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任爱锋，周端，初秀琴，董瑞军 著，孙万蓉 编

图书标签:

• 数字电路
• 数字系统设计
• 逻辑电路
• 可编程逻辑器件
• VHDL
• Verilog
• FPGA
• 电路分析
• 电子技术
• 计算机硬件

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040426618

版次：1

商品编码：11711213

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

页数：314

字数：480000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字电路与系统设计》共10章，主要内容有：数制与编码、逻辑代数基础、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的分析和设计、脉冲波形的产生与整形、集成逻辑门、存储器和可编程逻辑器件、数模和模数转换器、VHDL硬件描述语言及数字系统设计实例。各章均选用了较多的典型实例，且VHDL设计实例给出了仿真波形。每章最后均有相当数量的习题，第10章后的系统设计大作业有益于锻炼读者联系实际、综合应用EDA设计的能力。
　　《数字电路与系统设计》可作为高等学校电子信息类、自动化专业“数字电路”课程的基本教材和教学参考书，也可作为相关工程技术人员的参考书。

内页插图

目录

第1章 数制与编码
1.1 数字逻辑电路概述
1.2 数制
1.2.1 进位计数制
1.2.2 几种常用的数制
1.2.3 不同进位计数制之间的转换
1.3 编码
1.3.1 二一十进制编码（BCD码）
1.3.2 可靠性编码
1.3.3 字符代码
1.4 带符号数的表示及运算
本章小结
习题1

第2章 逻辑代数基础
2.1 逻辑代数的基本运算
2.1.1 逻辑函数的概念
2.1.2 三种基本逻辑运算
2.2 逻辑代数的公式和规则
2.2.1 逻辑代数公式
2.2.2 化简公式
2.2.3 三个重要规则
2.3 复合逻辑和逻辑门
2.3.1 常用复合逻辑运算和复合门
2.3.2 常用逻辑门的等效符号
2.3.3 集电极开路门和三态逻辑门
2.4 逻辑函数表达式的常用形式
2.4.1 实现逻辑函数表达式的常用形式
2.4.2 逻辑函数的两种标准形式
2.5 逻辑函数的化简方法
2.5.1 代数化简法
2.5.2 卡诺图化简法
2.5.3 无关项逻辑函数及其化简
本章小结
习题2

第3章 组合逻辑电路
3.1 组合逻辑电路分析
3.2 组合逻辑电路设计
3.2.1 组合逻辑电路设计举例
3.2.2 多输出组合逻辑电路的设计
3.3 常用中规模组合逻辑器件及其应用
3.3.1 译码器
3.3.2 编码器
3.3.3 数据选择器
3.3.4 加法器
3.3.5数值比较器
3.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险
3.4.1 竞争与冒险
3.4.2 冒险的判别
3.4.3 冒险的消除
本章小结
习题3

第4章 触发器
4.1 基本RS触发器
4.1.1 基本RS触发器的构成及工作原理
4.1.2 基本RS触发器的描述方法
4.1.3 基本RS触发器的应用举例
4.2 钟控触发器
4.2.1 常用钟控触发器
4.2.2 钟控触发器存在的空翻现象
4.3 主从触发器和边沿触发器
4.3.1 主从触发器
4.3.2 边沿触发器
4.4 触发器的逻辑符号及时序图
4.4 1触发器的逻辑符号
4.4.2 触发器的时序图
本章小结
习题4

第5章 时序逻辑电路的分析和设计
5.1 时序逻辑电路的基本概念
5.1.1 时序逻辑电路的结构
5.1.2 时序逻辑电路的分类
5.2 同步时序逻辑电路的分析
5.2.1 同步时序逻辑电路的一般分析过程
5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例
5.3 异步时序逻辑电路的分析方法
5.4 同步时序逻辑电路的设计方法
5.4.1 建立原始状态图或状态表
5.4.2 状态化简
5.4.3 状态分配
5.4.4 同步时序逻辑电路的设计举例
5.5 集成计数器
5.5.1 常用集成计数器
5.5.2 任意模值计数器
5.5.3 分频器与计数器的关系
5.6 集成寄存器
5.6.1 寄存器和移位寄存器
5.6.2 集成移位寄存器构成移位型计数器
5.7 中规模时序电路的综合应用
5.7.1 序列信号检测器
5.7.2 序列信号发生器
5.7.3 简单数字滤波电路设计
本章小结
习题5

第6章 脉冲波形的产生与整形
6.1 555定时器及其应用
6.1.1 555定时器的结构与功能
6.1.2 555定时器的典型应用
6.2 集成单稳态触发器
6.3 石英晶体振荡器
6.3.1 石英晶体
6.3.2 逻辑门构成的晶体振荡电路
6.3.3 集成晶体振荡器
本章小结
习题6

第7章 集成逻辑门
7.1 数字集成电路的分类
7.2 TTL集成逻辑门
7.2.1 TTL与非门的工作原理
7.2.2 TTL与非门的特性与参数
7.2.3 TTL集成电路系列
7.2.4 集电极开路门和三态门
7.3 CMOS集成逻辑门
7.3.1 CMOS反相器
7.3.2 CMOS逻辑门
7.3.3 CMOS传输门
7.3.4 CMOS集成电路系列
7.4 集成门电路使用中的实际问题
7.4.1 TTL电路与CMOS电路的接口
7.4.2 CMOS电路使用注意事项
……
第8章 存储器和可编程逻辑器件

第9章 数模和模数转换器
第10章 VHDL硬件描述语言及数字系统设计实例
附录 常用74系列数字集成电路分类索引表
参考文献

探索人类文明的基石：一部关于“信息”的宏大史诗 这是一部关于信息起源、演化与应用的史诗级巨著，它将带领我们穿越时空的洪流，深入探究信息在人类文明发展进程中的核心作用。本书并非枯燥的技术手册，而是一曲激情澎湃的探索之歌，它以宏大的视角，从哲学、历史、社会、科学、艺术等多元维度，层层剥离信息的外衣，揭示其内在的奥秘与无限的可能性。 第一章：混沌之初，信息萌芽 我们从宇宙的诞生讲起，从最初的量子涨落，到原子、分子、恒星、行星的形成，都在讲述着一种最原始的“信息”传递与组织。生命的出现，更是信息演化的奇迹。DNA的螺旋结构，细胞间的信号传递，生物体的复杂行为，无不体现着信息编码、存储、传递和执行的精妙。我们将探讨生命如何克服熵增，通过信息交换构建有序的结构，从而实现自我繁衍与进化。从简单的单细胞生物到复杂的生态系统，信息的流动与整合是生命赖以生存和发展的根本。本书将深入解析这些生物学上的信息现象，揭示生命作为一种高度复杂的信息处理系统的本质。 第二章：符号的诞生，认知的飞跃 当人类的智慧之光点亮，我们开始主动创造和使用符号。从史前洞穴壁画的朴素图腾，到口耳相传的神话传说，再到文字的发明，每一次符号的革新都标志着人类认知能力的巨大飞跃。文字不仅是记录信息的方式，更是思想的载体，它使得知识得以跨越时间和空间的限制进行传播和积累。我们将追溯不同文明中文字体系的起源与演变，分析象形文字、表意文字、拼音文字的独特魅力与局限。从古埃及的圣书体到中国的汉字，从苏美尔楔形文字到腓尼基字母，每一种文字都承载着一段独特的历史记忆和思维方式。本书将深入研究这些符号系统的构建原则，以及它们如何塑造了不同人类群体的世界观和价值体系。 第三章：知识的殿堂，文明的阶梯 有了文字，人类便能构建起规模宏大的知识体系。从古代哲人的思辨，到科学家的实验，再到艺术家对美的追求，知识的积累与传承推动着文明不断向前。我们将在这一章回顾人类历史上重要的知识爆发点，例如轴心时代的思想革新，文艺复兴的科学艺术繁荣，以及启蒙运动对理性精神的倡导。我们将探讨不同学科领域是如何从模糊的朦胧中逐渐清晰，形成各自独特的语言、方法论和研究范式。从古希腊的几何学到中国的四大发明，从炼金术的探索到现代化学的诞生，每一步都充满了信息传递与转化的艰辛与辉煌。本书将审视知识是如何被组织、分类、传播和更新的，以及知识体系的演化如何反过来影响人类社会的发展轨迹。 第四章：信息的传播，世界的连接 信息的传播速度和范围，直接决定了人类社会的连接程度和发展效率。从烽火狼烟到驿站传书，再到印刷术的普及，每一次传播技术的革新都极大地扩展了信息的传播能力。纸张、活字印刷术、报纸、书籍，这些伟大的发明如同信息的翅膀，让思想能够飞向更远的地方。我们将深入研究这些早期传播媒介的运作机制，分析它们在社会变革、文化交流和政治传播中的关键作用。例如，印刷术如何打破了知识垄断，加速了宗教改革和科学传播；报纸的出现如何塑造了公众舆论，影响了政治决策。本书将着重探讨信息传播的物理基础、技术原理和社会影响，以及它们如何从根本上改变了人类组织社会和互动交流的方式。 第五章：机械的计算，智慧的萌芽 当人类开始尝试用机械来辅助思考和计算，信息处理的疆域被极大地拓宽。从算盘到机械计算器，再到早期计算机的雏形，机械化的信息处理能力是迈向现代信息时代的基石。我们将追溯那些被历史尘封的早期计算装置和发明家们的故事，例如帕斯卡的加法器、莱布尼茨的乘法器、巴贝奇的分析机。这些看似简陋的机械，却蕴含着深刻的逻辑思想和计算原理。本书将深入解析这些早期计算设备的机械结构和工作原理，以及它们所蕴含的计算思想如何为后来的电子计算机奠定了基础。我们将理解，计算并非仅仅是数字的加减乘除，而是逻辑推理和信息操纵的艺术。 第六章：电力的洪流，信息的飞跃 电力的发现与应用，为信息处理和传播带来了革命性的变革。电报、电话的发明，使得信息的传递速度瞬间提升，真正实现了“天涯若比邻”。我们将回溯电磁学理论的发展，解析电信号如何成为传递信息的载体。从摩尔斯电码的简单二元信息，到电话中模拟语音的连续传递，电力的应用彻底改变了人类沟通的面貌。我们将深入探究电报和电话的发明过程，分析它们的技术原理，以及它们在商业、军事和新闻传播等领域产生的巨大影响。本书将揭示电力如何从一种物理现象，转变为一种能够承载和传递人类思想和情感的媒介。 第七章：电子的革命，数字的时代 电子技术的兴起，特别是真空管和晶体管的发明，标志着信息处理进入了一个全新的时代。电子计算机的诞生，将人类的计算能力提升到了前所未有的高度。我们将深入剖析电子元件如何在电路中实现逻辑运算和信息存储。从ENIAC的庞大身躯到个人电脑的普及，计算机的发展史就是一部信息处理能力指数级增长的历史。本书将深入解读电子元件（如真空管、晶体管、集成电路）的工作原理，以及它们如何组合实现复杂的逻辑功能。我们将审视早期的计算机体系结构，理解冯·诺依曼架构的深远影响，以及这些技术突破如何为我们今天所处的数字信息时代奠定了基础。 第八章：网络的互联，世界的融合 互联网的出现，将全球的信息连接成一个巨大的网络，实现了前所未有的信息共享和交流。从早期ARPANET的军事用途，到万维网的普及，互联网彻底改变了我们的生活方式、工作模式和思维习惯。我们将探讨网络协议、数据传输、信息检索等关键技术，以及它们如何构建起一个互联互通的数字世界。本书将深入分析互联网的演进历程，从基础的网络协议（TCP/IP）到信息表现形式（HTML、HTTP），再到搜索技术的进步，理解网络如何实现全球范围内的信息共享和协同。我们将反思互联网对社会、文化、经济、政治等各个方面带来的深刻变革，以及信息流动的新模式。 第九章：人工智能的曙光，智慧的未来 当机器开始展现出学习、推理甚至创造的能力，人工智能正引领我们走向一个充满无限可能的未来。本书将探讨人工智能的发展历程，从早期的符号主义到当前的深度学习，以及人工智能在各个领域的应用前景。我们将审视机器学习、神经网络、自然语言处理等核心技术，并思考人工智能将如何重塑人类社会。本书将深入探讨人工智能的原理，包括机器学习的各种算法、神经网络的结构和工作机制、以及自然语言处理如何让机器理解和生成人类语言。我们将展望人工智能在医疗、教育、交通、科研等领域的巨大潜力，同时也审视其可能带来的伦理和社会挑战，探讨人类与智能机器和谐共存的未来。 第十章：信息伦理与未来展望 在信息的洪流中，我们不仅要掌握信息的获取和运用，更要思考信息所带来的伦理挑战和未来方向。本书的最后一章，将引导读者思考数据隐私、信息安全、算法偏见、数字鸿沟等重要议题，并展望信息技术未来发展的趋势。我们将探讨在信息爆炸的时代，如何保持独立思考，如何辨别信息真伪，如何负责任地使用信息。本书将深入探讨信息时代的伦理困境，例如数据的所有权、隐私的边界、算法的透明度、以及人工智能可能带来的就业冲击和权力集中。我们也将对信息技术的未来进行展望，探讨诸如量子计算、脑机接口、虚拟现实等前沿领域可能带来的颠覆性变革，以及人类如何在信息文明的新篇章中找到自己的位置。 这部关于“信息”的史诗，旨在激发读者对信息本质的深刻思考，认识到信息在人类文明发展中的驱动作用。它不仅仅是对现有知识的梳理，更是对未来的探索与展望，希望籍此引发更广泛的讨论，共同构建一个更加智慧、开放和包容的数字未来。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对计算机硬件原理颇感兴趣的在校学生，最近一直在寻找一本能够系统梳理数字电路基础知识的书籍。我注意到这本书的标题，觉得它可能正是解决我当前学习瓶颈的关键。从封面设计和书名本身，我推测这本书的编排逻辑会非常清晰，能够循序渐进地引导读者理解复杂的数字逻辑概念。我特别希望这本书能够涵盖数字电路的各个核心模块，例如逻辑门、组合逻辑、时序逻辑以及一些基础的微处理器架构。如果这本书还能在实际设计方面给出一些实用的案例分析，那就更好了，这样我就可以将理论知识与实践相结合，更好地理解数字电路的设计流程和方法。目前市面上同类书籍不少，但我更看重那些能够将理论知识讲得透彻，并且能激发读者创造力的书籍。我非常期待这本书能够在我学习的道路上，成为我一个得力的助手，帮助我构建扎实的数字电路基础，为我未来的学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装非常精美，封面设计充满科技感，让人一眼就能感受到其内容的前沿性。拿到书的那一刻，就被厚重感和纸张的质感所吸引，这通常意味着内容会非常充实，值得细细品读。虽然我拿到的是样书，但整体工艺水准很高，装帧牢固，印刷清晰，即便长时间翻阅，也不会轻易损坏。我个人非常喜欢这种沉甸甸的书籍，仿佛承载着作者无数的心血和知识。拿到手后，迫不及待地翻开第一页，扑面而来的知识气息让人兴奋。内容介绍部分更是点明了这本书将带我探索数字世界的奥秘，这对我这个对电子技术充满好奇心的人来说，无疑是一份珍贵的礼物。我期待它能够像一位引路人，在我探索数字电路的道路上，提供清晰的指引和深入的讲解。从它的外观和初步印象来看，这本书的定位应该十分专业，但同时又力求通俗易懂，能够满足不同层次读者的需求。我非常看好它在数字电路设计领域的价值，相信它会成为我学习过程中不可或缺的参考。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子产品爱好者，喜欢自己动手制作一些小项目，但总是感觉在数字电路这块知识比较薄弱。市面上很多科普类的书籍又不够深入，而专业书籍又过于晦涩难懂。这本书的标题让我觉得它可能正好介于两者之间，既有足够的专业深度，又能让像我这样的爱好者读懂。我希望这本书能够从最基础的逻辑门开始，一步一步地讲解如何构建更复杂的电路，并且能够提供一些简单易懂的示例项目，让我能够亲手实践。例如，如何用数字电路实现一个简单的计数器、显示器或者逻辑控制电路。我也非常希望书中能够解释一些常用的数字芯片的功能和应用，这样我就可以在购买电子元件时更有方向。如果它还能介绍一些简单的电路仿真工具的使用方法，那就更完美了。我相信这本书能帮助我跨越数字电路设计的门槛，开启我电子制作的新篇章。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子工程充满热情的研究生，目前正在攻读数字信号处理方向。在我的研究中，很多时候都需要深入理解底层硬件的实现原理，以便更好地进行算法优化和硬件加速。这本书的出现，让我看到了一个潜在的解决方案。我期待这本书能够深入讲解数字逻辑的数学基础，例如布尔代数、卡诺图等，并且能够详细阐述各种数字集成电路的内部结构和工作原理。更重要的是，我希望它能提供关于如何设计和实现复杂数字系统的理论框架，包括状态机设计、流水线技术等。如果书中还能提供一些关于低功耗设计、高性能设计的策略，以及一些实际的案例分析，那就非常棒了。我希望通过这本书，能够更清晰地认识到数字电路设计与我所研究的信号处理算法之间的联系，从而能够更好地将理论与实践结合起来，推动我的研究项目取得突破。

评分☆☆☆☆☆

作为一名拥有几年工作经验的嵌入式工程师，我一直在关注数字电路和系统设计领域的最新发展。市面上很多书籍要么过于理论化，要么只关注某个特定领域，缺乏系统性的整合。我希望找到一本能够提供宏观视角，又能深入到具体设计细节的书。这本书的标题“数字电路与系统设计”恰好符合我的需求，它暗示了这本书将不仅仅停留在单个器件的层面，而是会探讨如何将这些器件组合成复杂的系统。我尤其关心书中是否会涉及现代数字设计流程，例如使用硬件描述语言（HDL）进行逻辑设计，以及如何进行仿真和验证。如果书中能有一些关于FPGA和ASIC设计的介绍，那就更具吸引力了。我希望这本书能够帮助我更新知识体系，了解当前数字系统设计的最新技术和最佳实践，从而提升我的工作效率和设计能力。期待它能成为我职业生涯中一本重要的参考书。

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