数字电子技术基础(21世纪高等学校规划教材 电子信息) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李雪飞 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302246077

商品编码：29700140451

包装：平装

出版时间：2011-07-01

基本信息

书名：数字电子技术基础(21世纪高等学校规划教材 电子信息)

定价：29.00元

作者：李雪飞

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787302246077

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：32开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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　　全书共分10章，首先介绍了经典的数字电子技术基础知识，然后介绍数字系统的EDA设计技术。具体的内容包括：逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、数/模和模/数转换、存储器和可编程逻辑器件、VHDL语言基础、VHDL在数字单元电路设计中的应用。另外，附录部分还简要介绍了EDA工具软件MAX plusⅡ的使用方法。书中还有相关例题，每章后附有大量的习题以利于学生巩固所学的知识。
　　本书的内容简明扼要、深入浅出，注重对学生能力的培养。本书可以作为应用型普通高等学校电子、电气、自动化、计算机、通信工程、机电一体化等相关专业的本科生的教材，也可作为高等职业技术学院相关专业的教材，还可供社会上的相关专业读者阅读。

目录

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章逻辑代数基础
　1.1概述
　　1.1.1数字电路和模拟电路
　　1.1.2数字信号与逻辑电平
　　1.1.3脉冲波形与数字波形
　1.2数制和码制
　　1.2.1数制及数制间的转换
　　1.2.2码制
　1.3逻辑代数中的基本运算
　　1.3.1逻辑与
　　1.3.2逻辑或
　　1.3.3逻辑非
　　1.3.4复合逻辑
　1.4逻辑代数中的公式
　　1.4.1基本公式
　　1.4.2若干常用的公式
　1.5逻辑代数中的基本定理
　　1.5.1代入定理
　　1.5.2反演定理
　　1.5.3对偶定理
　1.6逻辑函数的表示方法
　　1.6.1逻辑函数
　　1.6.2逻辑真值表
　　1.6.3逻辑函数式
　　1.6.4卡诺图
　　1.6.5逻辑图
　　1.6.6各种表示方法间的互相转换
　1.7逻辑函数的化简方法
　　1.7.1逻辑函数的种类及简形式
　　1.7.2公式法化简
　　1.7.3卡诺图法化简
　　1.7.4具有无关项的逻辑函数及其化简
　……
第2章门电路
第3章组合逻辑电路
第4章触发器
第5章时序逻辑电路
第6章脉冲波形的产生与整形
第7章数/模和模/数转换
第8章存储器和可编程逻辑器件
第9章VHDL语言基础
0章VHDL在数字单元电路设计中的应用
附录AMAX plusⅡ使用简介
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《精巧电路的奥秘：从逻辑门到微处理器》 内容简介 在这个数字化浪潮席卷的时代，我们生活的方方面面无不浸润着电子技术的深邃影响力。从指尖轻触的智能手机，到驱动现代工业的精密设备，再到连接世界的互联网，这一切的实现都离不开那一颗颗跳动着数字脉冲的精巧电路。本书旨在揭开数字电子技术的神秘面纱，带领读者深入探索那些构筑起现代信息社会的基石。我们并非要罗列枯燥的技术参数，而是要展现电子世界中那份逻辑的严谨、设计的智慧以及无限的可能性。 本书的核心在于“数字”二字。它强调的是一种基于离散状态（通常是0和1）进行信息处理和传递的理念。与模拟信号连续变化的特性不同，数字信号如同清晰的指令，不会因噪声的干扰而轻易失真，这为构建更稳定、更可靠、更复杂的系统提供了可能。我们将从最基本的“逻辑门”出发，这些微小的“开关”是数字电路的“细胞”，它们通过简单的逻辑运算（如与、或、非、异或等）组合，能够实现几乎所有的信息处理功能。您将理解，看似复杂的计算和决策，其本质都可以分解为一系列基础逻辑门的工作。 我们将会详细介绍组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入，就像一个计算器，你输入数字和运算符，它立刻给出结果。我们会深入分析译码器、编码器、多路选择器、加法器等在实际应用中扮演着重要角色的组合逻辑电路，了解它们如何实现数据选择、转换和算术运算。 而时序逻辑电路则引入了“记忆”的概念，其输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的状态有关。这就像一个小型存储器，它能记住之前发生的事情。寄存器、计数器、触发器等时序逻辑电路是构成存储器、时钟信号发生器等关键功能模块的基础。您将理解，正是这些能够“记住”和“计时”的电路，才使得信息的顺序处理和状态的维持成为可能。 本书的另一大亮点是对大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）的初步探讨。我们将触及集成电路这一现代电子工业的灵魂，了解它是如何在微小的芯片上集成数十万、数百万甚至数十亿个晶体管的。虽然本书不深入探讨芯片的设计和制造工艺，但会为您勾勒出集成电路在现代电子产品中的核心地位，以及它们如何实现前所未有的计算能力和功能集成。 更进一步，我们将目光投向微处理器——计算机的大脑。您将了解到微处理器的基本结构，包括运算器、控制器、寄存器组以及输入输出接口。我们将剖析微处理器如何通过执行一系列指令来完成复杂的计算任务，理解指令集架构（ISA）的重要性，以及指令的取指、译码、执行过程。虽然不会深入到具体的微处理器设计细节，但您将对计算机如何“思考”有一个初步而深刻的认识。 此外，本书还将涉及数制转换（如二进制、十进制、十六进制之间的转换）、逻辑函数的化简（卡诺图等方法）、以及数字信号的逻辑电平表示等基础概念。这些是理解和设计数字电路的必备工具。您将学会如何用简洁的逻辑表达式来描述电路功能，并找到最精简的实现方式，从而优化电路性能和降低成本。 在讲解过程中，我们将辅以大量的图示和实例，力求将抽象的逻辑概念具象化。您将看到实际电路的构成，了解它们在各种设备中的应用场景，例如： 数字显示： 无论是时钟上的LED显示，还是电脑屏幕的像素点，其背后都离不开数字逻辑的控制，将二进制数据转化为可见的光点。 数据存储： 内存条、U盘、硬盘，这些存储设备中的信息，都是以数字0和1的形式被精确地记录和读取，这依赖于精密的逻辑电路和存储单元。 通信系统： 手机信号的编码、解码，互联网数据的传输，都离不开数字信号的处理和调制解调技术，这些都建立在数字逻辑的基础上。 自动化控制： 工业生产线上的机器人、智能家电的控制单元，它们通过接收数字信号并执行预设的逻辑程序，实现精确的自动化操作。 数字逻辑门及其组合： 从最基础的“与门”到复杂的“全加器”，我们会详细介绍它们的逻辑功能、真值表以及电路符号，并展示它们如何被组合起来实现更高级的功能。例如，几个全加器就可以构成一个可以进行任意位数加法的并行加法器。 组合逻辑电路的设计与分析： 通过实际例子，您将学习如何根据给定的逻辑功能要求，设计出相应的组合逻辑电路，以及如何分析一个已有的组合逻辑电路，理解其工作原理。我们将探讨译码器在地址选择中的作用，编码器在输入优先级判断中的应用，以及多路选择器在数据通路选择中的重要性。 时序逻辑电路的构建： 从最基本的“D触发器”开始，理解它是如何存储一个比特信息的，再到各种触发器的组合，如SR触发器、JK触发器，以及它们如何构成基本的寄存器。您将学习到计数器如何实现脉冲的累加和定时功能，以及移位寄存器如何实现数据的串行传输和并行传输。 存储器基础： 了解不同类型的存储器，如RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）的基本原理，以及它们在计算机系统中的作用。虽然本书不会深入到半导体存储器的具体制造工艺，但会阐述其逻辑结构和工作方式。 微处理器的基本模型： 搭建一个简化的微处理器模型，讲解其核心部件，如指令寄存器、程序计数器、算术逻辑单元（ALU）、累加器等，并模拟指令的执行流程。您将体会到，计算机之所以能够执行如此复杂的程序，正是通过不断重复地执行这些简单的指令。 数制与逻辑表达式： 熟练掌握二进制、十进制、十六进制等数制之间的相互转换，这是数字电路中的基本功。学习如何使用布尔代数和卡诺图等工具对复杂的逻辑表达式进行化简，从而得到最优化的电路实现。 逻辑电平与时序图： 理解数字信号的高低电平表示，以及通过时序图来分析和理解时序逻辑电路的工作过程。 本书的编写风格力求清晰易懂，循序渐进。我们假设读者具备一定的基础电路知识（如基本的电阻、电容、二极管等概念），但对数字电子技术本身没有先验知识。每一章都会从最基础的概念讲起，逐步深入，并在每节内容结束后提供相应的思考题或练习，以帮助读者巩固所学。 我们坚信，通过本书的学习，您将能够： 构建数字世界的“语言”： 深刻理解逻辑门的工作原理，掌握用二进制和布尔代数描述和分析数字电路。 设计和理解基本数字系统： 能够独立设计简单的组合逻辑电路和时序逻辑电路，并理解复杂数字系统中各模块的功能。 洞察现代电子设备的“内心”： 了解智能手机、计算机、家用电器等设备内部的数字电路是如何工作的，从而更深入地理解科技的魅力。 为深入学习打下坚实基础： 为进一步学习计算机体系结构、微机原理、数字信号处理、嵌入式系统等更高级的课程奠定坚实的理论基础。 《精巧电路的奥秘：从逻辑门到微处理器》不仅是一本教科书，更是一扇通往数字世界的窗户。它将引导您跨越从简单逻辑到复杂计算的鸿沟，让您体会到电子技术设计的逻辑之美和工程之妙。无论您是希望深入了解电子信息工程的初学者，还是对现代科技充满好奇的探索者，本书都将是您不可或缺的学习伙伴。让我们一起踏上这段探索数字精巧的旅程吧！

评分☆☆☆☆☆

我感觉这本书的编写者对教学的痛点把握得非常精准。很多教材在讲完理论后，就戛然而止，留给学生的是“然后呢？”的困惑。而这本教材的特色之一，就是它在每个大型模块介绍完毕后，都会有一个“实践应用导引”的小节，虽然不是代码或具体的实验步骤，但它会指出这个理论模块在现代FPGA或者微处理器架构中是如何被实现的，这极大地激发了我将理论知识与未来工作联系起来的兴趣。特别是它在讲解译码器和多路复用器这些基础逻辑单元时，不仅仅停留在布尔代数层面，还深入探讨了它们在存储器寻址和数据选择中的实际效用，这种深度挖掘让原本觉得平淡无奇的基础元件焕发出了新的生命力。整本书的结构层次分明，主干清晰，辅以恰到好处的拓展内容，使得即便是章节内容较多，也不会让人感到内容臃肿或失焦。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的深度和广度都超出了我的预期，它不只是一本单纯的“入门”读物，更像是一本“工具书”的雏形。它对半导体器件的物理特性并没有做过于深入的探讨，而是将重点放在了如何利用这些器件的开关特性去构建功能模块上，这非常符合我们专业课程对应用层面的要求。我发现它在介绍CMOS技术原理时，虽然篇幅不算长，但对亚阈值导通、噪声容限这些关键参数的讨论非常到位，这对于后续学习更高级的集成电路设计打下了坚实的基础。我特别喜欢它在每一章末尾设置的“思考题”，这些问题往往不是简单的知识点回忆，而是需要你结合前后知识点进行综合分析和设计，真正考验了读者的理解能力和解决问题的能力。我花了很长时间在琢磨那些关于竞争与约束的章节，作者用了一种非常巧妙的方式，将这些看似抽象的概念与实际电路的毛刺（glitch）问题联系起来，让人豁然开朗，感觉自己真的在“理解”数字系统，而不是在“背诵”定义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格偏向于严谨的学术陈述，但又没有达到那种令人望而生畏的晦涩程度。它更像是一位经验丰富的导师，在用最精确的词汇为你讲解一个复杂的原理，语气坚定而可靠。我个人非常推崇它对“可靠性”和“容错性”这些非功能性需求的关注，这在很多同类教材中是被忽略的。例如，在讲解竞争冒险现象时，作者不仅给出了消除方法，还讨论了在高速系统中，这些方法本身可能带来的额外延迟和功耗影响，这体现了一种平衡的、工程化的思维方式。书中穿插的“历史沿革”小栏目也很有意思，它让你明白我们今天使用的许多标准（比如TTL和CMOS的电压阈值定义）并非是凭空产生的，而是历史发展和技术权衡的结果。总而言之，这本书成功地在理论深度和工程实用性之间找到了一个绝佳的平衡点，读完后，我对数字电路不再是‘知其然而知其所以然’了，而是开始‘知其所以然并能推导其所以然’的境界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格非常适合长时间阅读，字体选择和行距都经过了精心设计，长时间盯着屏幕或纸张看也不会太容易疲劳。我注意到它在很多关键的术语定义上，使用了粗体和不同的颜色来强调，这极大地帮助了我在快速浏览和复习时捕捉重点。有一点需要提到的是，对于初学者来说，如果完全没有接触过任何电路基础，这本书的某些章节可能需要配合在线视频或者额外的辅导才能完全消化，毕竟数字电子技术本身就具有很强的直观性和空间想象力要求。不过，作者似乎也意识到了这一点，所以它在引入复杂概念时，会反复使用不同的比喻和类比来解释同一件事情，例如讲解锁相环（PLL）的原理时，它用了一个非常形象的“追赶游戏”来描述反馈机制，这个细节处理得非常人性化。这本书的逻辑流程非常顺畅，章节间的衔接自然得像是读一本连贯的小说，而不是零散的知识点集合。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得挺朴实的，蓝白相间的色调，给人一种传统教科书的感觉，但是翻开内页后，那种严谨的学术气息扑面而来。我本来对数字电路这类概念头疼，觉得离实际应用太远，但这本书的叙述方式很注重基础概念的打磨，从最基础的逻辑门讲起，一步步搭建起复杂的电路模型，没有那种为了炫技而堆砌难点的内容。它的公式推导过程写得非常细致，对于像我这种需要看清每一步来龙去脉的学习者来说，简直是福音。特别是关于时序逻辑和组合逻辑的设计案例部分，作者的讲解清晰有力，好像在手把手教你如何从一个需求分析到最终电路实现的整个过程。我尤其欣赏它在介绍概念时，总是会穿插一些历史背景或者实际应用的例子，让枯燥的理论变得生动起来，让你明白为什么这些基础知识对工程师来说如此重要，而不是单纯的为了考试而记忆。这本书的图示质量很高，各种波形图和电路图都绘制得一丝不苟，清晰度非常棒，这对理解信号在电路中如何传递和变化至关重要。