数字逻辑设计及应用习题册（中文版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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姜书艳 编

图书标签:

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• 计算机科学
• 高等教育
• 中文教材
• 应用

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121239564

版次：1

商品编码：11543229

包装：平装

丛书名： 电工电子基础课程规划教材

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：72

正文语种：中文

内容简介

《数字逻辑设计及应用习题册（中文版）》与《数字设计――原理与实践（第4版）》（John F. Wakerly，林生 等译，2007）或《数字逻辑设计及应用》（双语教材，姜书艳主编，2014）配套使用。本习题册的编写紧扣教材的能力目标要求，既注重基础知识的巩固，又强调基本能力的培养。全书包括引论、信息的二进制表达、逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路设计、存储电路、时序逻辑电路设计等共7章。每章内容包含：知识要点、重点、难点和习题。本习题册题型丰富，难易适中，对巩固课堂知识、提高学生分析问题和解决问题的能力有较好的帮助。本书提供习题参考答案。

作者简介

姜书艳，副教授，电子科技大学自动化学院。获得院级优秀主讲教师，校级优秀主讲教师，学校骨干教师，“最受学生欢迎的基础课”教师托普二等奖，校级优秀教学成果二等奖，院级“教学管理优秀”奖（个人），电子科技大学多媒体课件展评优秀奖，校级“德育先进工作者”，电子科技大学学报优秀论文（第一作者）。

目录

第一章 引论 1
一、知识要点 1
二、习题 3
第二章 信息的二进制表达 5
一、知识要点 5
二、习题 7
第三章 逻辑代数基础 13
一、知识要点 13
二、习题 15
第四章 逻辑门电路 19
一、知识要点 19
二、习题 21
第五章 组合逻辑电路设计 25
一、知识要点 25
二、习题 27
第六章 存储电路 39
一、知识要点 39
二、习题 41
第七章 时序逻辑电路设计 47
一、知识要点 47
二、习题 51
参考文献 63

前言/序言

《数字逻辑设计与应用》习题集（中文版） 导言 在日新月异的电子信息时代，数字逻辑设计作为现代电子系统和计算机硬件的基石，其重要性不言而喻。从微处理器到通信设备，从嵌入式系统到人工智能硬件，数字逻辑设计的原理与应用无处不在。掌握扎实的数字逻辑知识，不仅是电子工程、计算机科学等相关专业学子的必修课，更是所有致力于投身集成电路设计、嵌入式系统开发、硬件工程师等职业的专业人士不可或缺的技能。 为了帮助广大读者，特别是高等院校电子信息类、计算机类专业的学生，以及从事相关领域工作的工程师，系统地掌握数字逻辑设计的理论知识，并能够熟练运用所学原理解决实际问题，我们精心编纂了这本《数字逻辑设计与应用》习题集。本书旨在紧密配合主流的数字逻辑设计教材，通过大量的、不同难度和侧重点的习题，引导读者深入理解数字逻辑设计的核心概念，巩固基本理论，提升分析问题和解决问题的能力。 本书特色与内容概览 本书并非一本独立讲解理论的教材，而是定位于对数字逻辑设计理论进行强化训练和实践应用的辅助性学习资料。它以“练习与应用”为核心，涵盖了数字逻辑设计领域最为关键和核心的知识点。本书内容紧贴实际教学需求，力求做到： 1. 体系完整，覆盖全面： 本习题集严格按照数字逻辑设计教学的经典体系进行编排，内容覆盖了从最基础的数制与编码、逻辑门电路、组合逻辑电路的设计与化简，到时序逻辑电路（触发器、寄存器、计数器）、有限状态机（FSM）的设计，再到存储器、可编程逻辑器件（PLD）的应用，以及一些更高级的数字系统设计方法（如硬件描述语言HDL在数字逻辑设计中的应用初步）等所有核心章节。每一个章节的习题都经过精心设计，力求体现该章节的核心知识和难点。 2. 题型多样，难度梯度合理： 习题的类型多种多样，包括但不限于： 概念辨析题： 考察读者对基本概念、定义、定理的理解深度。 计算分析题： 要求读者进行数制转换、逻辑表达式推导、真值表分析等。 逻辑图绘制与分析题： 要求读者根据逻辑功能描述绘制逻辑图，或分析给定逻辑图的功能。 化简与优化题： 涉及卡诺图、奎恩-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法等多种逻辑化简工具的应用。 电路设计题： 要求读者根据给定的设计需求，完成组合逻辑或时序逻辑电路的设计，包括状态图、状态表、状态转移图的设计。 应用实例题： 结合实际应用场景，设计或分析相关的数字逻辑电路，例如数据选择器、加法器、译码器、编码器、时序逻辑电路在计数、移位等方面的应用。 HDL初步应用题（若教材涉及）： 对使用Verilog或VHDL等硬件描述语言进行基本逻辑模块描述的初步尝试。 习题的难度设置由浅入深，从基础概念的理解和简单计算，逐步过渡到复杂的逻辑设计和系统分析，确保不同水平的学习者都能从中获益。对于初学者，可以从基础题入手，逐步建立信心；对于进阶学习者，可以通过挑战更难的题目，进一步深化理解和提升能力。 3. 强调理论联系实际： 习题的设计并非孤立的理论演算，而是尽可能地贴近实际的工程应用。例如，在设计组合逻辑电路时，会模拟真实世界中的信号处理场景；在设计时序逻辑电路时，会涉及到数据传输、状态控制等实际需求。通过解决这些问题，读者可以更深刻地体会到数字逻辑设计理论在构建实际电子系统中的价值和作用。 4. 提供解题思路与方法指导（隐含）： 虽然本书主要提供习题，但题目的设置本身就蕴含了解决问题的思路和方法。例如，对于设计题，题目描述的清晰度、给出的约束条件，都引导着读者按照一定的逻辑步骤进行思考和设计。此外，一些复杂问题的习题，也促使读者思考不同的解决策略和优化途径。 各章节内容细述（示例性，非本书实际章节划分，仅为说明内容广度） 第一部分：数字逻辑基础 数制与编码： 涵盖二进制、八进制、十进制、十六进制之间的相互转换；各种编码（如BCD码、ASCII码、余3码、格雷码）的表示、转换与应用。习题将侧重于不同数制下的算术运算（加、减、乘、除）以及编码转换的准确性。 逻辑门电路与布尔代数： 深入理解基本逻辑门（与门、或门、非门）的特性、真值表；学习布尔代数的基本定律、定理（如德摩根定律、吸收律、分配律等）；掌握布尔表达式的化简方法（代数化简法）。习题将包括逻辑表达式的推导、简化，以及对基本逻辑门电路功能的分析。 组合逻辑电路： 学习组合逻辑电路的定义、特点；掌握逻辑函数的三种基本形式（标准和非式、标准或非式、乘积和式）；学习和掌握多种逻辑化简方法，如卡诺图（Karnaugh Map）和奎恩-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法；设计常见组合逻辑电路，如译码器、编码器、数据选择器、加法器、减法器、比较器、奇偶校验电路等。习题将包含从真值表或逻辑描述到最简逻辑表达式的推导，以及具体电路的设计与分析。 第二部分：时序逻辑电路 触发器： 学习各种基本触发器（SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）的结构、工作原理、时序图和特性表；理解时钟信号的作用；分析触发器的动态特性和约束时间；学习触发器的逻辑符号表示。习题将涉及触发器状态转换的分析，以及如何利用触发器实现基本逻辑功能。 寄存器与移位器： 学习寄存器的结构（并行输入并行输出、并行输入串行输出、串行输入并行输出、串行输入串行输出）；理解移位器的功能和分类；设计实现数据存储、并行传输、串行传输以及数据移位功能的电路。习题将侧重于数据在寄存器和移位器中的流动分析。 计数器： 学习同步计数器和异步计数器的区别；设计和分析各种计数器，如行波计数器、行波进位计数器、环形计数器、扭环计数器、移位寄存器序列发生器等；理解模计数器的设计方法；学习BCD计数器的设计。习题将重点考察计数器状态序列的设计和实现。 有限状态机（FSM）： 学习有限状态机的基本概念、模型（摩尔模型、米利模型）；掌握状态图、状态表、状态转移图的设计与绘制；将状态图转换为状态方程和逻辑电路；学习状态机的简化和优化。习题将包含根据功能需求设计各种序列检测器、控制器等有限状态机。 第三部分：存储器与PLD 存储器： 学习随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的基本原理、结构和分类；理解存储器的地址译码、读写操作；学习PLA、CPLD、FPGA等可编程逻辑器件的基本结构和应用。习题可能涉及存储器的基本操作分析，以及如何用PLD实现简单的逻辑功能。 第四部分：数字系统设计方法（若教材提及） 硬件描述语言（HDL）： 介绍Verilog或VHDL等HDL的基本语法；学习如何使用HDL描述组合逻辑和时序逻辑电路；进行简单的HDL代码编写与仿真。习题可能要求读者用HDL描述书中出现的某些基本逻辑模块。 学习建议 为了最大化本书的学习效果，我们建议读者： 1. 课后即练： 在学习完教材某一章节后，立即着手本书对应章节的习题。趁热打铁，巩固新学的概念和方法。 2. 独立思考： 在解答习题前，务必先独立思考，尝试自己分析问题，推导答案。即使遇到困难，也不要轻易翻阅答案，可以先尝试查找教材中相关的知识点。 3. 对比验证： 在独立完成习题后，再参考提供的解答或思路进行对比，分析自己的解题过程和结果，找出不足之处。 4. 深入理解： 对于解答中的关键步骤、方法和技巧，要深入理解其背后的原理，而不仅仅是记忆答案。 5. 举一反三： 学习解答思路，并尝试将其应用到其他相似的问题中，锻炼自己的解题能力。 6. 定期复习： 定期回顾之前做过的习题，尤其是那些曾经出错或有难度的题目，加深记忆，巩固理解。 7. 团队学习： 如果条件允许，可以与同学组成学习小组，互相讨论，共同解决习题中的难题。 结语 数字逻辑设计的学习是一个循序渐进、需要大量实践的过程。本书作为一本习题集，旨在为您的学习之路提供坚实的练习平台和有力的支持。我们深信，通过勤奋练习和深入思考，您一定能够掌握数字逻辑设计的核心知识，培养出卓越的工程实践能力，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。 希望这本习题集能成为您在数字逻辑设计领域探索与进步的忠实伙伴！

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑为我这个初涉数字逻辑设计领域的学习者打开了一扇新的大门。虽然我尚未深入到书中的具体章节，但仅仅从书籍的整体排版、章节划分以及前言的介绍，就能感受到作者在内容组织上的用心。我特别欣赏的是，书中似乎不仅仅是罗列概念和公式，而是着重强调了“应用”，这对于我这种希望将理论知识转化为实际能力的人来说，简直是福音。在学习的过程中，我总会思考这些概念在现实世界的硬件电路中是如何实现的，哪些芯片、哪些技术会用到这些逻辑。这本书的标题就直击了我的痛点，让我对接下来的学习充满了期待。我希望它能够提供足够的实践案例，让我不仅仅停留在理解理论，更能学会如何去设计，去解决问题。例如，书中是否会涉及Verilog或VHDL等硬件描述语言在实际设计中的应用？是否会展示一些经典数字系统的设计流程，比如简单的加法器、寄存器，甚至是更复杂的微处理器的一部分？我对这些内容尤为感兴趣，因为它们是连接理论与实践的关键桥段。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《数字逻辑设计及应用习题册》让我看到了将理论知识付诸实践的希望。我目前正在学习微处理器和嵌入式系统相关的课程，深知理解数字逻辑是掌握这些高级主题的关键。我特别关注这本书在“应用”层面会提供哪些帮助。我希望它能提供一些实际的硬件设计流程，例如从需求分析到逻辑设计，再到硬件实现和调试的完整过程。我期待书中能出现一些真实世界的数字系统设计案例，比如一个简单的嵌入式系统的控制逻辑，或者数据采集系统的输入接口设计。这些案例的出现，能够帮助我理解抽象的逻辑概念是如何服务于具体的工程目标的。同时，作为一本习题册，我希望它提供的练习题能够具有一定的挑战性，能够引导我思考如何在有限的资源下，设计出满足特定性能要求的数字电路，并能有效验证我的设计思路。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对计算机底层原理充满兴趣的学习者，数字逻辑设计无疑是绕不开的一环。拿到这本《数字逻辑设计及应用习题册》之后，我被它“应用”这个词所吸引。我理解数字逻辑不仅仅是书本上的抽象概念，更是构成我们身边所有电子设备的基础。我非常好奇这本书在“应用”方面会呈现出怎样的内容。它是否会涉及到一些经典的数字电路设计案例，比如CPU的ALU（算术逻辑单元）、存储器接口、甚至是简单的中断控制器？我希望能从中学习到如何将布尔代数和逻辑门转化为更复杂的计算单元。同时，习题册的定位也让我充满期待，这意味着我能通过大量的练习来巩固和深化理解。我希望这些习题能够覆盖从最基础的逻辑门操作，到组合逻辑电路（如编码器、译码器、多路选择器、加法器）的设计，再到时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器、状态机）的构建。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《数字逻辑设计及应用习题册》的期待，主要集中在它能否提供更具深度和广度的应用案例。作为一名已经有一定数字逻辑基础的学习者，我希望这本书能带我超越课本上的基本概念，进入到更接近实际工程的设计层面。例如，我非常想知道书中是否会深入探讨时序分析和时序约束的重要性，以及如何在设计中解决亚稳态、竞争冒险等常见问题。另外，关于在数字系统设计中常用的EDA（电子设计自动化）工具，这本书是否会提供相关的入门介绍或应用实例？比如，在Verilog或VHDL语言的驱动下，如何使用Quartus、Vivado等软件进行仿真、综合和布局布线？我特别希望通过习题来练习这些内容，从而培养解决实际工程问题的能力，例如设计一个简单的通信接口，或者实现一个基础的数模混合信号处理模块。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《数字逻辑设计及应用习题册》后，我迫不及待地翻阅了一下目录和附带的示例。立刻被其中一个关于FPGA的章节所吸引。我一直对FPGA这种可编程逻辑器件充满好奇，听说它在现代电子设计中扮演着举足轻重的角色。这本书的标题暗示了它会深入探讨数字逻辑在实际应用中的集成，而FPGA正是这种应用的最佳载体之一。我非常希望书中能提供一些清晰易懂的FPGA入门指导，包括如何使用相关的开发软件，如何将数字逻辑设计转化为FPGA的配置比特流，以及一些实际的FPGA项目示例。比如，书中是否会演示如何利用FPGA实现一个简单的状态机，或者如何处理外部输入信号并输出到LED或数码管？这些动手实践的环节对于我理解FPGA的强大之处至关重要。此外，书中关于时序逻辑和组合逻辑的习题，我希望能与FPGA的应用相结合，让我能够更直观地感受到逻辑设计的时序约束和对时钟信号的依赖。