新編數字邏輯電路 江國強 9787563513468 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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江國強 著

圖書標籤:

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店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 北京郵電大學齣版社有限公司

ISBN：9787563513468

商品編碼：29698093652

包裝：平裝

齣版時間：2006-12-01

基本信息

書名：新編數字邏輯電路

定價：28.00元

作者：江國強

齣版社：北京郵電大學齣版社有限公司

齣版日期：2006-12-01

ISBN：9787563513468

字數：446000

頁碼：281

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是按照新的數字電路設計技術編寫的，書中把傳統的以卡諾圖為邏輯化簡手段和相應的設計技術等方麵內容刪除，而以硬件描述語言（HDL）的設計技術代之。書中列舉瞭大量的基於HDL的門電路、觸發器、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、存儲器和數字係統設計的實例，供讀者參考。每個設計實例都經過瞭電子設計自動化（EDA）軟件的編譯和仿真，確保無誤。
全書共10章，包括數製與編碼、邏輯代數、門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝單元電路、數模和模數轉換、程序邏輯電路及可編程邏輯器件，每章後均附有思考題和習題。
本書圖文並茂、通俗易懂，並配有電化教學課件、習題與實驗輔導教材，可作為高等院校工科電子類、通信信息類、自動化類專業的技術基礎課教材，也可供相關工程技術人員參考閱讀。

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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《數字邏輯設計原理與實踐》 一、 緒論：數字世界的大門 我們正身處一個由數字信息驅動的時代，從智能手機的計算能力到浩瀚的互聯網，再到精密的科學儀器，數字技術無處不在，深刻地改變著我們的生活方式和工作模式。而數字邏輯電路，正是構建這一切數字奇跡的基石。它們是理解和設計現代電子設備的核心，是計算機科學、通信工程、自動化等諸多領域不可或缺的基礎。 本書旨在為讀者打開數字邏輯設計的大門，係統地介紹數字邏輯電路的基本概念、核心原理以及實際應用。我們期望通過嚴謹的理論講解、清晰的邏輯推導和豐富的實例分析，幫助讀者建立紮實的數字邏輯基礎，培養解決實際問題的能力，為未來在數字技術領域的深入學習和探索打下堅實的基礎。 二、 二進製世界：數字的語言 數字邏輯電路之所以能夠進行各種復雜的操作，源於它們處理的是離散的、非連續的信號，即二進製信號。本書將首先深入探討二進製數的概念，理解其如何錶示和存儲信息。我們將學習不同數製之間的轉換（如十進製、二進製、八進製、十六進製），以及在數字係統中至關重要的數碼錶示法，包括無符號數、帶符號數的各種錶示方式（原碼、反碼、補碼），理解它們在計算機算術運算中的作用。 此外，二進製運算的規則，如邏輯加（OR）、邏輯乘（AND）、邏輯異（XOR）等，也將是本章的重點。我們將詳細闡述這些基本邏輯運算的真值錶和邏輯符號，為後續的邏輯門電路學習做好鋪墊。 三、 邏輯門電路：數字世界的基石 邏輯門是數字邏輯電路最基本的組成單元，它們執行著最簡單的邏輯運算。本書將詳細介紹最核心的幾種邏輯門： AND門 (與門): 隻有當所有輸入都為高電平時，輸齣纔為高電平，如同“並且”的關係。 OR門 (或門): 隻要有一個輸入為高電平，輸齣就為高電平，如同“或者”的關係。 NOT門 (非門): 輸入為高電平時，輸齣為低電平；輸入為低電平時，輸齣為高電平，實現信號的反轉。 NAND門 (與非門): AND門的輸齣反相，是實現復雜邏輯功能的重要基礎。 NOR門 (或非門): OR門的輸齣反相，同樣是構建復雜電路的關鍵。 XOR門 (異或門): 當兩個輸入不同時，輸齣為高電平；當兩個輸入相同時，輸齣為低電平，在數據比較和校驗中發揮重要作用。 XNOR門 (同或門): XOR門的輸齣反相，用於判斷兩個輸入是否相同。 我們將為每種邏輯門提供清晰的符號錶示、真值錶和邏輯錶達式，並結閤實例說明它們在實際電路中的應用，例如如何用邏輯門實現基本的開關功能、簡單的邏輯判斷等。 四、 布爾代數：邏輯運算的數學語言 布爾代數是數字邏輯設計的數學基礎。它提供瞭一套嚴謹的代數係統，用於描述和化簡邏輯電路。本書將深入講解布爾代數的基本定律和定理，包括： 基本定律: 交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。 重要定理: 零律、同一律、互補律、吸收律、冪等律等。 通過學習布爾代數，讀者將掌握如何將邏輯問題轉化為布爾錶達式，以及如何運用代數方法化簡復雜的布爾錶達式，從而簡化電路設計，降低硬件成本，提高電路性能。我們將提供大量的實例，演示如何運用布爾代數化簡邏輯函數，以及化簡後的錶達式如何對應到更簡潔的邏輯門電路。 五、 組閤邏輯電路：瞬時響應的設計 組閤邏輯電路由邏輯門組成，其輸齣僅取決於當前的輸入信號，不存在記憶功能。本書將係統介紹幾種重要的組閤邏輯電路： 編碼器 (Encoder): 將一組輸入信號映射到一組更少的輸齣信號，例如二進製編碼器、優先編碼器。 譯碼器 (Decoder): 與編碼器相反，將一組輸入信號擴展為一組更多的輸齣信號，例如二進製轉BCD碼譯碼器、七段數碼管顯示譯碼器。 數據選擇器 (Multiplexer, MUX): 根據選擇信號，從多個輸入信號中選擇一個傳遞到輸齣端，常用於數據路由和邏輯函數實現。 數據分配器 (Demultiplexer, DEMUX): 與數據選擇器相反，根據選擇信號，將一個輸入信號送到多個輸齣端中的一個。 加法器 (Adder): 實現二進製數的加法運算，包括半加器、全加器，以及多位加法器（如行波進位加法器、超前進位加法器）。 減法器 (Subtractor): 實現二進製數的減法運算，通常基於加法器和數的補碼錶示。 比較器 (Comparator): 比較兩個二進製數的大小，輸齣指示大於、小於或等於的關係。 我們將詳細分析這些組閤邏輯電路的工作原理，闡述它們的邏輯結構和設計方法，並給齣在實際應用中的典型案例，例如在數據處理、信號控製等方麵的應用。 六、 時序邏輯電路：有記憶的電子心髒 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，還取決於過去的輸入狀態，即具有記憶功能。這使得它們能夠處理序列信息，構建更復雜的數字係統。本書將重點介紹以下時序邏輯電路： 觸發器 (Flip-Flop): 是時序邏輯電路中最基本的存儲單元，能夠存儲一位二進製信息。我們將深入講解各種類型的觸發器： SR觸發器: 最基本的觸發器，具有置位（S）和復位（R）功能。 JK觸發器: SR觸發器的改進，消除瞭輸入狀態不確定性，並增加瞭翻轉（Toggle）功能。 D觸發器 (數據觸發器): 能夠存儲數據輸入（D）的狀態，是構成寄存器的基礎。 T觸發器 (翻轉觸發器): 當輸入（T）為高電平時，輸齣狀態翻轉。 我們將詳細解析它們的結構、工作原理、狀態轉移圖以及各種觸發器的應用，例如如何利用觸發器構成基本的存儲單元。 寄存器 (Register): 由多個觸發器組成，能夠存儲一個或多個位的二進製數據。我們將介紹移位寄存器（用於數據移位、串並轉換）和並行寄存器（用於數據暫存）。 計數器 (Counter): 能夠按照預設的序列對時鍾脈衝進行計數。我們將介紹： 異步計數器 (Ripple Counter): 計數脈衝按順序在觸發器之間傳遞，結構簡單但速度較慢。 同步計數器 (Synchronous Counter): 所有觸發器同時接收時鍾信號，速度快，功能更靈活。 我們將講解二進製計數器、BCD計數器、可預置計數器、可加減計數器等，並分析它們在定時、分頻、狀態機控製等方麵的應用。 狀態機 (State Machine): 是更高級的時序邏輯電路，通過狀態的轉移和輸齣的生成來完成復雜的功能。我們將介紹有限狀態機（FSM）的模型，包括摩爾型（Moore）和米利型（Mealy）狀態機，以及如何設計和實現狀態機以控製數字係統的行為。 七、 半導體存儲器：數字信息的載體 存儲器是數字係統的核心組成部分，用於存放程序和數據。本書將介紹各種半導體存儲器： 隨機存取存儲器 (RAM): 具有讀寫速度快，但斷電後數據丟失的特點。我們將區分靜態RAM (SRAM) 和動態RAM (DRAM)，分析它們的結構和工作原理。 隻讀存儲器 (ROM): 數據在生産時固化，斷電後數據不丟失，主要用於存儲固定程序和配置信息。我們將介紹各種類型的ROM，如掩膜ROM (MROM)、可編程ROM (PROM)、可擦除可編程ROM (EPROM) 和電可擦可編程ROM (EEPROM)。 閃存 (Flash Memory): 結閤瞭ROM的非易失性和RAM的快速讀寫特性，廣泛應用於U盤、固態硬盤等設備。 八、 可編程邏輯器件 (PLD) 和現場可編程門陣列 (FPGA): 靈活的數字設計 隨著集成電路技術的飛速發展，可編程邏輯器件 (PLD) 和現場可編程門陣列 (FPGA) 已經成為現代數字係統設計的重要工具。本書將介紹： PLD: 介紹通用陣列邏輯 (GAL)、可編程邏輯陣列 (PLA) 等基本PLD器件，以及它們如何通過編程實現各種邏輯功能。 FPGA: 深入介紹FPGA的架構，包括邏輯塊 (Logic Block)、可編程互連資源 (Programmable Interconnect)、輸入/輸齣塊 (I/O Block) 等。我們將講解如何使用硬件描述語言 (HDL)，如Verilog或VHDL，來描述和設計在FPGA上實現的數字電路，以及FPGA在原型驗證、嵌入式係統、通信設備等領域的廣泛應用。 九、 數字係統設計流程與實例 在掌握瞭數字邏輯電路的基本原理和各種器件的特性後，本書將引導讀者瞭解一個完整的數字係統設計流程，包括需求分析、係統設計、邏輯仿真、綜閤、布局布綫、硬件實現以及測試驗證等環節。 我們將通過幾個典型的實際應用案例，如簡易計算器、交通燈控製器、數字時鍾等，將前麵學到的理論知識融會貫通，展示如何運用所學知識設計齣功能完整的數字係統。這些案例將涵蓋從概念提齣到最終實現的完整過程，幫助讀者將理論知識轉化為實踐能力。 十、 總結與展望 數字邏輯電路是現代電子工程和計算機科學的基石。本書從最基本的二進製數和邏輯門齣發，逐步深入到復雜的組閤邏輯、時序邏輯電路，再到存儲器和可編程邏輯器件，力求為讀者構建一個全麵而係統的數字邏輯知識體係。 未來，數字邏輯技術將繼續嚮更高集成度、更高性能、更低功耗的方嚮發展。掌握紮實的數字邏輯基礎，將為讀者在人工智能、物聯網、5G通信等前沿領域的發展奠定堅實的基礎，開啓更加廣闊的職業前景。本書的完成，希望能激發讀者對數字邏輯的濃厚興趣，並鼓勵大傢在未來的學習和實踐中不斷探索與創新。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我購買這本書主要是衝著它在基礎概念上的深度解析去的。現在市麵上的很多教材，要麼為瞭追求新潮而跳過瞭必要的“地基”工作，要麼就是把基礎概念講得過於口語化，缺乏嚴謹的數學推導支撐，這樣在後續學習更復雜的係統設計時就會力不從心。我特彆留意瞭一下關於布爾代數簡化和卡諾圖應用的章節安排，如果作者能用一種既能讓新手理解，又不失理論深度的語言去闡述這些最核心的優化方法，那這本書的價值就體現齣來瞭。我期待的不僅僅是“會用”，更是“為什麼這麼用”的深刻理解。如果能輔以足夠多的、由淺入深的例題和習題，並且附帶詳細的解題思路，那簡直是太完美瞭。畢竟，數字邏輯的學習，大量的練習是繞不過去的“坎”，一本好的教材應該像一個耐心的導師，在你犯錯時能及時指齣癥結所在。

評分☆☆☆☆☆

對於我們這種非科班齣身，想轉行或進行知識補充的人來說，一本教材的實用性和可操作性往往比純理論更重要。我希望能看到一些與現代集成電路設計流程接軌的案例分析。比如，在講到組閤邏輯電路的實現時，是否會提到一些實際的FPGA或CPLD設計中的注意事項？或者，在討論有限狀態機（FSM）時，能否加入一些關於狀態編碼優化以及如何避免競爭冒險（Hazard）的實際工程經驗？如果這本書隻是停留在理論層麵，那它和舊教材的區彆就不大瞭。我更希望它能像一座橋梁，將書本上的知識與實驗室裏真刀真槍的實驗操作連接起來。如果能有一些代碼級彆的仿真或設計流程的簡要介紹，哪怕隻是作為拓展閱讀材料，都將大大提升這本書的“含金量”。

評分☆☆☆☆☆

從整體的閱讀體驗上來說，我非常看重作者的敘事節奏和邏輯連貫性。數字邏輯的學習，很容易陷入細節的泥潭而忘記瞭全局的概念，比如，當我們在分析大規模的組閤邏輯電路時，很容易忘記它最終的目的是什麼。我期望這本書的每一章都能有一個明確的“目標導入”，讓讀者清楚地知道學習完本章將獲得什麼樣的能力。其次，技術書籍的圖錶質量至關重要，綫條是否清晰，符號是否規範，邏輯波形圖是否能夠準確無誤地展現延遲和同步問題，這些都是決定閱讀體驗的關鍵細節。如果能像高質量的學術論文那樣，對圖錶中的每一個元素都進行精確標注，那麼學習效率必然會大幅提升。好的排版和圖示能讓復雜的概念“活”起來，而不是僅僅停留在紙麵上。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計倒是挺新穎的，封麵設計簡約又不失專業感，那種略帶磨砂質感的紙張拿在手裏感覺很紮實，一看就是那種能陪伴你度過漫長學習時光的教科書。雖然我還沒有深入到具體內容，但光是翻閱目錄和前言，就能感受到作者在梳理知識體係上的用心良苦。特彆是那些章節標題的布局，邏輯性非常強，讓人有一種迫不及待想鑽進去探索的衝動。我個人對這種結構清晰、脈絡分明的書籍總是抱有好感，因為它極大地減少瞭初學者在麵對復雜概念時的迷茫感。希望內頁的排版也能保持這種高水準，圖文並茂地展現那些抽象的邏輯門電路和時序邏輯的運行機製，畢竟在數字邏輯這個領域，直觀的圖示比單純的文字描述要來得有效得多。從這個角度看，這本書在“硬件”層麵上就已經給瞭一個積極的信號，讓人對即將展開的學習之旅充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書抱持著一種審慎的樂觀態度，尤其關注它在前沿概念的引入上是否能做到恰到好處。數字電路的世界日新月異，我們不僅要掌握經典的TTL和CMOS邏輯傢族，也需要對現代半導體工藝下的設計約束有所瞭解。比如，在深入講解時序邏輯時，如果能適當地引入關於時鍾域交叉（CDC）或者亞穩態處理的初步概念，哪怕隻是蜻蜓點水，也能讓讀者感受到這本書的與時俱進。如果作者能夠成功地在保持經典理論紮實講解的同時，不迴避現代電子係統設計中那些棘手的實際問題，那麼這本書就不隻是一本閤格的教材，而是一份具有長期參考價值的工具書瞭。我期待它能平衡好“基礎的深度”和“前沿的廣度”這兩者之間的關係，為未來的深入研究打下堅實的基礎。