数字逻辑与数字电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高晶敏，柴海莉，张金龙 编

图书标签:

• 数字逻辑
• 数字电路
• 计算机组成原理
• 电子技术
• 逻辑设计
• 电路分析
• 高等教育
• 教材
• 工程技术
• 电子工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030254566

版次：1

商品编码：11931813

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-09-01

用纸：胶版纸

页数：272

字数：344000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字逻辑与数字电路》在数字电子技术理论体系基础上，介绍了小规模数字集成电路的逻辑设计技术，并重点介绍了中、大规模数字集成电路和可编程逻辑器件。《数字逻辑与数字电路》共分8章，包括数字逻辑基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、半导体存储器和可编程逻辑器件、D/A和A/D转换器。每章后还配有适量习题。
　　《数字逻辑与数字电路》可作为高等学校电气信息类各专业的基础课教材，也可供从事电子技术工作的工程技术人员参考。

内页插图

目录

前言
第1章 数字逻辑基础
1．1 数字信号与数字电路
1．2 数制和码制
1．2．1 数制
1．2．2 数制之间的转换
1．2．3 二进制算术运算
1．2．4 二进制编码
1．3 逻辑代数基础
1．3．1 逻辑代数中的基本运算
1．3．2 逻辑代数的基本公式和常用公式
113．3 逻辑代数的三个基本定理
1．4 逻辑函数及其表示方法
1．4．1 逻辑函数
1．4．2 逻辑函数的表示方法
1．4．3 逻辑函数的两种标准形式
1．4．4 逻辑函数形式的变换
1．5 逻辑函数的化简
1．5．1 公式化简法
1．5．2 卡诺图化简法
习题

第2章 门电路
2．1 半导体二极管门电路
2．1．1 半导体二极管的开关特性
2．1．2 二极管与门
2．1．3 二极管或门
2．2 TTL门电路
2．2．1 双极型三极管的开关特性
2．2．2 TTL反相器
2．2．3 其他逻辑功能的TTL门电路
2．2．4 其他类型的TTL门电路
2．3 CMOS门电路
2．3．1 MOS管的开关特性
2．3．2 CMOS反相器
2．3．3 其他逻辑功能的CMOS门电路
2．3．4 其他类型的CMOS门电路
2．3．5 CMOS电路的正确使用
2．4 TTL电路与CMOS电路的连接
习题

第3章 组合逻辑电路
3．1 组合逻辑电路的分析与设计
3．1．1 组合逻辑电路的特点
3．1．2 组合逻辑电路的分析方法
3．1．3 组合逻辑电路的设计方法
3．2 常用的组合逻辑功能器件
3．2．1 编码器
3．2．2 译码器
3．2．3 数据选择器
3．2．4 加法器
3．2．5 数值比较器
3．3 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
3．3．1 竞争-冒险现象及其成因
3．3．2 消除竞争-冒险现象的方法
习题

第4章 触发器
4．1 触发器的电路结构与动作特点
4．1．1 RS锁存器
4．1．2 电平触发的触发器
4．1．3 脉冲触发的触发器
4．1．4 边沿触发的触发器
4．2 触发器的逻辑功能和描述方法
4．2．1 触发器逻辑功能的分类
4．2．2 触发器的电路结构和逻辑功能、触发方式的关系
习题
……
第5章 时序逻辑电路
第6章 脉冲波形的产生和整形
第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件
第8章 D/A和A/D转换器
参考文献

前言/序言

　　数字电子技术是目前发展最为迅速的技术之一，从计算机到通信、广播、电视、医疗仪器和航空航天，几乎所有领域都在应用数字电子技术。随着数字电子技术的发展，数字集成电路经历了从分立元件、小规模、中规模、大规模到超大规模的发展。随着集成电路的密度不断提高，功能日益复杂，新型器件的相继诞生，相应的数字设计方法也在不断地演变和发展，传统的设计方法已不能完全适应器件的发展。鉴于上述情况，本书在保持数字电子技术理论体系的基础上，不仅介绍了用小规模数字集成电路为基础的数字电路和逻辑设计技术，还重点介绍了中、大规模数字集成电路和可编程逻辑器件。
　　在本书的编写过程中，我们总结了多年的教学实践经验，加强了基础理论和基本概念的论述，同时，也强调了现代电子技术的基本方法及其工程应用，使读者能更好地适应实际工作的需要。在内容的安排上，注意贯彻从实际出发，由浅入深、由特殊到一般、从感性上升到理性等原则。文字叙述尽量做到通俗易懂，逻辑性强。同时，每章末都附有一定数量的习题，帮助读者加深对本书内容的理解。
　　本书编写安排为：第2、4～6、8章由高晶敏、柴海莉编写，第7章由高晶敏、陈福彬编写，第1、3章由张金龙编写。
　　北京信息科技大学李邓化教授在百忙之中审阅了全书，并对本书的编写提出了宝贵的意见，在此表示感谢。本书由北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目（项目编号：PHR200907124）资助。本书的编写工作还得到了北京信息科技大学教学改革基金的支持，并且在编写过程中还得到了北京信息科技大学电工电子实验教学中心全体教师的帮助，在此谨向他们表示衷心的感谢。
　　由于编者水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。

《电路故障诊断与排除》 简介 在日益复杂的电子设备和系统中，电路的稳定运行是其功能实现的基础。然而，即使是最精密的系统，也无法完全避免故障的发生。电路故障的诊断与排除，不仅是维护和修理工作的核心，更是保障电子产品可靠性和用户体验的关键环节。本书旨在为读者提供一套系统、全面且实用的电路故障诊断与排除方法论，帮助工程师、技术人员、维修人员以及相关专业的学生，能够更高效、准确地定位和解决各类电路问题。 本书的编写，立足于深厚的理论基础，但更侧重于实际应用。我们深知，理论知识的掌握固然重要，但缺乏实践的指导，往往难以应对真实世界的复杂情况。因此，本书将大量的理论概念与丰富的案例分析相结合，旨在通过“理论+实践”的双重路径，培养读者的实际操作能力和解决问题的思维模式。 核心内容概述 本书的结构设计，力求逻辑清晰、循序渐进。我们首先从基础概念入手，为读者建立扎实的理论根基，然后逐步深入到各种故障的类型、成因和检测方法，最后提供一套系统性的诊断与排除流程，并辅以大量典型案例进行讲解。 第一部分：电路故障诊断基础 电路基础知识回顾： 在深入探讨故障之前，对基本的电路元件（电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路等）的特性、电路定律（欧姆定律、基尔霍夫定律等）以及常用电路分析方法（节点电压法、网孔电流法、戴维宁定理、诺顿定理等）进行简要回顾。这部分内容将帮助读者快速进入状态，为后续的学习打下坚实基础。 故障的定义、分类与影响： 详细阐述电路故障的定义，并根据故障发生的部位（元件故障、连接故障、设计缺陷）、性质（开路、短路、漏电、参数漂移）以及影响程度（部分失效、完全失效、性能下降）进行分类。深入分析不同类型故障对电路性能和系统运行可能造成的各种影响，帮助读者建立对故障的全面认识。 故障诊断的基本原则与思维方法： 介绍电路故障诊断的核心原则，如“由整体到局部”、“由简单到复杂”、“由现象到本质”等。强调逻辑推理、系统性排查和实验验证的重要性。引入故障排除的思维框架，指导读者如何有条理地分析问题，避免盲目操作。 常用的故障检测工具与技术： 全面介绍诊断电路故障时必须掌握的常用工具，包括万用表（数字万用表、模拟万用表）、示波器（模拟示波器、数字示波器）、逻辑分析仪、信号发生器、电桥、热成像仪等。详细讲解这些工具的基本原理、使用方法、注意事项以及在不同故障诊断场景下的应用。 第二部分：典型电路故障的识别与分析 电源故障的诊断： 重点关注直流电源和交流电源的常见故障，如输出电压不稳定、纹波过大、过载保护失效、短路保护失效等。讲解如何使用万用表和示波器检测电源电压、纹波，以及分析稳压电路、滤波电路的故障。 阻性元件故障的诊断： 针对电阻的开路、短路、阻值漂移等故障，介绍如何使用万用表进行电阻测量，以及在电路中如何通过电压、电流测量来判断电阻的异常。 容性元件故障的诊断： 详细讲解电容的漏电、短路、容量减小、失效等故障。介绍如何使用万用表测量电容的漏电和短路，以及在电路中通过观察波形变化来判断电容的性能。 感性元件故障的诊断： 阐述电感线圈的开路、短路、匝间短路等故障。介绍如何通过万用表测量电感的通断，以及在电路中分析电感参数变化对电路功能的影响。 半导体器件故障的诊断（二极管、三极管、MOSFET等）： 深入剖析二极管的正反向漏电、击穿，三极管的截止、放大、击穿，以及MOSFET的栅极击穿、漏极-源极击穿等故障。重点讲解如何利用万用表的二极管测试功能，以及结合电路参数测量来准确判断。 集成电路（IC）故障的诊断： 探讨集成电路内部常见的故障模式，如输入/输出信号异常、电源电压异常、内部逻辑错误等。介绍集成电路的静态测量（静态电流、输入/输出电压）和动态测量（信号波形分析）方法。 连接与焊接故障的诊断： 详细说明导线断裂、虚焊、脱焊、接触不良、接地不良等连接问题。强调通过目视检查、万用表导通性测试以及振动测试来发现这些隐蔽的故障。 第三部分：系统化故障诊断流程与实践 构建故障排除流程图： 引导读者如何根据故障现象，系统地梳理出逻辑性的排查步骤。从最基本、最可能的原因入手，逐步缩小排查范围。 故障信息采集与分析： 强调在诊断初期，详细记录故障现象、发生条件、故障前后对比信息的重要性。如何从用户反馈、设备日志、警报信息中提取有价值的线索。 实验验证与隔离法： 介绍如何通过替换法、分段法、短接法等实验手段，逐步隔离故障源。强调在进行实验操作时，必须确保安全，并做好记录。 常见设备故障排除案例分析：本书的亮点之一，将通过大量贴近实际的案例，对上述理论知识进行应用。案例涵盖家用电器、工业控制设备、通信设备、计算机硬件等多个领域。每个案例都将详细分析故障的发生原因、诊断过程、排除方法以及经验教训。例如： 案例一：电视机花屏故障的诊断与排除 故障现象： 电视屏幕出现彩色条纹或雪花点，声音正常。 分析过程： 从信号源、解调电路、图像处理电路、显示驱动电路等多个环节进行排查。 诊断方法： 使用示波器观察视频信号的幅度和清晰度，检查解调电路输出的IQ信号，分析图像处理芯片的输入输出波形。 排除过程： 最终定位到视频输入端的滤波电容失效，导致信号失真。更换电容后问题解决。 案例二：电机控制电路过载跳闸的分析 故障现象： 电机启动后不久，控制器的过载保护装置动作，导致电机停止。 分析过程： 检查电机本身的负载情况、驱动电路的电流能力、过载检测电路的灵敏度。 诊断方法： 使用电流表测量电机运行电流，检查驱动电路中的功率器件（如IGBT、MOSFET）有无过热迹象，使用示波器观察驱动信号。 排除过程： 发现是由于电机轴承磨损导致负载增大，同时驱动电路中的一个限流电阻参数漂移，导致误触发保护。更换轴承并调整电阻后恢复正常。 案例三：通信设备时通时断问题的排查 故障现象： 通信设备在正常使用一段时间后出现连接中断，但过一段时间又能恢复。 分析过程： 怀疑是电源稳定性问题、信号干扰、内部元件老化或连接不良。 诊断方法： 监测电源电压的稳定性，使用频谱分析仪检查周围环境的电磁干扰，对设备内部的关键连接点进行检查和加固。 排除过程： 最终发现是设备内部的一个高速接口连接器出现接触不良，在设备工作一段时间发热后，接触电阻增大导致信号错误。通过重新焊接或更换连接器解决了问题。 案例四：仪器仪表测量不准确的分析 故障现象： 某个关键测量仪器的数据与实际值存在较大偏差。 分析过程： 考虑传感器本身故障、信号调理电路问题、ADC采样问题、或校准失效。 诊断方法： 对传感器进行外特性测试，使用示波器观察信号调理电路的放大倍数和频率响应，检查ADC的输入输出关系。 排除过程： 发现是信号调理电路中的一个运算放大器增益漂移，导致测量结果失真。更换运放并重新校准后解决。 第四部分：预防性维护与故障总结 预防性维护的重要性： 强调定期检查、清洁、润滑和参数校准等预防性维护措施，能够有效降低故障发生的概率。 故障记录与知识库建设： 鼓励读者建立详细的故障记录，总结经验教训，形成个人或团队的故障知识库，以便未来快速应对类似问题。 新技术在故障诊断中的应用： 简要介绍人工智能、机器学习等新技术在智能诊断、故障预测等方面的潜在应用。 本书的特点 理论与实践紧密结合： 每一章节的理论讲解后，都配有相应的实践指导和案例分析，确保读者学以致用。 案例丰富且贴近实际： 所选案例均来源于真实的工程实践，具有代表性和借鉴意义。 工具使用讲解详细： 对各种常用诊断工具的原理和使用方法进行了深入阐述，帮助读者掌握工具的精髓。 排查思路系统化： 强调建立科学的故障排除流程，培养读者的逻辑思维和解决问题的能力。 易于理解的语言风格： 避免过于晦涩的技术术语，力求用清晰、简洁的语言向读者传达复杂的技术概念。 目标读者 本书适合电子工程、自动化、通信工程、计算机科学等相关专业的本科生、研究生，以及从事电子产品设计、制造、维修、测试、维护的工程师、技术人员和广大电子爱好者。 结语 电路故障诊断与排除是一项既需要扎实理论功底，又需要丰富实践经验的综合性技能。本书的出版，旨在为读者提供一条清晰的学习路径，帮助您掌握应对电路故障的利器，成为一名更加出色的电子技术专家。我们相信，通过对本书内容的深入学习和实践，您将能够自信地面对各种电路挑战，并有效地保障电子系统的稳定运行。

评分☆☆☆☆☆

这套书给我最大的感觉是“系统性”和“前瞻性”。它不仅仅是讲解了数字逻辑和数字电路的基础知识，更是将这些知识串联起来，形成了一个完整的体系。作者在讲解时，总是能从宏观的角度出发，先让你了解这个知识点在整个数字系统中的位置和作用，然后再深入到细节。这让我能够更好地理解知识之间的联系，避免了零散的学习。更让我惊喜的是，书中还涉及了一些前沿的数字电路设计技术，比如一些关于低功耗设计和高性能设计的介绍。虽然这些内容可能对于初学者来说稍微有些挑战，但它确实让我看到了数字电路领域未来的发展方向。这本书的排版也非常舒服，字体大小适中，留白充足，阅读起来不会感到压抑。每章的结尾都有一个简洁的总结，帮助回顾本章的关键内容。总体来说，这是一套非常优秀的数字逻辑与数字电路教材，它不仅能帮助我打下坚实的理论基础，更能激发我对这个领域的持续探索热情。

评分☆☆☆☆☆

这套书简直是为我量身定做的！我之前对数字逻辑的概念总是模模糊糊，总觉得那些逻辑门、时序电路什么的就像一个个神秘的黑盒子。但自从我翻开这套书，我的整个世界都颠覆了。作者用了一种非常直观、循序渐进的方式来讲解，就像一位经验丰富的老教授，一步步地引导你穿越逻辑世界的迷宫。从最基础的布尔代数，到全加器、寄存器，再到更复杂的状态机和微处理器，每一个概念都讲解得透彻入骨。书中大量的图示和例子，更是让抽象的理论变得生动起来，我甚至能想象出那些电子信号在电路板上跳跃的样子。最让我惊喜的是，它不仅仅是理论的堆砌，还穿插了大量的实际应用案例，比如如何设计一个简单的计算器，如何实现一个计数器。这让我深切地感受到数字逻辑的强大力量，以及它在现代科技中的重要地位。我原本以为学习这个会枯燥乏味，但这本书完全打消了我的顾虑，让我沉浸其中，乐此不疲。我现在看那些电子产品，都会不自觉地去思考它们内部的数字逻辑是如何工作的，这种成就感真是无与伦比。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我一开始是被这本书的封面设计吸引的，那种简洁而专业的风格，让我觉得里面一定藏着不少干货。果然，打开之后，我并没有失望。这本书的语言风格非常严谨，但又不失清晰和逻辑性。作者在讲解每一个知识点时，都力求做到精确，同时又避免了过于晦涩的专业术语，很多时候还会用生动的类比来帮助理解。我尤其喜欢它在讲解复杂电路时，那种“庖丁解牛”般的细致分析。它不会直接给你一个完整的电路图，而是从最基础的逻辑门开始，一步步地搭建，让你清楚地看到每一个组件的作用，以及它们是如何组合在一起形成更强大的功能的。这种“解构-重组”的学习方式，让我对数字电路的理解更加深刻。书中还包含了很多非常实用的练习题，这些题目不仅巩固了理论知识，更锻炼了我的分析和解决问题的能力。我尝试做了其中几道，发现很多题目都能够触类旁通，一旦掌握了核心思想，其他的变化都能迎刃而解。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对电子工程充满好奇心的业余爱好者，我一直想找一本能够真正让我入门数字电路的书。在翻阅了市面上众多的书籍后，我最终选择了这套。这本书的优点在于它的“易读性”。它没有那些动辄几十页的冗长理论推导，而是用一种非常平实的语言，将复杂的概念解释得通俗易懂。作者的写作风格非常接地气，仿佛一位邻家大哥哥在给你讲解他所热爱的领域。我特别喜欢书中那些“为什么”和“如何做”的解答。比如，它会解释为什么需要使用多路选择器，以及如何用它来实现各种逻辑功能。书中的每一个章节都像一个小故事，有起承转合，读起来一点也不枯燥。而且，它还会分享一些学习心得和技巧，比如如何有效地画逻辑图，如何进行电路仿真。这些“软性”的内容，虽然不是纯粹的技术知识，但对于我这样的初学者来说，却是非常宝贵的财富，它能帮助我更好地适应学习过程，减少挫败感。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻读计算机科学专业的学生，数字逻辑和数字电路是我的必修课。在学习过程中，我接触过不少相关的教材，但不得不说，这套书给我留下了最深刻的印象。它最大的特点在于其内容的深度和广度。它不仅仅是介绍基本的逻辑门和组合逻辑，更深入地探讨了时序逻辑、存储器、微处理器等高级主题。作者在讲解这些复杂概念时，并没有采取“填鸭式”的教学方式，而是通过层层递进的方式，从易到难，逐步引导读者掌握。我很欣赏它在讲解原理的同时，还加入了大量的实际应用场景，比如在FPGA设计、ASIC设计中的应用。这让我明白了理论知识与实际工程之间的紧密联系。书中的图示非常精美，而且标注清晰，有助于理解复杂的电路结构。同时，作者在细节的处理上也做得非常到位，例如在讲解时序分析时，它会详细地分析时钟周期、建立时间和保持时间等关键参数，这对于我后续的学习和实践都非常有帮助。