数字电子技术基础（第3版）/21世纪高等学校规划教材·电子信息 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

数字电子技术基础作为电气信息类的技术基础课，其主要内容与其他教材没有本质区别，但本书在介绍基本内容的基础上，融入了编者在教学过程中的思考与积累，在修改中，注重了对细节内容的描述，以便更符合“适合学生循序渐进地学习”这一特点。

内容简介

本书根据新修订的《高等工业学校电子技术基础课程教学基本要求》，并结合多年的教学实践经验编写而成。主要内容包括：数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、脉冲波形的产生与变换、A/D与D/A转换、可编程逻辑器件、VHDL简介、VHDL在数字系统分析与设计中的应用举例等。各章前有内容提要、学习提示，章末有小结、习题。
本书可作为高等学校电气信息类、电子信息类、计算机类及相近专业本科生数字电子技术基础教材和教学参考书，也可作为有关工程技术人员的参考书。

目录

目录

第1章 数字逻辑基础 1
　　1.1 概述 1
　　1.1.1 数字技术的特点 1
　　1.1.2 数字电路的发展 2
　　1.1.3 数字电路的研究对象、分析工具及描述方法 3
　　1.2 数制与码制 3
　　1.2.1 基数、位权的基本概念 3
　　1.2.2 几种常用的数制 4
　　1.2.3 数制之间的相互转换 5
　　1.2.4 码制 8
　　1.3 三种基本逻辑运算 10
　　1.3.1 与运算 10
　　1.3.2 或运算 11
　　1.3.3 非运算 12
　　1.3.4 常用复合逻辑 13
　　1.4 逻辑代数的基本定理 14
　　1.4.1 逻辑代数的基本定律 14
　　1.4.2 基本规则 15
　　1.4.3 逻辑运算的优先级别 16
　　1.4.4 基本定律的应用 16
　　1.5 逻辑函数及其表示方法 18
　　1.5.1 逻辑函数的定义 18
　　1.5.2 逻辑函数的表示方法 18
　　1.6 逻辑函数的化简 21
　　1.6.1 逻辑函数化简的意义 21
　　1.6.2 代数化简法 22
　　1.6.3 卡诺图化简法 25
　　小结 33
　　习题 34
　　习题分析举例 36
第2章 逻辑门电路 40
　　2.1 简单的与、或、非门电路 40
　　2.1.1 二极管的开关特性 40
　　2.1.2 三极管的开关特性 41
　　2.1.3 简单的与、或、非门电路 43
　　2.2 TTL与非门电路 47
　　2.2.1 TTL与非门的工作原理 47
　　2.2.2 TTL与非门的外特性 50
　　2.2.3 TTL与非门的主要参数 52
　　2.2.4 抗饱和TTL电路 57
　　2.2.5 集电极开路与非门和三态与非门 58
　　2.3 CMOS门电路 62
　　2.3.1 NMOS逻辑门电路 62
　　2.3.2 CMOS逻辑门电路 64
　　2.3.3 CMOS传输门 67
　　2.4 逻辑门电路使用中的几个实际问题 68
　　2.4.1 各种门电路之间的接口问题 68
　　2.4.2 门电路带其他负载的问题 72
　　2.4.3 多余输入端的处理措施 72
　　小结 73
　　习题 73
　　习题分析举例 76
第3章 组合逻辑电路 79
　　3.1 概述 79
　　3.1.1 组合逻辑电路的特点 79
　　3.1.2 组合逻辑电路逻辑功能描述方式及各种描述方式的相互关系 80
　　3.2 组合逻辑电路的分析方法 83
　　3.3 组合逻辑电路设计的一般方法 87
　　3.4 编码器与译码器 90
　　3.4.1 编码器 90
　　3.4.2 译码器 94
　　3.5 数据分配器与数据选择器 104
　　3.5.1 数据分配器 104
　　3.5.2 数据选择器 104
　　3.6 算术运算电路 110
　　3.6.1 加法器 110
　　3.6.2 二进制减法运算 112
　　3.6.3 加法器应用举例 115
　　3.6.4 数值比较器 117
　　3.7 组合逻辑电路应用举例 121
　　3.7.1 奇偶发生器/校验器在数据传输中的应用 121
　　3.7.2 简易交通信号灯控制电路 122
　　3.7.3 全加器电路实现形式的多样性讨论 124
　　3.8 组合逻辑电路中的竞争-冒险 129
　　3.8.1 产生竞争-冒险的原因 129
　　3.8.2 冒险现象的判别 131
　　3.8.3 消除冒险现象的方法 132
小结 134
习题 135
　　习题分析举例 140
第4章 触发器 145
　　4.1 概述 145
　　4.2 触发器的电路结构与工作原理 146
　　4.2.1 基本RS触发器 146
　　4.2.2 同步RS触发器 149
　　4.2.3 主从触发器 153
　　4.2.4 边沿触发器 157
　　4.3 触发器的逻辑功能及其描述方法 160
　　4.3.1 RS触发器 161
　　4.3.2 JK触发器 163
　　4.3.3 D触发器 163
　　4.3.4 T触发器 164
　　4.4 触发器的脉冲工作特性 167
　　4.4.1 传输延迟时间 167
　　4.4.2 建立时间 168
　　4.4.3 保持时间 168
　　4.4.4 最大时钟频率 168
　　小结 169
　　习题 169
　　习题分析举例 174

精彩书摘

第3章 组合逻辑电路



　　内容提要：本章讨论了组合逻辑电路的5种描述方式及组合逻辑电路的分析和设计方法；分别介绍了编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、加法器等常用的组合逻辑功能器件；以全加器为例，讨论了组合逻辑电路实现的多样性与灵活性；简要介绍了组合逻辑电路中的竞争冒险。
　　学习提示：组合逻辑电路作为数字电路的核心内容之一，学习中要明确组合逻辑电路的有关概念；熟练掌握组合逻辑电路的分析和设计方法；熟悉常用组合逻辑功能器件的定义、工作原理、常用芯片、功能扩展等。
3.1 概述
　　数字电路按其逻辑功能可分为两大类，即组合逻辑电路和时序逻辑电路。本章重点讨论组合逻辑电路的分析与设计方法，介绍常用组合逻辑功能器件的概念及应用。
3.1.1 组合逻辑电路的特点
　　组合逻辑电路是指在任何时刻，逻辑电路的输出状态只取决于该时刻各输入状态的组合，而与电路原来的状态无关。
　　组合逻辑电路的结构特点是：电路由各种门电路构成，不存在反馈。
　　如图3.1所示电路由反相器、与门、或门构成，电路中没有反馈，它符合组合逻辑电路的结构特点，因此，该电路是一个简单的组合逻辑电路。

图3.1 组合逻辑电路

　　如图3.1所示电路的逻辑表达式为：
　　
　　在任何时刻，只要输入变量A、B取值确定，则输出L的值也随之确定。
3.1.2 组合逻辑电路逻辑功能描述方式及各种描述方式的相互关系
　　描述组合逻辑电路功能的主要方式有以下几种。
　　1. 逻辑函数表达式
　　逻辑函数表达式通常以与或表达式表示，并且化简为最简与或表达式。这种表达形式的优点是便于进行逻辑推导，但往往不具备唯一性。
　　2. 逻辑电路图
　　逻辑电路图简称为逻辑图，组合逻辑电路图是由各种门电路的逻辑符号及相互连线组成。逻辑电路图最接近数字系统的硬件电路。
　　3. 真值表
　　以表格的形式描述输入变量的各种取值组合与输出函数值的对应关系。输入变量取值组合的顺序通常以对应二进制数的顺序表示。逻辑功能的真值表表示主要优点是直观并且具有唯一性。
　　4. 波形图
　　波形图是以数字波形的形式表示逻辑电路输入与输出的逻辑关系。在数字系统的仿真或者硬件电路调试时，通常采用测量仪器以波形的形式显示该系统的输入输出关系。
　　5. 卡诺图
　　卡诺图不仅可以作为化简逻辑函数的工具，也是描述逻辑函数的一种方式。卡诺图中的每一个小方格与真值表中每一组输入变量取值组合事实上存在一一对应的关系。在某种意义上说，卡诺图是真值表的图形表示。
　　逻辑函数表达式、逻辑电路图、真值表、卡诺图、波形图是描述特定逻辑功能的不同表达形式，各种表达形式可以相互转换，部分内容曾经在1.5节中从逻辑函数不同的描述方式的角度进行了讨论。组合逻辑电路分析主要讨论在已知逻辑电路图的条件下，通过求解逻辑函数表达式、真值表来确定所给逻辑电路的逻辑功能。组合逻辑电路设计是在给定逻辑功能的条件下，通过列写真值表、逻辑函数表达式，作出实现所给逻辑功能的逻辑电路图。因此，组合逻辑电路的分析与设计事实上是在特定的已知条件下，分析和讨论逻辑函数不同表示形式的相互转换问题。
　　例3.1 已知一逻辑函数的逻辑关系如图3.2所示波形图，其中A，B，C，D为输入变量，L为输出函数。试分析列写出其真值表、逻辑函数表达式，画出逻辑电路图。
　

前言/序言

第3版前言

　　本书是在《数字电子技术基础（第2版）》的基础上修订而成的。这次修订的主导思想是在保持原来框架的基础上，力求增加教材内容的启发性与提高读者的阅读兴趣。按照这样的思路，进行了下述几方面的修订。
　　（1）在主要章节，增加了讨论与思考题。其目的是加深读者对主要内容的理解，开阔思路，举一反三，拓展教材正文没有介绍的相关内容。
　　（2）增加了典型习题分析，提出了阶梯形学习法，作为解题的指导原则。补充了部分讨论性的习题。
　　（3）对计数器部分内容进行了整合，按触发器组成的计数器及集成计数器进行分类介绍，系统性更明确；在时序逻辑电路应用举例中，增加了计数器电路实现形式灵活性的讨论，这样与组合逻辑电路中电路实现形式的多样性与灵活性相呼应。
　　（4）在DAC一节增加了DAC应用举例，扩展了对DAC应用的理解。
　　教材的本质不仅在于介绍有关基本知识，还应激发读者对相关问题的思考。编者希望使理论与实践紧密结合，培养学生的工程意识；注重单元电路的改进过程，启发学生创新思维；经典内容与新技术融合，引导学生学用结合。
　　参加本版修订工作的有杨照辉（第1、2、6、7章）、林涛（第3~5章）、林杉（第8~11章），林涛负责策划与统稿。
　　限于编者的水平，书中难免会有疏漏和不足之处，欢迎读者批评指正（邮箱： taolin@chd.edu.cn）。

编 者
2017年10月


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