僅僅是在教你“是什麼”，更是在教你“為什麼會這樣”，以及“如何讓它工作得更好”。

評分☆☆☆☆☆

我周圍很多朋友都抱怨，學習數字電路最大的障礙在於缺乏一個能將理論與實際芯片功能聯係起來的橋梁。這本書的厲害之處就在於，它成功地架起瞭這座橋梁。書中不僅僅停留在對理想化邏輯器件的討論，它非常貼近實際的芯片實現。例如，在分析TTL和CMOS邏輯傢族的特性時，它詳細對比瞭兩者的扇齣能力、功耗特性以及噪聲容限，這對於後續進行實際電路焊接和調試工作至關重要。我記得我嘗試用書中的D觸發器設計原理去分析一塊老式數字設備的控製模塊時，發現書中的描述與實際芯片手冊上的真值錶完美對應。這種理論與實踐的無縫對接，極大地增強瞭我的學習信心。這本書的難度設置非常巧妙，它允許初學者在掌握基礎後，可以輕鬆地深入到更高級的領域，比如有限狀態機的編程實現思路，或者更復雜的總綫仲裁機製的初步概念。它不是一本讓你炫耀知識深度的書，而是一本真正幫你解決實際工程問題的“實戰手冊”。

評分☆☆☆☆☆

這本厚厚的《數字邏輯與數字電路》簡直是為我這種對底層電子學一竅不求的新手量身定做的“救命稻草”。我一直以為數字電路是個高不可攀的魔術，什麼與非門、或非門聽起來就像外星語，但這本書的開篇敘述，那種娓娓道來的語氣，一下子就把我拉進瞭那個0和1的世界。它沒有一上來就甩給我一堆復雜的公式和晦澀的圖錶，而是從最基礎的布爾代數講起，像在搭積木一樣，一步步地搭建起邏輯係統的框架。我記得有一章專門講卡諾圖化簡，我原以為那會是枯燥乏味的數學練習，結果作者用生動的例子展示瞭如何用最簡潔的方式設計齣高效的電路，那種“原來如此”的頓悟感，比解開一個復雜的謎題還要過癮。書中的插圖清晰得令人感動，每一個邏輯門的符號、每一個時序圖的時序關係，都標注得清清楚楚，配閤著文字的細緻講解，我幾乎可以想象齣電流在導綫中流淌的樣子。對於初學者來說，這種由淺入深、循序漸進的講解方式，是確保知識體係不鬆垮的關鍵。它不是那種隻講理論卻不給實踐指導的教科書，而是真正帶著讀者從理論走嚮實際應用的一把鑰匙。