数字电子技术/普通高等教育“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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江小安，杨润玲 著

图书标签:

• 数字电子技术
• 电子技术
• 电路分析
• 高等教育
• 教材
• 电子工程
• 数字电路
• 模拟电路
• 通信工程
• 计算机硬件

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121252655

版次：1

商品编码：11647858

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十二五”规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2015-02-01

用纸：胶版纸

页数：184

字数：360000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字电子技术/普通高等教育“十二五”规划教材》共7章，内容包括逻辑代数基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和变换、半导体存储器和可编程逻辑器件等。各章最后一节为Multisim仿真示例。
　　《数字电子技术/普通高等教育“十二五”规划教材》适应面较宽，可作为高等工科院校有关专业的本科生、高职高专学生及自考生的教材，也可供电子技术领域的工程技术人员学习参考。

作者简介

　　江小安，教授，西安电子科技大学技术物理学院，负责模电电子技术、数字电子技术等课程，编写过包括：迷你电子技术、数字电子技术等多本教材，目前在西安的多所民办高校任教。

内页插图

目录

第1章 逻辑代数基础
1.1 数制与码制
1.1.1 数制
1.1.2 数制转换
1.1.3 码制
1.2 二进制数的运算
1.2.1 二进制正负数的表示方法
1.2.2 二进制补码运算
1.3 逻辑运算
1.3.1 三种基本逻辑运算
1.3.2 几种复合逻辑运算
1.4 逻辑代数的公式和规则
1.4.1 基本公式
1.4.2 导出公式
1.4.3 基本规则
1.5 逻辑关系的表示形式
1.5.1 逻辑关系的表示形式
1.5.2 各种表示方法之间的相互转换
1.5.3 逻辑函数式形式的变换
1.6 逻辑函数的公式化简法
1.7 逻辑函数的卡诺图及其化简法
1.7.1 逻辑函数式的标准形式
1.7.2 逻辑函数的卡诺图化简法
1.8 Multisim仿真示例
习题

第2章 集成逻辑门电路
2.1 TTL集成逻辑门电路
2.2 CMOS集成逻辑门电路
2.3 逻辑门电路的特性与参数
2.4 开路门与三态门
2.5 集成逻辑门使用中的实际问题
2.5.1 接口电路
2.5.2 抗干扰措施
2.6 Multisim仿真示例
习题

第3章 组合逻辑电路
3.1 组合逻辑电路的分析
3.2 组合逻辑电路的设计
3.3 常用的中规模组合逻辑电路
3.3.1 加法器
3.3.2 编码器与译码器
3.3.3 数据选择器与多路分配器
3.3.4 数值比较器
3.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险现象
3.4.1 竞争现象
3.4.2 冒险现象
3.4.3 冒险现象的判别
3.4.4 冒险现象的消除
3.5 Multisim仿真示例
习题

第4章 时序逻辑电路
4.1 概述
4.2 触发器
4.2.1 基本触发器
4.2.2 集成触发器
4.3 时序逻辑电路的分析
4.3.1 同步时序逻辑电路的分析
4.3.2 异步时序逻辑电路的分析
4.4 时序逻辑电路的设计
4.4.1 同步时序逻辑电路的设计
4.4.2 异步时序逻辑电路的设计
4.5 常用的时序逻辑电路
4.5.1 寄存器
4.5.2 计数器
4.5.3 顺序脉冲发生器
4.5.4 序列信号发生器
4.6 Multisim仿真示例
习题

第5章 脉冲波形的产生和变换
5.1 概述
5.2 555定时电路
5.2.1 基本组成
5.2.2 工作原理及特点
5.3 单稳态电路
5.3.1 电路组成
5.3.2 工作原理
5.4 多谐振荡器
5.4.1 电路组成
5.4.2 工作原理
5.5 施密特电路
5.6 Multisim仿真示例
习题

第6章 DAC和ADC
6.1 DAC
6.1.1 DAC的基本概念
6.1.2 DAC的电路形式及工作原理
6.1.3 集成DAC
6.2 ADC
6.2.1 ADC的组成
6.2.2 ADC电路
6.2.3 ADC的主要技术指标
6.2.4 集成ADC
6.3 Multisim仿真示例
习题

第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件
7.1 半导体存储器
7.1.1 只读存储器（ROM）
7.1.2 ROM在组合逻辑设计中的应用
7.1.3 ROM的编程及分类
7.1.4 随机存取存储器（RAM）
7.1.5 存储器容量的扩展
7.2 可编程逻辑器件PLD一
7.2.1 PLD电路简介
7.2.2 PLD的开发
7.3 Multisim仿真示例
习题
附录A Multisim简介
附录B 常用逻辑符号对照表
附录C 数字集成电路的型号命名法
参考文献

前言/序言

《数字电子技术基础》 内容概述： 本书是为高等院校电子信息类、自动化类及相关专业学生量身打造的专业基础课程教材。全书紧密围绕数字电子技术的核心概念、基本原理和典型应用展开，旨在为读者构建扎实的理论基础，培养良好的分析和设计能力。内容涵盖了数字逻辑、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲信号产生与波形整形、半导体存储器、数模/模数转换器以及数字系统设计方法等关键领域，并辅以大量的实例和习题，帮助读者深入理解抽象的理论知识，并将其应用于实际问题解决。 第一章 绪论 本章将为读者勾勒出数字电子技术的宏大图景。我们将从历史的维度回顾数字技术从萌芽到蓬勃发展的历程，理解其颠覆性的意义以及在现代社会中扮演的关键角色。通过对比模拟技术与数字技术的优劣，清晰地阐述数字技术为何能够成为当今信息时代不可或缺的基石。我们将深入探讨数字信号的特性，理解其离散化的本质，以及二进制数制在数字系统中的核心地位。此外，本章还将介绍数字电路的基本构成，包括逻辑门电路、触发器等，为后续章节的学习打下坚实的基础。最后，我们将初步接触数字系统的基本组成部分，如控制器、运算器、存储器等，为理解更复杂的数字系统提供初步的框架。 第二章 数制与编码 本章将带领读者走进数字世界的基石——数制与编码。我们将系统地介绍二进制、十进制、八进制和十六进制等常用的数制系统，并详细讲解它们之间的相互转换方法，包括整数和小数的转换。理解这些数制是进行数字运算和数据表示的前提。接着，我们将聚焦于二进制数的运算，掌握二进制的加、减、乘、除运算规则，以及逢二进一、借一当二的算理。为了更有效地表示和处理信息，我们还将深入学习各种编码方式，包括无符号数、带符号数（原码、反码、补码）的表示方法，理解补码在计算机运算中的重要作用。此外，还将介绍BCD码、ASCII码、汉字编码等，揭示它们在数据存储、传输和显示中的应用。 第三章 逻辑代数基础 逻辑代数是数字电子技术的理论核心，本章将为读者揭示其奥秘。我们将系统介绍逻辑代数的基本公理和定理，包括交换律、结合律、分配律、吸收律、德摩根定理等，并通过数学推导和实例验证这些规则的普适性。在此基础上，我们将学习逻辑函数的表示方法，包括真值表、逻辑图和逻辑表达式。重点在于掌握如何根据真值表写出逻辑表达式，以及如何运用逻辑代数定律化简复杂的逻辑表达式，这是优化电路设计、减少元件数量的关键步骤。本章还将引入卡诺图（Karnaugh Map）这一强大的化简工具，通过图形化的方法，能够直观、高效地化简包含较多变量的逻辑函数，显著提升设计效率。 第四章 组合逻辑电路 本章将聚焦于组合逻辑电路的设计与分析。我们将学习实现基本逻辑运算的门电路，如与门、或门、非门，以及它们的扩展形式，如与非门、或非门、异或门、同或门，理解它们的逻辑功能和实现方式。在此基础上，我们将学习如何设计和分析实现特定逻辑功能的组合逻辑电路，包括编码器、译码器、数据选择器、加法器（半加器、全加器、多位加法器）、减法器、比较器等。我们将通过详细的原理分析和设计流程，讲解这些基本组合逻辑模块的设计思路和应用场景，例如，如何利用译码器驱动数码管显示，如何设计一个能够进行多位二进制数加减运算的电路。最后，还将介绍如何将组合逻辑电路集成到更复杂的系统中。 第五章 时序逻辑电路 本章将深入探讨时序逻辑电路，这是数字系统能够实现记忆和顺序操作的关键。我们将首先学习最基本的时序逻辑单元——触发器，包括SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等，理解它们的结构、工作原理、激励逻辑以及状态转换图。我们将重点讲解不同类型触发器的特性和适用场合。接着，我们将学习如何将触发器与其他逻辑门电路组合，构成寄存器和计数器。寄存器用于存储数据，计数器则用于实现时序控制和事件计数。我们将详细介绍移位寄存器（串入串出、串入并出、并入串出、并入并出）和各种计数器（同步计数器、异步计数器、加法计数器、减法计数器、任意进制计数器）的设计原理和应用。最后，还将探讨有限状态机（FSM）的概念，介绍如何分析和设计遵循特定状态转移规律的时序逻辑电路。 第六章 脉冲信号的产生与波形整形 本章将关注脉冲信号的生成和处理，这在数字系统中至关重要。我们将学习如何利用弛豫振荡器（如多谐振荡器、施密特触发器）产生各种波形的脉冲信号，包括方波、三角波等，并理解其工作原理和参数调整方法。随后，我们将介绍脉冲信号的整形技术，例如，如何利用施密特触发器消除信号中的噪声，以及如何对信号的上升沿和下降沿进行限制，以满足电路对信号质量的要求。本章还将介绍定时器芯片（如NE555）的应用，它能够方便地实现定时、脉冲生成等功能。通过本章的学习，读者将能够理解和设计产生和处理数字系统中常用脉冲信号的电路。 第七章 半导体存储器 本章将介绍半导体存储器，它是数字系统存储信息的核心。我们将深入探讨各种类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RAM又分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM），我们将详细分析它们的结构、读写操作原理以及功耗和速度上的差异。ROM则包括掩膜ROM、PROM、EPROM、EEPROM以及Flash存储器，我们将分析它们的存储方式、可擦写性以及各自的优缺点和应用领域。本章还将介绍存储器的基本构成，如存储单元、地址译码器、读写控制电路等，并讲解存储器扩展的技术，如容量扩展和位扩展，以实现更大规模的数据存储。 第八章 数模/模数转换器 本章将讲解数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的工作原理，这是实现模拟信号与数字信号之间相互转换的关键接口。我们将首先介绍DAC，包括其基本原理、主要类型（如权电阻式、倒T型电阻网络式、R-2R梯形网络式）和性能指标（如分辨率、转换时间、线性度）。接着，我们将重点介绍ADC，详细讲解几种主要的转换方式，如逐次逼近式、双积分式、并行比较式（流水线式）和Σ-Δ调制器式ADC。我们将分析它们的工作流程、优缺点以及各自的适用场景。本章还将讨论数模/模数转换过程中的一些重要问题，如量化误差、采样定理以及抗混叠滤波器的作用。 第九章 数字系统设计基础 本章将引导读者从理论走向实践，学习数字系统的整体设计方法。我们将介绍自顶向下和自底向上的设计思想，以及模块化设计和层次化设计的理念。我们将学习如何根据系统功能需求，将其分解为若干个可管理的模块，并逐步进行设计和验证。本章还将介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，作为一种强大的工具，用于描述和设计复杂的数字电路。我们将学习HDL的基本语法和常用语句，并结合实例，演示如何利用HDL进行组合逻辑和时序逻辑电路的设计，以及如何进行仿真验证。最后，还将初步接触可编程逻辑器件（PLD），如CPLD和FPGA，了解它们在数字系统实现中的优势和应用。 学习建议： 本书内容循序渐进，逻辑性强。建议读者在学习过程中，注重理解每个概念的本质，并通过动手实践来巩固所学知识。每章后的习题是检验学习效果的有效方式，务必认真完成。对于有条件的读者，可以结合EDA（Electronic Design Automation）工具进行电路仿真和设计，将理论知识与实际应用紧密结合，从而更全面地掌握数字电子技术。 适用对象： 本书适用于高等院校电子信息科学与技术、通信工程、自动化、计算机科学与技术等专业本科生，作为数字电子技术课程的教材，也可作为相关专业研究生的参考书。同时，本书也适合从事电子产品设计、开发和研究的技术人员阅读参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计非常有深度，而且形式也很多样化，让人在练习中能真正巩固知识。我尤其欣赏它在每章结尾设置的“挑战题”，这些题目往往需要综合运用本章甚至前面章节的知识点，有些甚至需要一点点创新思维去解决。比如，有一道题要求设计一个能够检测连续三个“1”的序列的电路，这就需要用到状态机的概念，并且需要仔细考虑状态转移的逻辑。做这些题的过程，虽然有时候会卡住，需要反复推敲，但一旦解决，那种豁然开朗的感觉真的太棒了。除了挑战题，它还有一些选择题和填空题，可以帮助快速回顾基础知识，以及一些需要绘制逻辑图的题目，锻炼了动手能力。最重要的是，这本书的习题答案解析非常详尽，即使我做错了，也能通过答案清楚地理解错在哪里，以及正确的解题思路。这比那种只有标准答案的书要有用得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解一些复杂电路原理的时候，真的做到了“深入浅出”。我印象特别深刻的是关于CMOS集成电路的章节，里面详细解释了MOSFET的工作原理，包括阈值电压、栅极电压和漏极电流之间的关系。作者没有回避那些半导体物理的细节，但又通过非常直观的图示和类比，比如用“水流控制阀门”来比喻MOSFET的开关特性，让即使对半导体物理不太熟悉的读者也能理解。他还深入讲解了CMOS反相器、与非门、或非门的结构和工作原理，并且清晰地画出了其电压传输特性曲线。我尤其喜欢它对噪声容限的解释，非常详细地分析了高电平和低电平的允许偏差范围，这对于理解数字电路的稳定性和可靠性至关重要。这本书让我不再害怕那些复杂的公式和模型，而是能够理解它们背后的物理意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书在实际应用案例的呈现上，真的做到了“看得见”的知识。我最喜欢其中关于微处理器接口设计的章节，它没有仅仅停留在理论层面，而是直接给出了一个具体的示例，比如如何设计一个简单的八位数据总线，以及如何通过地址译码器来选择不同的外设。书里还附带了一个使用FPGA实现这个接口的简单代码片段，虽然我还没完全搞懂FPGA，但看到这个代码，就觉得那些理论知识真的可以落地，真的可以变成实际的产品。更让我惊喜的是，它还提到了工业控制系统中一些常见的接口标准，比如RS-485，并解释了它在数字信号传输中的优势。这一点对我来说非常实用，因为我未来可能会从事相关的行业。总的来说，这本书就像一个经验丰富的工程师，把你拉进了他的工作室，让你亲手触摸那些电路板，亲眼看看那些信号是怎么流动的，而不是让你坐在教室里听理论。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和实践指导性结合得相当不错。比如，在介绍时序逻辑电路的时候，它不仅详细讲解了触发器（D触发器、JK触发器等）的构成和工作原理，还深入分析了其时钟信号和建立时间、保持时间的要求。这对于理解为什么某些设计在时序上会出错非常关键。然后，它紧接着就给出了一个设计流水线CPU的实例，从简单的寄存器读取到指令译码，再到执行单元，一步步地构建起来。这个过程让我看到了理论知识如何转化为实际的数字系统设计。书里还讨论了一些实际应用中会遇到的问题，比如竞争冒险现象的产生原因和解决方法，以及如何选择合适的时钟频率来保证系统的稳定性。这一点非常有价值，因为它提醒了我，理论知识只是基础，实际工程中还需要考虑更多的细节。这本书让我对如何构建复杂的数字系统有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版真的太舒服了，字体大小适中，行距也恰到好处，翻起来一点都不费眼。我尤其喜欢它在讲解抽象概念时，会穿插很多生动的比喻和形象的插图。比如讲到逻辑门的时候，作者用了一个“水龙头开关”的类比，一下子就把“与门”、“或门”这些枯燥的概念讲明白了，甚至还画了一个小小的动画示意图，虽然是静态的，但脑子里仿佛就能看到水流的开关情景。还有在介绍时序逻辑电路的时候，用了“齿轮啮合”的比喻，解释了时钟信号如何驱动状态的转换，这比干巴巴的文字描述要容易理解太多了。而且，这本书的知识点过渡也很自然，一个章节的内容往往会为下一章节打下基础，让人感觉学习过程是层层递进的，很有成就感。那些复杂的时序图和波形图，在它精心的布局下，也变得清晰明了，不会让人产生畏难情绪。它不是那种堆砌概念的书，而是真正考虑了读者的学习路径，一点一点地引导你深入。