數字電路與邏輯設計(第二版) 鬍錦 9787040157352 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鬍錦 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 邏輯設計
• 鬍錦
• 高等教育
• 教材
• 電子工程
• 計算機科學
• 基礎電路
• 數字邏輯
• 電路分析

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040157352

商品編碼：29700425245

包裝：平裝

齣版時間：2002-08-01

基本信息

書名：數字電路與邏輯設計(第二版)

定價：25.40元

作者：鬍錦

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2002-08-01

ISBN：9787040157352

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是普通高等教育“十五”*規劃教材。
全書對數字電路與數字邏輯課程內容進行瞭整閤優化，從應用角度齣發介紹瞭數字電路的基本知識、邏輯分析與設計的基本方法及中大規模集成電路的應用。
本書主要內容包括：邏輯代數基礎、集成邏輯門電路、組閤邏輯電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生和整形、數模及模數轉換器、大規模集成電路。附錄部分的實驗和實踐環節介紹瞭與本教材相配套的常用儀器與設備的使用方法、數字電路實驗及課程設計。
本書適閤於高等職業學校、高等專科學校、成人高校、本科院校舉辦的二級職業技術學院，也可供示範性軟件職業技術學院、繼續教育學院、民辦高校、技能型緊缺人纔培養使用，還可供本科院校、計算機專業人員和愛好者參考。

目錄

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緒論
章　邏輯代數基礎
　1.1　數製與編碼
　　1.1.1 數製
　　1.1.2　數製轉換
　　1.1.3　編碼
　1.2　基本概念、公式和定理
　　1.2.1　三種基本邏輯關係
　　1.2.2　基本公式、定理和常用規則
　1.3 邏輯函數的化簡
　　1.3.1 邏輯函數的標準與或式和簡式
　　1.3.2　邏輯函數的公式化簡法
　　1.3.3　邏輯函數的圖形化簡法
　　1.3.4　具有無關項的邏輯函數的化簡　
　1.4 邏輯函數的錶示方法及相互轉換
　　1.4.1 幾種邏輯函數的錶示方法
　　1.4.2　邏輯函數幾種錶示方法之間的轉換
　本章小結
　思考題與習題
第2章　集成邏輯門電路
　2.1 半導體器件的開關特性
　　2.1.1　二極管的開關特性
　　2.I.2　三極管的開關特性
　　2.1.3　場效應管的開關特性
　2.2 分立元器件門電路
　　2.2.1　二極管門電路
　　2.2.2　三極管門電路
　　2.2.3　正邏輯和負邏輯
　2.3 TTL集成門電路
　　2.3.1 TTL與非門
　　2.3.2　其他類型的TTL門電路
　　2.3.3 TTL集成邏輯門的使用
　2.4 CMOS集成門電路
　　2.4.1 CMOS反相器
　　2.4.2　其他類型的CMOS邏輯門電路
　　2.4.3 CMOS電路的特點和使用
　本章小結
　思考題與習題
第3章　組閤邏輯電路
　3.1 概述
　　3.1.1　組閤邏輯電路的分析
　　3.1.2　組閤邏輯電路的設計
　　3.1.3　組閤邏輯電路設計舉例
　3.2　編碼器和譯碼器
　　3.2.1 編碼器
　　3.2.2　編碼器的用法
　　3.2.3　譯碼器
　　3.2.4　譯碼器的用法
　3.3　加法器和數值比較器
　　3.3.1　加法器
　　3.3.2　加法器的用法
　　3.3.3　數值比較器
　　3.3.4　數值比較器的用法
　3.4　數據選擇器和數據分配器
　　3.4.1　數據選擇器
　　3.4.2　數據選擇器的用法
　　3.4.3　數據分配器
　　3.4.4　數據分配器的用法
　3.5　組閤邏輯電路中的競爭冒險
　　3.5.1 競爭冒險的概念及産生的原因
　　3.5.2　競爭冒險的識彆與消除方法
　本章小結
　思考題與習題
第4章　集成觸發器
　4.1 基本RS觸發器
　　4.1.1 概述
　　4.1.2　基本RS觸發器
　　4.1.3　集成基本觸發器
　4.2　時鍾觸發器
　　4.2.1 同步RS觸發器
　　4.2.2　主從CMOS邊沿D觸發器（CC4013）
　　4.2.3　維持阻塞D觸發器（74LS74）
　　4.2.4　負邊沿JK觸發器
　　4.2.5 T觸發器和T’觸發器
　4.3 觸發器邏輯功能分類及相互轉換
　　4.3.1　觸發器邏輯功能分類
　　4.3.2　不同類型時鍾觸發器間的轉換
　4.4　觸發器的選用
　　4.4.1　觸發器的閤理選用
　　4.4.2　觸發器的參數和指標
　　4.4.3　觸發器使用的注意事項
　本章小結
　思考題與習題
第5章　時序邏輯電路
　5.1 概述
　　5.1.1 時序邏輯電路的特點
　　5.1.2　時序電路邏輯功能錶示方法
　5.2 時序邏輯電路的分析方法
　　5.2.1　分析步驟
　　5.2.2　分析舉例
　5.3　計數器
　　5.3.1　異步計數器
　　5.3.2　同步計數器
　　5.3.3　N進製計數器
　　5.3.4　計數器的應用
　5.4　寄存器
　　5.4.1　基本寄存器
　　5.4.2　移位寄存器
　　5.4.3　寄存器的應用
　5.5　順序脈衝發生器
　　5.5.1　計數器型順序脈衝發生器
　　5.5.2　移位型順序脈衝發生器
　5.6 時序邏輯電路的設計方法
　　5.6.1　基本設計步驟
　　5.6.2　設計舉例
　本章小結
　思考題與習題
第6章　脈衝波形的産生和整形
　6.1 概述
　　6.1.1　矩形脈衝的基本特性
　　6.1.2 555定時器
　6.2 多諧振蕩器
　　6.2.1 555定時器構成的多諧振蕩器
　　6.2.2　其他多諧振蕩器
　　6.2.3　多諧振蕩器的應用
　6.3　施密特觸發器
　　6.3.1 555定時器構成的施密特觸發器
　　6.3.2　集成施密特觸發器
　　6.3.3　施密特觸發器的應用
　6.4　單穩態觸發器
　　6.4.1 555定時器構成的單穩態觸發器
　　6.4.2　集成單穩態觸發器
　　6.4.3　單穩態觸發器的應用
　本章小結
　思考題與習題
第7章　數模、模數轉換器
　7.1 概述
　　7.2 D/A轉換器
　　7.2.1　權電阻網絡型D/A轉換器
　　7.2.2 T形電阻網絡型D/A轉換器
　　7.2.3 D/A轉換器的主要技術指標
　7.3 A/D轉換器
　　7.3.1　采樣、保持、量化、編碼
　　7.3.2　計數器式A/D轉換器
　　7.3.3 逐次逼近式A/D轉換器
　　7.3.4　雙積分式A/D轉換器
　　7.3.5　並行比較式A/D轉換器
　　7.3.6 A/D轉換器的主要技術指標
　7.4 D/A轉換器和A/D轉換器應用舉例
　　7.4.1 DAC0832的應用
　　7.4.2 ADC0809的應用
　本章小結
　思考題與習題
第8章　大規模集成電路
　8.1 概述
　　8.1.1 大規模集成電路的發展
　　8.1.2　大規模集成電路的分類
　8.2　存儲器及其應用
　　8.2.1 固定隻讀存儲器ROM
　　8.2.2 ROM的應用
　　8.2.3 存取存儲器RAM
　　8.2.4 RAM的應用
　8.3 可編程邏輯器件PLD
　　8.3.1 PLD的基本結構
　　8.3.2 PLD的分類
　　8.3.3 PLA的應用
　　8.3.4 PLD設計過程簡介
　8.4 CPLD/FPGA開發環境MAX plusⅡ應用簡介
　　8.4.1 MAx plusⅡ安裝
　　8.4.2 MAX plusⅡ基本功能
　　8.4.3 HDL設計特點
　本章小結
　思考題與習題
附錄 實驗和實踐環節
　F.1　常用儀器與設備的使用方法
　　F.1.1　數字實驗儀
　　F.1.2　數字萬用錶
　　F.1.3　邏輯筆
　　F.1.4　示波器
　F.2　數字電路設計的基礎知識
　　F.2.1　數字電路一般設計方法
　　F.2.2　數字電路的調試
　　F.2.3　電路故障的檢測與排除
　　F.2.4　數字電路設計舉例
　F.3　數字電路實驗
　　F.3.1　儀器使用和門電路測試
　　F.3.2　組閤邏輯電路的設計與調試
　　F.3.3　加法器應用電路的設計與調試
　　F.3.4　編碼器和譯碼器應用電路的設計與調試
　　F.3.5　數據選擇器和數據分配器應用電路的設計與調試
　　F.3.6　觸發器邏輯功能測試及其簡單應用
　　F.3.7　時序邏輯電路的測試
　　F.3.8　時序邏輯電路的設計與測試
　　F.3.9　Ⅳ進製計數器的設計與測試
　　F.3.10　計數器應用電路的設計與測試
　　F.3.11　移位寄存器
　　F.3.12　555定時器應用電路的設計與測試
　F.4　數字電子技術課程設計
　　F.4.1　數字電子鍾
　　F.4.2　交通信號燈
　　F.4.3　數字頻率計
　　F.4.4　智力競賽搶答器
　F.5　EWB應用簡介
　　F.5.1　EWB簡介
　　F.5.2　EWB應用舉例
　F.6　基於CPLD/FPGA的頻率計的實現
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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數字電路與邏輯設計(第二版) 內容簡介 本書全麵係統地介紹瞭數字電路和邏輯設計的基礎理論、核心概念以及工程實踐方法。全書共分為十一章，從最基礎的二進製數係統與編碼、邏輯門電路齣發，逐步深入到組閤邏輯電路、時序邏輯電路、存儲器、可編程邏輯器件以及數字係統設計流程等內容。本書力求理論與實踐相結閤，既有嚴謹的理論推導，又包含豐富的實例分析和設計練習，旨在幫助讀者建立紮實的數字電路設計知識體係，培養解決實際工程問題的能力。 第一章 緒論 本章首先對數字電路和邏輯設計的概念及其重要性進行瞭闡述，強調瞭其在現代電子技術和計算機科學中的核心地位。接著，係統介紹瞭數字信號和模擬信號的區彆與聯係，以及數字係統相對於模擬係統的優勢。隨後，對本書的學習目標和內容安排做瞭簡要概述，為讀者搭建起整體的學習框架。 第二章 數製與編碼 本章是數字電路設計的基礎。首先，詳細講解瞭二進製、十進製、八進製、十六進製等常用的數製錶示方法，以及它們之間的相互轉換。在此基礎上，重點介紹瞭各種編碼方式，包括二進製編碼（如BCD碼、餘3碼）、格雷碼、ASCII碼等，並分析瞭它們的特性和適用場景。本章強調瞭理解和熟練掌握數製轉換與編碼規律對於後續學習數字電路至關重要。 第三章 邏輯門電路 本章引入瞭數字邏輯世界的基本構建單元——邏輯門電路。詳細介紹瞭基本邏輯門（與門、或門、非門）的邏輯功能、真值錶、邏輯符號和電路實現。在此基礎上，引入瞭擴展邏輯門（與非門、或非門、異或門、同或門）及其特性。本章深入探討瞭這些邏輯門電路的物理實現基礎，如晶體管的開關特性，並初步介紹瞭邏輯電平的概念。掌握邏輯門電路的功能是理解和設計復雜數字電路的前提。 第四章 邏輯函數的錶示方法和化簡 本章聚焦於如何用數學方法描述和簡化邏輯功能。首先，介紹瞭邏輯函數的三種基本錶示方法：邏輯錶達式、真值錶和卡諾圖。隨後，詳細講解瞭邏輯函數的化簡方法，包括代數化簡法和卡諾圖化簡法。卡諾圖化簡部分詳細介紹瞭如何根據變量數量繪製卡諾圖、閤並相鄰的1（或0）來簡化錶達式，並解釋瞭“圈1”和“圈0”的意義及其原則。本章旨在讓讀者學會如何用最簡潔的邏輯錶達式來錶示和實現一個特定的邏輯功能，從而優化電路設計。 第五章 組閤邏輯電路 本章在掌握邏輯門電路和邏輯函數化簡的基礎上，開始構建更復雜的數字電路——組閤邏輯電路。詳細介紹瞭組閤邏輯電路的定義和特點，即輸齣僅取決於當前輸入。本章深入分析瞭幾種典型的組閤邏輯電路，包括編碼器、譯碼器、數據選擇器（多路選擇器）、比較器和加法器（半加器、全加器、多位加法器）、減法器等。對每種電路，都從功能需求、邏輯錶達式、卡諾圖化簡、電路實現以及應用實例等多個角度進行瞭詳細闡述。本章是理解數據處理和控製電路設計的基礎。 第六章 時序邏輯電路 本章引入瞭數字邏輯電路中具有“記憶”功能的另一大類電路——時序邏輯電路。詳細介紹瞭時序邏輯電路的定義和特點，即輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於電路過去的狀態。本章重點講解瞭構成時序邏輯電路的基本單元——觸發器，包括基本觸發器（SR觸發器）、門控觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器），並分析瞭它們的結構、工作原理、狀態轉移圖和激勵錶。在此基礎上，介紹瞭如何利用觸發器構建各種時序邏輯電路，如寄存器、計數器（同步計數器、異步計數器）和狀態機。本章是理解數據存儲、狀態轉移和時序控製電路設計的核心。 第七章 存儲器 本章深入探討瞭數字係統中用於存儲信息的核心部件——存儲器。詳細介紹瞭存儲器的基本原理和分類，包括易失性存儲器（如RAM）和非易失性存儲器（如ROM）。本章重點介紹瞭各種類型的隻讀存儲器（ROM），如掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM，並分析瞭它們的讀寫機製和特點。同時，也介紹瞭隨機存取存儲器（RAM），包括靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM），闡述瞭它們的讀寫過程和工作原理。最後，簡要介紹瞭存儲器的組織方式和接口設計。 第八章 可編程邏輯器件(PLD) 本章介紹瞭在現代數字電路設計中扮演重要角色的可編程邏輯器件（PLD）。詳細闡述瞭PLD的基本概念、發展曆程和分類，包括PLA（可編程邏輯陣列）、PAL（可編程陣列邏輯）和GAL（通用陣列邏輯）。在此基礎上，重點介紹瞭CPLD（復雜可編程邏輯器件）和FPGA（現場可編程門陣列）這兩種主流的PLD。本章深入剖析瞭CPLD和FPGA的內部結構、工作原理、可編程性以及它們在實現復雜數字邏輯功能方麵的優勢，並探討瞭如何使用硬件描述語言（HDL）對這些器件進行編程設計。 第九章 數製係統 本章在第一章數製與編碼的基礎上，對數字係統中的數製錶示和運算進行瞭更深入的探討。雖然本書前半部分已經廣泛使用瞭二進製，本章將係統地迴顧和深化對各種數製的理解，並著重於二進製在數字電路中的具體應用。將詳細闡述二進製數錶示法的原理，包括無符號數和帶符號數（如原碼、補碼、反碼）的錶示方法。重點分析瞭計算機中常用的補碼錶示法，以及它在加減運算中的優勢。本章還將涉及二進製運算的基本規則，如二進製加法、減法、乘法和除法，並分析它們在數字電路中的實現。 第十章 數值運算電路 本章專門講解瞭實現各種數值運算的數字電路。本章將基於前麵章節介紹的邏輯門、組閤邏輯電路和時序邏輯電路的知識，設計和分析各種運算電路。首先，詳細介紹半加器、全加器以及如何利用全加器構成多位二進製加法器，並進一步介紹帶進位的加法器（如進位産生電路、進位選擇電路）。然後，講解二進製減法器的實現，重點是如何利用原碼、補碼或移碼進行減法運算。此外，本章還將介紹乘法器和除法器的基本原理和實現方法，雖然這些電路的實現會比加減法器復雜，但仍將從基本概念和簡化模型齣發進行闡述。本章旨在讓讀者理解計算機硬件如何執行數學計算。 第十一章 數字係統設計 本章將全書的知識融會貫通，係統地介紹瞭數字係統的設計流程和方法。首先，迴顧瞭數字係統設計的基本步驟，包括需求分析、功能抽象、邏輯設計、電路實現、仿真驗證和係統集成。本章將重點介紹如何將實際的工程問題轉化為數字邏輯設計任務。將詳細闡述使用硬件描述語言（HDL），如Verilog或VHDL，來進行係統級的設計。通過實例演示，講解如何利用HDL描述組閤邏輯和時序邏輯模塊，以及如何將這些模塊進行實例化和連接，從而構建一個完整的數字係統。本章還將介紹數字係統仿真的重要性，以及如何利用仿真工具來驗證設計的功能和時序。最後，將簡要介紹一些高級設計概念，如狀態機設計、流水綫技術等，為讀者進一步深入學習數字係統設計打下基礎。 本書的編寫始終遵循循序漸進、由淺入深的原則，力求語言精練，圖文並茂。每個章節都配有清晰的插圖和錶格，便於讀者理解。每章結束後都附有精心設計的習題，涵蓋瞭理論計算和設計實踐兩方麵，旨在幫助讀者鞏固所學知識，提高分析和解決問題的能力。本書適閤作為高等院校電子工程、計算機科學與技術、自動化等專業本科生的教材，也可供從事相關領域研究和工程技術人員參考。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書在內容的前半部分，也就是關於數製轉換和組閤邏輯電路的闡述上，略顯傳統，但後半部分對於存儲器、狀態機以及簡單CPU結構（雖然隻是初步涉及）的探討，卻展現瞭超越一般教材的深度和廣度。尤其是關於有限狀態機的設計與化簡，作者不僅介紹瞭常用的圖錶法，還穿插瞭對不同編碼方式（如獨熱碼、格雷碼）在實際電路實現中的性能差異的討論，這一點非常具有前瞻性。它沒有止步於“如何設計”，而是引導讀者思考“如何優化設計”。當我讀到關於寄存器傳輸級描述（RTL）的初步介紹時，我意識到這本書其實是在悄悄地為我們嚮更高級的硬件描述語言（HDL）學習過渡打下堅實的邏輯基礎。這種對未來學習路徑的巧妙鋪墊，使得這本書的價值遠超一本單純的數字電路導論，它更像是一份精心準備的“思維藍圖”。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我購買這本書的初衷隻是為瞭應付即將到來的期末考試，沒想到它竟然成瞭我電子工程學習生涯中的一個重要轉摺點。這本書最讓我贊賞的是它那近乎苛刻的嚴謹性。在講解觸發器和寄存器時，作者對待時序約束和時鍾沿觸發的每一個細節都分析得極為透徹，沒有留下任何模糊地帶。我記得之前看其他資料時，對主從結構和邊沿觸發的概念總是似懂非懂，但這本書通過精妙的時序圖，將“亞穩態”和“毛刺”等晦澀的概念具象化瞭，讓我第一次真正理解瞭為什麼在實際電路設計中，時序控製是如此至關重要。書中那些關於競爭與冒險的分析案例，簡直是教科書級彆的，每一個案例都伴隨著對電路行為的深刻剖析，而不是簡單地給齣結果。讀完這些章節後，我再去看那些復雜的同步電路設計案例，突然間就茅塞頓開瞭，感覺自己看待電路的視角都拔高瞭一個層次。這種強調工程實踐中“陷阱”的講解風格，遠比空泛的理論推導來得實在和寶貴。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版也值得一提，這對於長時間閱讀專業書籍來說，體驗感極佳。紙張的質量很好，印刷清晰，即便是那些密集的邏輯符號和波形圖，也絲毫沒有模糊不清的感覺，長時間盯著看也不會覺得眼睛特彆疲勞。更重要的是，全書的章節結構設計得非常人性化。它似乎深諳讀者的學習麯綫，每一章的開頭都會用一個簡短的引言來概括本章將要解決的核心問題，並在結尾處設置瞭“思考與練習”部分，這些練習題的難度梯度設置得恰到好處，從基礎概念的鞏固到復雜係統的分析，循序漸進，非常適閤用來檢驗學習效果。我特彆喜歡書中那種“理論聯係實際”的敘述方式，它不是孤立地討論邏輯門，而是將這些門電路組閤成加法器、譯碼器、多路選擇器等實際部件，這種構建感的學習過程，極大地增強瞭學習的趣味性和目的性。

評分☆☆☆☆☆

這本關於數字電路的入門教材，給我留下瞭非常深刻的印象。作者在講解基礎概念時，那種由淺入深、層層遞進的敘述方式，簡直是為初學者量身定製的。比如，在介紹布爾代數和邏輯門的時候，書中不僅清晰地闡述瞭代數公式，還配有大量的實例圖解，讓我這個之前對電路一竅不通的人也能迅速抓住核心思想。特彆是對於卡諾圖的化簡過程，書中通過幾個典型的復雜函數例子，一步步展示瞭如何有效分組和最小化邏輯錶達式，那種清晰的邏輯推導過程，讓人感覺自己仿佛真的掌握瞭一門“簡化藝術”。此外，書中對組閤邏輯電路和時序邏輯電路的劃分和講解也做得非常到位，使得學習的脈絡非常清晰，不會因為知識點的堆砌而感到混亂。如果說有什麼可以改進的地方，或許是對於一些高級應用，比如可編程邏輯器件（PLD）的介紹可以再稍微深入一些，但考慮到這是一本基礎教材，目前的廣度和深度已經非常令人滿意瞭，絕對是自學數字電子學領域的寶典。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的閱讀體驗是極其“硬核”的，它不提供任何花哨的視覺輔助，所有的知識點都建立在紮實的邏輯推理之上，這對於習慣瞭多媒體教學的現代學生來說，可能需要一個適應的過程。然而，正是這種“不妥協”的態度，纔成就瞭其不可替代的地位。書中對時序邏輯中的競爭冒險現象分析得極其到位，它沒有迴避這個在實際FPGA或ASIC設計中經常遇到的難題，而是用精確的數學分析和邏輯圖示來剖析其根源，並提齣瞭幾種經典的消除方法，比如增加冗餘項或調整邏輯門類型。這種對“缺陷”的深刻洞察和解決能力，是任何一本浮於錶麵的教程所不具備的。這本書教會我的，不僅僅是電路的工作原理，更是一種麵對復雜係統時，保持嚴謹、追求完美的工程師精神。它是一本需要反復研讀、時常翻閱的工具書，而不是一次性讀完就束之高閣的讀物。