數字邏輯/電工電子基礎課程規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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硃虹 編

圖書標籤:

• 數字邏輯
• 電工電子
• 基礎課程
• 教材
• 規劃
• 電路分析
• 電子技術
• 高等教育
• 理工科
• 教學參考

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121232749

版次：1

商品編碼：11517061

包裝：平裝

叢書名： 電工電子基礎課程規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-07-01

用紙：膠版紙

頁數：212

正文語種：中文

編輯推薦

本書為北京市高等教育精品教材立項項目（重點支持項目），國傢精品課程“電路分析”的配套教材,配有PPT課件和其他資源。內容講解清晰易懂、層次分明。

內容簡介

　　《數字邏輯/電工電子基礎課程規劃教材》為北京市高等教育精品教材立項項目（重點支持項目），並且是國傢精品課程“電路分析”的配套教材。作者全麵、係統地講述瞭數字邏輯課程所具有的基本內容，包括半導體基礎知識、計算機中數與碼的錶示、邏輯代數、基本門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路等，並與教育部普通高中通用技術課標相結閤，采用“自上而下”與“自下而上”相結閤的教學方法，體現教材的“基礎性”、“實用性”、“實踐性”、“前瞻性”和“創新性”。

作者簡介

　　硃虹，首都師範大學信息學院副教授，主講課程“電路分析”課程獲2008年國傢精品課程，2007年北京市精品課程；2007年獲北京市高校中青年骨乾教師稱號。

目錄

第1章 微電子器件基礎 1
1．1 半導體的基礎知識 1
1．1．1 本徵半導體 1
1．1．2 雜質半導體 2
1．1．3 PN結 3
1．1．4 半導體二極管 4
1．2 雙極型晶體管及其開關特性 6
1．2．1 雙極型晶體管的結構 6
1．2．2 電流放大 6
1．2．3 晶體管的開關特性 7
1．3 場效應管及其開關特性 8
1．3．1 絕緣柵型場效應管的結構及原理 8
1．3．2 場效應管的開關特性 10
習題一 11
第2章 數字邏輯的數學基礎 12
2．1 進位計數製 12
2．1．1 二進製 12
2．1．2 二進製數與十進製數的相互轉換 13
2．2 帶符號數的錶示 15
2．2．1 數的原碼錶示法 15
2．2．2 數的反碼錶示法 15
2．2．3 數的補碼錶示法 16
2．3 數的編碼錶示 16
2．3．1 二-十進製編碼 16
2．3．2 格雷碼（Gray Code） 17
2．3．3 奇偶校驗碼 18
2．3．4 ASCII字符編碼 19
2．4 邏輯代數 20
2．4．1 邏輯代數的基本問題 20
2．4．2 邏輯代數的基本定律與公式 22
2．4．3 邏輯函數的代數法化簡 23
2．4．4 邏輯函數的卡諾圖化簡 23
習題二 26
第3章 基本邏輯門電路 28
3．1 分立元件門電路 28
3．1．1 與門電路 28
3．1．2 或門電路 30
3．1．3 非門電路 31
3．2 TTL集成門電路 32
3．2．1 TTL門電路概述 33
3．2．2 TTL集成門電路 33
3．2．3 TTL門電路的外特性 37
3．2．4 特殊類型TTL門電路 39
3．3 CMOS集成門電路 43
3．3．1 CMOS與非門 44
3．3．2 常用CMOS集成門電路 44
3．3．3 CMOS門電路的外特性 45
習題三 46
第4章 組閤邏輯電路的分析與設計 47
4．1 組閤邏輯電路概述 47
4．2 組閤邏輯電路的分析方法 47
4．3 組閤邏輯電路的設計方法 50
4．4 簡易計算器電路的設計 52
4．4．1 編碼電路的設計 53
4．4．2 算術運算電路的設計 61
4．4．3 譯碼電路的設計 73
4．5 其他常用的組閤邏輯電路的設計 86
4．5．1 數值比較電路的設計 87
4．5．2 數據選擇電路的設計 91
4．5．3 數據分配電路的設計 94
習題四 95
第5章 雙穩態觸發器及其應用 97
5．1 基本RS觸發器 97
5．1．1 基本RS觸發器的原理 98
5．1．2 觸發器的邏輯功能錶示方法 99
5．1．3 集成基本RS觸發器 101
5．1．4 或非門構成的基本RS觸發器 102
5．2 電平式觸發器 102
5．2．1 電平式RS觸發器 103
5．2．2 電平式D觸發器 105
5．3 邊沿式觸發器 106
5．3．1 邊沿式D觸發器 107
5．3．2 集成邊沿式D觸發器 110
5．3．3 邊沿式JK觸發器 111
5．3．4 集成邊沿式JK觸發器 115
5．4 觸發器的功能分類及其相互轉換 116
5．4．1 觸發器的功能分類 116
5．4．2 觸發器的相互轉換 118
習題五 121
第6章 時序邏輯電路的分析與設計 124
6．1 時序邏輯電路概述 124
6．1．1 時序邏輯電路的組成 124
6．1．2 時序邏輯電路的描述 124
6．1．3 時序邏輯電路的分類 125
6．2 同步計數器的分析及應用 126
6．2．1 二進製同步計數器 126
6．2．2 集成二進製同步計數器及其應用 130
6．2．3 十進製同步計數器 134
6．2．4 集成十進製同步計數器及其應用 138
6．2．5 N進製同步計數器 141
6．3 異步計數器的分析及應用 144
6．3．1 二進製異步計數器 144
6．3．2 十進製異步計數器 147
6．3．3 集成異步計數器及其應用 149
6．4 寄存器的分析及應用 151
6．4．1 數據寄存器 151
6．4．2 集成數據寄存器 152
6．4．3 移位寄存器 153
6．4．4 集成移位寄存器 155
6．5 環形計數器及其應用 158
6．5．1 環形計數器及應用 158
6．5．2 扭環形計數器及應用 163
6．6 時序邏輯電路的設計 165
6．6．1 序列信號檢測器的設計 165
6．6．2 計數器的設計 168
6．6．3 環形計數器的設計 171
習題六 174
第7章 數字邏輯在普通高中通用技術課程中的應用 177
7．1 帶符號的一位加減計算器 177
7．1．1 總體設計 177
7．1．2 計算器鍵盤及按鍵信號的讀取 178
7．1．3 數字按鍵信號的編碼 179
7．1．4 數字鍵編碼的鎖存 180
7．1．5 加減運算電路 181
7．1．6 譯碼顯示及消隱電路 183
7．1．7 計算器仿真結果 184
7．2 八路智力競賽搶答器 185
7．2．1 脈衝發生器 186
7．2．2 秒脈衝發生器 187
7．2．3 30秒倒計時器 187
7．2．4 八路搶答器 188
7．3 簡易頻率計 189
7．3．1 頻率測量原理及總體設計 189
7．3．2 1秒鍾倒計時器 190
7．3．3 計數器 190
7．3．4 仿真結果 190
7．4 十字路口交通燈控製器 195
7．4．1 交通燈控製器總體設計 195
7．4．2 定時控製器 196
7．4．3 5秒/35秒定時器 196
7．4．4 交通燈顯示控製 197
7．4．5 仿真結果 199
7．5 數字時鍾 199
7．5．1 數字時鍾的總體設計 200
7．5．2 秒計數器 200
7．5．3 分計數器 200
7．5．4 時計數器 201
7．5．5 仿真結果 202
參考文獻 203

前言/序言

《數字邏輯與電工電子基礎》課程規劃教材簡介 本教材旨在為高等院校電子信息類、自動化類、計算機類等相關專業的學生提供一套係統、深入的數字邏輯和電工電子基礎知識學習平颱。課程內容緊密結閤現代電子技術發展趨勢，以培養學生紮實的理論基礎、嚴謹的邏輯思維能力和優秀的工程實踐能力為目標。教材力求在理論講解的深度與廣度之間取得平衡，兼顧知識的係統性與實用性，引導學生從宏觀到微觀，從基礎到應用，逐步構建完整的知識體係。 第一篇：電工電子基礎 本篇內容是理解數字邏輯電路的基石，為後續章節的學習奠定堅實的物理和電路理論基礎。 第一章：電路的基本概念與定律 核心內容： 介紹電荷、電流、電壓、電阻、電容、電感等基本電學量及其單位。闡述電路的基本組成（電源、負載、導綫、開關），理解電路圖的繪製規則和符號。深入講解歐姆定律、基爾霍夫電壓定律（KVL）和基爾霍夫電流定律（KCL），並結閤實例進行推導和應用，使學生掌握分析簡單直流和交流電路的基本方法。 學習目標： 能夠準確定義和區分基本電學量，理解電路的基本構成要素，熟練運用歐姆定律和基爾霍夫定律分析和計算簡單電路的參數。 第二章：直流電路分析 核心內容： 重點介紹電阻串聯、並聯電路的計算方法，以及混聯電路的簡化和分析策略。講解節點電壓法、網孔電流法等更高級的電路分析方法，並說明其適用範圍和解題步驟。介紹等效電源（戴維南定理、諾頓定理）的概念，理解其在簡化復雜電路中的作用。討論電路中的功率消耗與能量轉換。 學習目標： 掌握各種直流電路的等效計算和分析技術，能夠運用多種方法獨立求解復雜的直流電路，理解功率和能量在電路中的意義。 第三章：交流電路分析 核心內容： 引入正弦交流電的概念，講解其基本參數（周期、頻率、振幅、初相位）以及相量錶示法，這是分析交流電路的核心工具。詳細介紹電感和電容在交流電路中的感抗和容抗，以及阻抗的概念。講解RL、RC、RLC串並聯電路的計算，包括電壓、電流的幅值和相位關係。介紹功率（有功功率、無功功率、視在功率）的概念及其在交流電路中的意義，以及功率因數。 學習目標： 能夠理解正弦交流電的特性，熟練運用相量法分析交流電路，掌握阻抗的概念及其在交流電路分析中的作用，理解交流電路的功率和功率因數。 第四章：晶體管放大電路基礎 核心內容： 介紹半導體的基本特性（PN結的正嚮導通和反嚮截止）。深入講解雙極結型晶體管（BJT）的結構、工作原理（放大區、截止區、飽和區），以及其三種基本組態（共發射極、共集電極、共基極）的輸入輸齣特性麯綫。講解BJT作為放大器和開關的基本應用。介紹場效應晶體管（FET）的結構、工作原理（JFET和MOSFET），以及其作為放大器和開關的特點。 學習目標： 理解PN結和晶體管的基本工作原理，能夠分析BJT和FET的靜態和動態特性，理解它們作為放大器和開關的基本工作方式。 第五章：集成運算放大器（Op-Amp） 核心內容： 介紹集成運算放大器的基本結構（差分放大級、中間放大級、輸齣級）和重要參數（開環電壓增益、輸入電阻、輸齣電阻、共模抑製比、壓擺率等）。重點講解理想運放的兩個基本定理（虛短、虛斷），並以此為基礎分析各種經典運放電路，包括同相放大器、反相放大器、加法器、減法器、積分器、微分器等。 學習目標： 掌握集成運放的基本構成和關鍵參數，能夠利用理想運放定理分析和設計各種基礎運放電路，理解運放作為通用信號處理模塊的強大功能。 第六章：基本信號與係統 核心內容： 介紹幾種基本的信號類型，如直流信號、周期信號（正弦波、方波、三角波）、非周期信號（脈衝信號）。講解信號的頻譜分析（傅裏葉級數和傅裏葉變換）的基本思想，理解信號的頻率成分。介紹係統（綫性係統、時不變係統）的基本概念，以及係統的時域和頻域響應。 學習目標： 能夠識彆和描述基本的信號類型，理解信號頻譜的概念，初步瞭解係統特性與信號響應之間的關係。 第二篇：數字邏輯基礎 本篇內容將帶領學生進入數字世界的奧秘，從最基本的邏輯門到復雜的組閤與時序邏輯電路設計。 第七章：二進製數製、邏輯運算與邏輯門 核心內容： 介紹二進製、十進製、十六進製等數製及其相互轉換。深入講解邏輯代數（布爾代數）的基本公理、定理和規則，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。引入邏輯變量和邏輯函數，並講解最小項、最大項的概念。詳細介紹基本邏輯門（與門、或門、非門）的工作原理、邏輯符號、真值錶和邏輯錶達式。在此基礎上，介紹集成邏輯門（與非門、或非門、異或門、同或門）及其邏輯功能。 學習目標： 掌握不同數製之間的轉換，熟練運用布爾代數進行邏輯錶達式的化簡和運算，理解基本邏輯門的功能，並能正確繪製邏輯符號。 第八章：組閤邏輯電路 核心內容： 講解組閤邏輯電路的設計流程：需求分析、列齣真值錶、化簡邏輯函數（使用卡諾圖、布爾代數法）、畫齣邏輯圖。重點講解常用組閤邏輯電路的原理和應用，包括編碼器（Binary Encoder, Priority Encoder）、譯碼器（Decoder）、數據選擇器（Multiplexer, MUX）、數據分配器（Demultiplexer, DEMUX）、加法器（Half Adder, Full Adder）、減法器、比較器等。 學習目標： 能夠獨立設計和分析組閤邏輯電路，掌握卡諾圖化簡方法，理解並能設計實現各種常用組閤邏輯功能的功能模塊。 第九章：時序邏輯電路 核心內容： 介紹觸發器（Flip-Flop）的概念，講解基本觸發器（SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器）的結構、工作原理、狀態轉換圖、時序圖和邏輯錶達式。重點講解基於觸發器的寄存器（Register）和計數器（Counter）的設計，包括移位寄存器、異步計數器、同步計數器、環形計數器、扭環計數器等。介紹狀態機的概念，講解有限狀態機（FSM）的設計方法，包括Moore狀態機和Mealy狀態機。 學習目標： 理解觸發器的基本原理和工作特性，掌握寄存器和計數器的設計方法，能夠設計和分析基本的時序邏輯電路，初步理解狀態機的設計思想。 第十章：存儲器基礎 核心內容： 介紹存儲器的基本概念，如存儲單元、存儲字、存儲容量、地址綫、數據綫、讀/寫控製。講解隨機存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）的基本類型（SRAM, DRAM, PROM, EPROM, EEPROM）。介紹簡單的RAM和ROM結構，理解其讀寫操作的時序。 學習目標： 瞭解不同類型存儲器的基本原理和特點，理解存儲器與CPU之間的基本接口關係。 第十一章：邏輯器件與集成電路 核心內容： 介紹常用的數字集成電路係列，如TTL（晶體管-晶體管邏輯）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）係列，分析它們的邏輯門電路結構、特點（功耗、速度、抗乾擾能力）和使用注意事項。講解集成電路的封裝形式、引腳定義和集成電路使用規則。 學習目標： 瞭解主流數字集成電路的技術特點，能夠根據應用需求選擇閤適的邏輯器件，並掌握正確使用集成電路的方法。 第十二章：可編程邏輯器件（PLD）簡介 核心內容： 介紹可編程邏輯器件（PLD）的基本概念，如PLA（可編程邏輯陣列）、PAL（可編程陣列邏輯）、GAL（通用陣列邏輯）以及CPLD（復雜可編程邏輯器件）和FPGA（現場可編程門陣列）的層次結構和基本原理。簡要介紹硬件描述語言（HDL）如Verilog或VHDL在PLD設計中的作用。 學習目標： 初步瞭解PLD技術，認識到其在現代數字係統設計中的重要性，為後續深入學習FPGA等提供概念基礎。 課程特色與亮點： 理論與實踐相結閤： 每章在講解理論知識的同時，配有豐富的例題和習題，並鼓勵學生結閤仿真軟件（如Multisim、Logisim）或實際的實驗電路闆進行驗證，將理論知識轉化為實踐技能。 循序漸進的學習路徑： 從最基礎的電工電子概念齣發，逐步深入到復雜的數字邏輯設計，確保學生能夠構建紮實且完整的知識體係。 緊跟時代發展： 課程內容在基礎知識之外，也適當引入瞭現代數字技術的發展趨勢，如PLD和HDL，為學生未來更高級的學習和研究打下基礎。 清晰易懂的講解風格： 教材語言力求清晰、準確，避免過於晦澀的錶達，配以大量的圖示和錶格，幫助學生更好地理解和記憶。 本教材力求成為學生學習數字邏輯與電工電子基礎知識的得力助手，幫助他們掌握現代電子技術的核心技能，為未來在電子工程、計算機科學等領域的深入發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的講解方式印象特彆深刻。它不像某些教材那樣，上來就拋齣一堆公式和定義，而是通過一種非常形象和類比的方式來闡述概念。比如，講解邏輯門時，它會用開關的開閤來類比，這使得抽象的邏輯運算變得具體可感。對於時序邏輯電路，它更是巧妙地運用時間軸來展示信號的變化過程，讓我們能夠清晰地看到不同狀態之間的轉換。而且，它在講解過程中，會穿插一些“小貼士”或者“注意點”，這些都是作者在教學過程中積纍的寶貴經驗，能夠幫助我們避免一些常見的錯誤。書中對於電路圖的繪製和解讀也有詳細的指導，這對於我們這些初學者來說，是必備的技能。我之前看電路圖總是覺得眼花繚亂，但通過這本書的學習，我現在能夠比較清晰地理解各種符號的含義，以及它們在電路中的作用。這本書的內容深度和廣度都恰到好處，既能滿足基礎課程的要求，又能為深入學習打下良好的基礎。

評分☆☆☆☆☆

從一個學習者的角度來看，這本書在提升學習效率方麵錶現卓越。它最大的優點在於將原本可能獨立存在的“數字邏輯”和“電工電子基礎”這兩個看似割裂的學科有機地結閤起來，形成瞭一個完整的課程體係。這意味著我不需要再去費力地尋找額外的資料來補充基礎知識，而是可以在學習數字邏輯的同時，自然而然地鞏固和提升電工電子的基礎。這種整閤式的學習方式，大大節省瞭我的時間和精力，讓我能夠更專注於核心內容的學習。而且，書中的結構安排非常閤理，章節之間的過渡自然流暢，不會讓人感到突兀。它仿佛是在為我量身定做的一份學習計劃，指引我一步步前進。我特彆欣賞它在引入新概念時，總是會先迴顧相關的基礎知識，確保讀者不會因為基礎不牢而産生睏惑。這種細緻入微的設計，充分體現瞭編寫者對學習者需求的深刻理解。總而言之，這是一本能夠真正幫助讀者建立起紮實電子工程知識體係的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於它對電工電子基礎知識的紮實鋪墊。在學習數字邏輯之前，往往需要對電路的基本原理有所瞭解，而這本書恰好在這方麵做得非常齣色。它從最基礎的電路元件，比如電阻、電容、電感，到交流和直流電路的基本定律，如歐姆定律、基爾霍夫定律，都做瞭詳盡的介紹。我之前對電路這塊總有些模糊的概念，但通過這本書的講解，我對電流、電壓、電阻之間的關係有瞭更深刻的理解，也學會瞭如何分析簡單的電路。它還講解瞭半導體器件，比如二極管、三極管，以及它們在電路中的應用，這為理解後續的數字邏輯電路打下瞭堅實的基礎。值得一提的是，書中關於電源和信號處理的部分也讓我受益匪淺。它不僅介紹瞭不同類型的電源，還講解瞭如何處理交流信號，比如濾波、放大等。這些基礎知識的講解，雖然看起來很基礎，但卻為整個數字邏輯的學習提供瞭堅實的理論支撐，讓我能夠更自信地去探索更復雜的電路設計。

評分☆☆☆☆☆

這本書在課程規劃方麵也做得非常到位，它不僅僅是知識的堆砌，更像是為學習者設計瞭一條清晰的學習路徑。每一章的安排都考慮到瞭知識的遞進關係，從易到難，從基礎到進階，讓你能夠一步步地掌握復雜的概念。更重要的是，它在每章的結尾都設置瞭習題和思考題，這些題目不僅鞏固瞭課堂上學到的知識，還引導我去思考更深層次的問題。我特彆喜歡它的案例分析部分，通過實際的工程項目來講解理論知識的應用，這讓我感覺學習過程更加貼近實際工作需求。例如，它在講解組閤邏輯電路時，就以一個簡易的電子密碼鎖為例，逐步演示瞭如何從需求分析到邏輯設計，再到電路實現，這個過程讓我對電路設計的完整流程有瞭直觀的認識。這本書的編寫風格非常注重培養讀者的獨立思考能力和解決問題的能力，它不會直接給齣所有答案，而是鼓勵你去探索和發現，這對於我們這些想要成為一名閤格的電子工程師的學生來說，是至關重要的。

評分☆☆☆☆☆

這次偶然的機會接觸到瞭一本名為《數字邏輯/電工電子基礎課程規劃教材》的書，雖然它的標題看起來有些官方和嚴肅，但翻開來，裏麵的內容卻讓我眼前一亮。首先，它非常係統地梳理瞭數字邏輯這塊知識的脈絡，從最基本的邏輯門電路，比如與門、或門、非門，到組閤邏輯電路，如加法器、譯碼器、多路選擇器，再到時序邏輯電路，如觸發器、寄存器、計數器，講解得循序漸進，邏輯清晰。尤其讓我印象深刻的是，它在講解每一個概念時，都會輔以大量的實例和圖示，這使得原本可能枯燥的技術術語變得生動易懂。我之前總覺得數字邏輯離實際應用有點遠，但這本書通過一些實際的電路設計案例，比如簡單的計算器、交通燈控製係統等，讓我看到瞭這些理論是如何在現實世界中發揮作用的，這極大地激發瞭我進一步學習的興趣。而且，它還提到瞭EDA（電子設計自動化）工具的使用，這對於我這樣一個想要將理論知識轉化為實踐的初學者來說，無疑是重要的指導。這本書的語言風格也比較平實，沒有過多的學術腔調，更像是經驗豐富的老師在耐心講解，這讓我感到很親切。