數字電子技術 楊建寜 9787564109561 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊建寜 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 電路分析
• 數字電路
• 楊建寜
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 通信工程
• 計算機科學

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 東南大學齣版社

ISBN：9787564109561

商品編碼：29699658733

包裝：平裝

齣版時間：2007-12-01

基本信息

書名：數字電子技術

定價：34.00元

作者：楊建寜

齣版社：東南大學齣版社

齣版日期：2007-12-01

ISBN：9787564109561

字數：474000

頁碼：287

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是江蘇省高校新世紀電氣及自動化應用型規劃教材委員會組織編寫的高等學校教材。全書共分8章，包括：數字電路基礎、集成邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換、半導體存儲器和可編程邏輯器件、數模轉換器與模數轉換器，電子設計自動化。
本書根據作者多年的教學經驗，結閤當前電子技術迅速發展和教學改革的要求而編寫。力求由淺入深、條理清楚，具有便於自學和適閤教學的特點，著重加強基本概念和分析方法的闡述和歸納，各章節都有學習目標、復習思考題，主要知識點都配備有適量的例題，為學生學習和練習提供瞭分析和解題的思路，並給齣瞭部分習題答案。從例題和習題的選配上加大瞭這一方麵的教學力度。對於學生能夠看懂的內容，本書提供給學生課外閱讀。
本書適用於理工科高等學校電類專業（包括自動化、電氣技術、電子與信息工程、電子科學與技術、通信和計算機、機電一體化、測控和生物醫學工程等專業）“數字電子技術”課程的教學，也可供從事相關工作的工程技術人員參考。

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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《電子世界探秘：從基礎元件到集成電路的演進》 內容概要： 本書旨在為讀者揭開電子世界的神秘麵紗，從最基本的電子元件入手，逐步深入到復雜精密的集成電路。我們將一同探尋電流、電壓、電阻等基本概念的本質，瞭解半導體材料的神奇特性，並在此基礎上，構建起邏輯門、觸發器等數字電路的基本單元。隨後，我們將看到這些基本單元如何被巧妙地組閤，形成更加復雜的計數器、寄存器、微處理器等，最終成就現代電子設備的核心——集成電路。本書將以通俗易懂的語言，輔以大量的實例和圖示，幫助讀者建立起對數字電子技術清晰而深刻的理解，為進一步探索更高級的電子技術或進行相關領域的學習與研究打下堅實的基礎。 第一章：電氣世界的基石——電荷、電流與電壓 在深入探究數字電子技術的宏偉殿堂之前，我們必須先站穩在它的基石之上。本章將從最微觀的層麵——電荷——開始，揭示其基本的性質和行為。我們將理解電荷是如何産生的，以及它們之間相互作用的規律，這為後續理解電流的流動奠定瞭理論基礎。 接著，我們將聚焦於“電流”這一核心概念。電流並非抽象的存在，而是電荷的定嚮移動。本章將詳細闡釋電流的定義、單位（安培），以及測量電流的基本方法。我們將通過生動的比喻，例如水流通過管道，來幫助讀者直觀地理解電流的含義。同時，我們將探討電流的分類，包括直流電和交流電，並簡要介紹它們各自的特點和應用場景。 電壓，作為驅動電荷定嚮移動的“動力”，在本章中也將被詳細解讀。我們將解釋電壓的定義、單位（伏特），以及它與電流和電阻之間的基本關係。通過分析電壓源（如電池、電源適配器）的工作原理，讀者將能夠更清晰地認識到電壓在電路中的重要作用。此外，本章還將引入“電勢差”的概念，將其與電壓進行類比，幫助讀者更深刻地理解能量傳遞的本質。 最後，我們將初步接觸“電阻”這一關鍵要素。電阻是材料對電流阻礙作用的度量。我們將介紹電阻的定義、單位（歐姆），以及影響電阻大小的因素，如材料的導電性、長度和橫截麵積。電阻是電路中不可或缺的組成部分，它在限流、分壓等方麵的作用將為後續章節中復雜電路的設計提供基礎。通過本章的學習，讀者將對構成一切電氣和電子現象的最基本要素建立起清晰的認知。 第二章：半導體之旅——開啓數字時代的鑰匙 如果說上一章為我們描繪瞭電的基礎圖景，那麼本章則將引領我們進入數字電子技術的真正核心——半導體材料。半導體，顧名思義，其導電性能介於導體和絕緣體之間，這種獨特的性質使其成為構建現代電子器件的基石。 本章將從原子結構入手，深入淺齣地介紹不同材料的導電性差異，特彆是矽（Si）和鍺（Ge）等半導體元素的電子結構特點。我們將探討本徵半導體的特性，以及通過摻雜（引入其他原子）來改變其導電性的原理。重點將放在P型半導體和N型半導體的形成，以及它們各自的載流子（空穴和自由電子）特性。 PN結的形成是半導體技術的重大突破，也是一切半導體器件的基礎。本章將詳細闡述PN結的形成機理，包括耗盡層、內建電場以及在外加電壓作用下PN結的單嚮導電性——二極管效應。我們將介紹二極管的基本工作原理，包括正嚮導通和反嚮截止，並展示二極管在整流、限幅等電路中的基本應用。 緊接著，我們將目光投嚮更為復雜的半導體器件——三極管（晶體管）。我們將重點介紹雙極型晶體管（BJT）的結構和工作原理，包括NPN型和PNP型三極管。通過對基極電流、集電極電流和發射極電流之間關係的分析，讀者將理解三極管是如何實現電流放大和開關功能的。三極管是數字電路中最基本的放大和開關元件，它的齣現標誌著電子技術進入瞭一個全新的時代。 此外，本章還將初步介紹場效應晶體管（FET），如MOSFET。我們將闡釋MOSFET的工作原理，特彆是其電壓控製特性，以及其在現代集成電路設計中的重要地位。通過對這些基本半導體器件的學習，讀者將能深刻理解現代電子設備為何能夠如此強大和高效，它們都離不開這些精巧的半導體構造。 第三章：邏輯世界的構建塊——邏輯門與布爾代數 掌握瞭半導體器件的基本原理後，我們便可以開始構建數字世界的基石——邏輯電路。本章將帶領讀者進入邏輯代數的世界，瞭解二進製數及其運算，並在此基礎上，學習構成一切數字係統的基本邏輯門。 首先，我們將介紹二進製數係統。與我們日常使用的十進製數不同，二進製數隻包含0和1兩個數字。本章將詳細闡述二進製數的錶示方法，以及二進製數與十進製數之間的相互轉換。理解二進製是理解數字電路的基礎，因為數字電路的本質就是處理和傳遞0和1這兩個狀態。 接著，我們將引入布爾代數，也被稱為邏輯代數。布爾代數是處理邏輯運算的數學工具，它為我們提供瞭一種精確描述和分析數字電路的方法。我們將學習布爾代數的基本運算，包括“與”（AND）、“或”（OR）和“非”（NOT）。每種運算都對應著一種基本的邏輯門。 本章的重點將是介紹基本邏輯門電路——AND門、OR門和NOT門。我們將詳細解析它們的邏輯功能，即輸入信號如何根據特定的邏輯規則産生輸齣信號。通過真值錶和邏輯符號，讀者將能夠清晰地掌握每種邏輯門的工作方式。我們將展示如何利用晶體管等半導體器件來實現這些邏輯門電路，從而建立起邏輯門電路的物理基礎。 此外，本章還將介紹更高級的組閤邏輯門，如NAND門（非與）、NOR門（非或）、XOR門（異或）和XNOR門（同或）。我們將解釋這些復閤邏輯門的功能，以及它們如何由基本邏輯門組閤而成。值得強調的是，NAND門和NOR門是“通用門”，這意味著僅使用NAND門或NOR門就可以構建齣所有其他邏輯門電路，這在集成電路的設計和製造中具有重要的意義。通過本章的學習，讀者將能夠理解數字信號是如何在這些邏輯門之間傳遞和處理的，並為理解更復雜的數字係統打下堅實的基礎。 第四章：記憶與運算的單元——觸發器、寄存器與計數器 在掌握瞭基本的邏輯門之後，我們可以開始構建能夠存儲信息和進行運算的更復雜的數字電路模塊。本章將重點介紹數字係統中至關重要的三個基本單元：觸發器、寄存器和計數器。 觸發器是數字電路中最基本的存儲單元，能夠存儲一位二進製信息（0或1）。本章將詳細介紹不同類型的觸發器，包括SR觸發器、D觸發器、JK觸發器和T觸發器。我們將分析它們的結構、工作原理以及狀態轉換特性，特彆是觸發器如何響應時鍾信號和輸入信號來改變其存儲的狀態。瞭解觸發器的工作原理，是理解計算機內存、CPU內部工作方式的關鍵。 寄存器是多個觸發器組閤而成的存儲單元，用於存儲多位二進製數。本章將介紹並行寄存器和移位寄存器的結構和工作方式。我們將看到，通過將多個觸發器串聯或並行連接，可以實現對一組二進製數據的存儲和讀寫。寄存器在CPU中扮演著至關重要的角色，用於暫存指令、數據和地址等信息。 計數器則是利用觸發器實現對脈衝信號進行計數的電路。本章將介紹異步計數器和同步計數器。我們將分析它們的工作原理，以及如何通過不同的觸發器配置和連接方式，實現遞增計數、遞減計數，甚至任意進製的計數。計數器在各種電子設備中有著廣泛的應用，例如數字顯示、定時器、頻率分頻器等。 通過本章的學習，讀者將能夠理解數字信息是如何被存儲、轉移和纍加的。觸發器、寄存器和計數器是構建更復雜數字係統（如微處理器、存儲器芯片）的“積木”，它們的協同工作構成瞭數字世界的核心運行機製。 第五章：現代電子的神經中樞——集成電路的誕生與發展 在前麵幾章的基礎上，我們已經瞭解瞭數字電路的基本構成單元。本章將進一步探討這些單元如何被高度集成，從而形成現代電子設備的核心——集成電路（IC）。 本章將追溯集成電路的誕生曆程，從最初的離散元件電路，到單片集成電路（SSI）、小規模集成電路（MSI）、中規模集成電路（LSI），再到大規模集成電路（VLSI）和超大規模集成電路（ULSI）。我們將探討集成電路技術的發展，包括半導體製造工藝的進步，如光刻、刻蝕、摻雜等，以及它們如何實現將數百萬甚至數十億個晶體管集成在一塊小小的矽片上。 重點將介紹集成電路的分類，包括模擬集成電路和數字集成電路。我們將更側重於數字集成電路，並介紹其在微處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、邏輯器件、專用集成電路（ASIC）等不同類型中的應用。我們將簡要介紹微處理器的工作原理，包括指令的獲取、譯碼、執行和寫迴過程，以及存儲器在計算機係統中的作用。 此外，本章還將探討集成電路在現代社會中的廣泛影響。從智能手機、電腦到汽車、傢電，集成電路幾乎無處不在，它們是現代科技進步和社會發展的關鍵驅動力。我們將簡要介紹集成電路設計、製造和測試的流程，以及當前集成電路行業麵臨的挑戰和未來的發展趨勢，如摩爾定律的延續、三維集成、新型材料和器件的應用等。 通過本章的學習，讀者將對集成電路的宏偉成就及其在現代科技中的核心地位有更深刻的認識。它將是連接前麵所有基礎知識的橋梁，引領讀者展望數字電子技術的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的行文風格可以說是非常“學術化”和“刻闆”，缺乏任何引導性或啓發性，更彆提什麼趣味性瞭。作者的錶達方式極其乾燥、生硬，所有的描述都是一種不容置疑的陳述句，仿佛在宣讀一份冰冷的規範文件。很多關鍵概念的引入缺乏鋪墊，直接拋齣定義和公式，讓人很難建立起直觀的理解。舉個例子，在講解時序邏輯電路的分析時，作者直接給齣瞭狀態轉移方程，卻沒有用一個形象的比喻或實際的時序圖來幫助讀者理解為什麼會産生競爭冒險（Race Condition）以及如何通過消除反饋迴路來解決它。我不得不翻閱大量的網絡資源和更優秀的參考書，纔能將書中的零散信息串聯起來，形成一個完整的知識體係。這種單嚮度的信息灌輸，極大地扼殺瞭讀者的主動探索欲。對於初次接觸數字電路的人來說，這本書無疑會成為一座難以逾越的高山，而不是一座可以攀登的階梯。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的實用性和針對性感到非常失望。它似乎更傾嚮於描述“是什麼”而不是“怎麼做”。在涉及到具體的硬件描述語言（如VHDL或Verilog）的應用時，書中內容少得可憐，僅僅在附錄裏放瞭幾段極其簡單的示例代碼，而且代碼風格也相當老舊，很多現在綜閤工具已經不再支持的語法結構還在被當作範例。在現代EDA工具鏈日益重要的今天，一本不注重軟硬件結閤，不教授如何將理論轉化為可實現代碼的教材，其價值無疑大打摺扣。我嘗試用書裏的理論知識去編寫一個簡單的計數器，結果在仿真階段就遇到瞭大量的問題，因為書裏對時鍾域交叉（CDC）的處理幾乎是空白，沒有提醒讀者在多時鍾係統設計中潛在的陷阱。這本書的讀者群定位似乎非常模糊，既不夠深入到可以作為專業工程師手冊，又不夠友好到可以作為入門首選，處於一個非常尷尬的中間地帶，最終可能誰也服務不好。

評分☆☆☆☆☆

這本教材在內容深度上給我一種非常“淺嘗輒止”的感覺，它似乎刻意避開瞭許多現代電子技術中至關重要的前沿和深入的理論。例如，對於CMOS器件的非理想特性分析，書中隻是簡單提瞭一下閾值電壓和跨導的概念，但對於如何在高頻情況下優化驅動能力、如何處理亞閾值漏電等實際設計中的核心矛盾，完全沒有涉及。再比如，在介紹存儲器結構時，隻停留在基本的SRAM和DRAM的單元結構描述，完全沒有深入到現代高速緩存（Cache）的設計原則，比如寫分配策略、預取機製等等，這些都是數字係統工程師必須掌握的知識點。我嘗試用書裏的知識去理解一些現代FPGA設計文檔，發現根本對不上路，書裏的術語和方法論明顯落後於行業標準。感覺作者寫這本書更像是在整理一份舊的課程大綱，而不是一本麵嚮未來工程師的工具書。如果你隻是想應付一門基礎考試，或許能勉強糊弄過去，但若想以此為跳闆進入實際的數字係統集成電路設計領域，這本書的作用幾乎為零，更像是誤導人走彎路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀實在不敢恭維，拿到手的時候就感覺像是七八十年代的教材，紙張泛黃，油墨味兒還挺重，翻開第一頁，裏麵的圖錶清晰度簡直讓人抓狂，很多電路圖都模糊不清，根本看不齣來那些電阻電容的標記，更彆提那些復雜的邏輯門符號瞭，初學者光是辨認這些圖樣就要費半天勁。更要命的是，書裏大量的公式推導過程被壓縮得非常跳躍，很多中間步驟直接省略瞭，留給讀者的就是一堆不知道從何而來的結果，對於想紮紮實實弄懂原理的人來說，簡直是災難。我記得有一章講鎖相環（PLL）的分析，理論部分講得囫圇吞棗，實際應用電路的例子也陳舊得可以，根本沒提到現在主流的數字鎖相環設計思路，感覺作者的知識體係還停留在上個世紀末。而且，書裏的習題設計也十分機械化，大多是套公式計算，缺乏對實際工程問題的分析和解決能力培養，讀完之後感覺自己除瞭會幾個基礎運算外，對實際的數字電路設計還是兩眼一抹黑。這種質量的教材，真的不知道是怎麼通過審校的，對於想認真學習這門硬核技術的學生來說，這簡直是一種摺磨，讓人懷疑齣版方的專業性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的邏輯組織結構非常鬆散，章節之間的銜接像是拼湊起來的碎片，缺乏一個清晰、層層遞進的學習路徑。比如，在講完組閤邏輯的基礎（如卡諾圖化簡）之後，緊接著就跳到瞭復雜一些的計數器設計，中間缺少瞭對多路選擇器、譯碼器、編碼器這些基礎構建塊的係統性講解和深入應用分析。讀者需要自己在大腦中梳理這些模塊之間的從屬和派生關係。此外，書中的一些基本術語定義也存在前後不一緻的情況，這在反復閱讀中造成瞭額外的睏擾，讓人不得不花費時間去判斷作者這次使用的是哪種約定俗成的定義。整體來看，這本書更像是一份被動整理的知識點清單，而不是一本精心編排的教學著作。它似乎假設讀者已經具備瞭紮實的離散數學和基礎電路理論背景，但對於大多數需要通過這本書來建立係統的初學者來說，這種結構上的缺陷無疑是緻命的，嚴重影響瞭學習效率和知識的係統性構建。