本教材配有教学课件(PPT)等教辅资料,下载地址为清华大学出版社网站本书页面。特色如下:
理念创新:(1)先电路理论,后单元电路;(2)从外部到内部,从整体到局部;(3)电路分析与设计并重;(4)电路仿真贯穿全书,培养学生动手能力。
内容创新:(1)前沿的技术知识,开阔视野;(2)创新的叙述方式,易于理解;(3)理论结合仿真,便于实践。
形式创新:(1)本课程与前期课程的衔接,易于入门;(2)电路理论与单元电路的衔接,易于理解;(3)前后章节知识点的衔接,易于掌握。
《数字电路与逻辑设计/高等学校电子信息类专业系列教材》是教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材,参照教育部学科专业调整方案、相关专业本科指导性专业规范及电子信息类专业教学质量国家标准,按照数字电路与逻辑设计的教学基本要求编写而成。书中系统介绍了数字电路与逻辑设计的基本理论和方法,包括绪论、数字逻辑基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器与可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和整形电路、数/模与模/数转换电路。每章最后均给出对本章主要内容的Multisim仿真分析实例,以便读者巩固和理解相关知识。每章均安排有小结和习题,并在书后提供了部分习题的参考答案。
本书注重基本概念、基本原理及基本分析设计方法的介绍,强调实际应用,内容叙述力求简明扼要、通俗易懂,可以作为普通高等院校电气信息类、电子信息类、自动化类、计算机类各专业以及其他相近专业的本科生教材,也可以供相关工程技术人员参考。
邬春明:东北电力大学教授,教学名师,硕士生导师,通信工程系主任。长期从事电子技术、无线传感器网络技术及EDA应用技术等方面的科研与教学工作,长期讲授 “数字电子技术”、“模拟电子技术”等课程。曾获吉林省科技进步三等奖、吉林省优秀教学成果二等奖、吉林省教育技术成果三等奖、吉林省教育科学优秀成果三等奖、吉林市科技进步二等奖、东北电力大学优秀教学成果一等奖、二等奖等。多次指导吉林省大学生电子设计竞赛并获奖。编写出版《模拟电子与数字逻辑》、《电磁场与电磁波》、《通信原理实验与课程设计》等教材,发表学术论文50余篇。
绪论
第1章数字逻辑基础
1.1概述
1.2常用的数制和编码
1.2.1常用的数制
1.2.2数制之间的转换
1.2.3二进制数的原码、反码及补码表示
1.2.4常用的编码
1.3逻辑代数及其运算规则
1.3.1逻辑变量与基本逻辑运算
1.3.2复合逻辑运算
1.3.3逻辑代数的基本公式
1.3.4逻辑代数的基本定理
1.3.5逻辑代数的常用公式
1.4逻辑函数及其表示方法
1.4.1逻辑函数的定义
1.4.2逻辑函数的表示方法
1.4.3逻辑函数的标准形式
1.4.4逻辑函数表示方法间的转换
1.5逻辑函数的化简
1.5.1逻辑函数的代数化简法
1.5.2逻辑函数的卡诺图化简法
1.5.3含有无关项的逻辑函数及其化简
*1.6利用Multisim对逻辑函数进行化简与转换
本章小结
习题
第2章集成逻辑门电路
2.1概述
2.2门电路中开关器件的开关特性
2.2.1半导体二极管的开关特性
2.2.2半导体三极管的开关特性
2.2.3MOS管的开关特性
2.3分立元件门电路
2.3.1二极管“与”门
2.3.2二极管“或”门
2.3.3三极管“非”门
2.3.4MOS管“非”门
2.4TTL集成门电路
2.4.1TTL反相器
2.4.2TTL“与非”门
2.4.3TTL集电极开路门和三态门
2.5CMOS集成门电路
2.5.1CMOS反相器
2.5.2CMOS“与非”门和“或非”门
2.5.3CMOS漏极开路门、传输门和三态门
2.6集成逻辑门电路的主要性能参数
2.7正、负逻辑的概念
*2.8利用Multisim测试TTL反相器的电压传输特性
本章小结
习题
第3章组合逻辑电路
3.1概述
3.1.1组合逻辑电路的特点
3.1.2组合逻辑电路的功能描述方法
3.2组合逻辑电路的分析
3.2.1组合逻辑电路的分析方法
3.2.2组合逻辑电路分析举例
3.3组合逻辑电路的设计
3.3.1组合逻辑电路的设计方法
3.3.2组合逻辑电路设计举例
3.3.3含有无关项的组合逻辑电路设计
*3.4组合逻辑电路的竞争冒险
3.4.1竞争冒险现象
3.4.2竞争冒险的判断
3.4.3竞争冒险的消除
3.5常用组合逻辑电路及其应用
3.5.1编码器
3.5.2译码器
3.5.3加法器
3.5.4数据选择器
3.5.5数据分配器
3.5.6数值比较器
*3.6利用Multisim分析组合逻辑电路
3.6.1小规模门电路构成的组合逻辑电路的仿真分析
3.6.2中规模组合逻辑电路的仿真分析
本章小结
习题
第4章触发器
4.1概述
4.2基本触发器
4.2.1基本触发器电路组成和工作原理
4.2.2基本触发器的功能描述
4.3同步触发器
4.3.1同步RS触发器
4.3.2同步D触发器
4.3.3同步JK触发器
4.3.4同步T触发器
4.4主从触发器
4.4.1主从RS触发器
4.4.2主从JK触发器
4.5边沿触发器
4.5.1维持�沧枞�式D触发器
4.5.2边沿JK触发器
4.6不同类型触发器之间的转换
4.6.1JK触发器转换成RS、D触发器
4.6.2D触发器转换成RS、JK触发器
4.7触发器的电气特性
*4.8利用Multisim分析触发器
4.8.1同步RS触发器的仿真分析
4.8.2边沿JK触发器的仿真分析
本章小结
习题
第5章时序逻辑电路
5.1概述
5.1.1时序逻辑电路的基本概念
5.1.2时序逻辑电路的功能描述方法
5.2同步时序电路的分析
5.2.1同步时序电路的分析方法
5.2.2同步时序电路分析举例
5.3同步时序电路的设计
5.3.1同步时序电路的设计方法
5.3.2同步时序电路设计举例
*5.4异步时序电路
5.4.1异步时序电路的分析
5.4.2异步时序电路的设计
5.5常用时序逻辑电路
5.5.1寄存器
5.5.2计数器
*5.6利用Multisim分析时序逻辑电路
5.6.1两位同步二进制计数器的仿真分析
5.6.2用74LS161N构成六十进制计数器
本章小结
习题
第6章半导体存储器与可编程逻辑器件
6.1存储器概述
6.1.1半导体存储器的分类
6.1.2存储器的性能指标
6.2只读存储器
6.2.1ROM的电路结构和工作原理
6.2.2掩膜只读存储器
6.2.3可编程只读存储器
6.2.4ROM的应用
6.3随机存取存储器
6.3.1RAM的电路结构
6.3.2RAM的存储单元
6.3.3RAM的扩展
6.4可编程逻辑器件
6.4.1可编程逻辑阵列
6.4.2可编程阵列逻辑
6.4.3通用阵列逻辑
6.4.4CPLD、FPGA和在系统编程技术简介
6.5利用Multisim分析半导体存储器
本章小结
习题
第7章脉冲波形的产生和整形电路
7.1概述
7.1.1矩形脉冲的基本特性
7.1.2脉冲电路
7.2555定时器
7.2.1555定时器的电路结构
7.2.2555定时器的工作原理
7.3施密特触发器
7.3.1门电路构成的施密特触发器
7.3.2555定时器构成的施密特触发器
7.3.3施密特触发器的应用
7.4单稳态触发器
7.4.1门电路构成的单稳态触发器
7.4.2555定时器构成的单稳态触发器
7.4.3单稳态触发器的应用
7.5多谐振荡器
7.5.1门电路构成的多谐振荡器
7.5.2施密特触发器构成的多谐振荡器
7.5.3石英晶体多谐振荡器
7.5.4555定时器构成的多谐振荡器
*7.6用Multisim分析555定时器的应用电路
7.6.1555定时器构成的施密特触发器的仿真分析
7.6.2555定时器构成的多谐振荡器的仿真分析
本章小结
习题
第8章数/模与模/数转换电路
8.1概述
8.2D/A转换器
8.2.1权电阻网络D/A转换器
8.2.2倒T形电阻网络D/A转换器
8.2.3D/A转换器的主要技术指标
8.3A/D转换器
8.3.1A/D转换的一般过程
8.3.2并联比较型A/D转换器
8.3.3逐次逼近型A/D转换器
8.3.4双积分型A/D转换器
8.3.5A/D转换器的主要技术指标
*8.4利用Multisim分析D/A和A/D转换电路
8.4.1D/A转换器的仿真分析
8.4.2A/D转换器的仿真分析
本章小结
习题
部分习题参考答案
参考文献
我从这本书的目录里看到了“数字逻辑门”、“组合逻辑电路”、“时序逻辑电路”等章节,这让我觉得非常踏实。我知道,这些是构成数字电路的基本单元,掌握了它们,就等于掌握了数字电路的“骨架”。我特别期待书中关于“组合逻辑电路”的讲解,因为我了解到,很多基本的逻辑功能,比如加法、减法、比较等等,都是通过组合逻辑电路来实现的。我希望书中能够提供足够多的示例,展示如何利用逻辑门构建出这些基本的算术和逻辑运算电路。例如,我希望能够看到关于全加器、半加器、多路选择器、译码器等电路的详细讲解,并且能够理解它们是如何工作的。我还非常关注“时序逻辑电路”的部分,因为我听说,像存储器、计数器、移位寄存器等重要的数字电路单元,都属于时序逻辑电路。我希望书中能够详细解释触发器的工作原理,以及如何利用触发器构建出各种各样的时序逻辑电路。我还希望书中能够包含一些关于有限状态机(FSM)设计的讲解,因为我知道,FSM是设计复杂数字系统的关键技术。我希望能够通过这本书,掌握如何设计和分析一个FSM,并且能够将其应用到实际的电路设计中。这本书的附录部分,我也希望能够看到一些常用的数字电路设计工具的介绍,以及一些电路设计规范和标准,这对于我们初学者来说非常有帮助。
评分我刚拿到这本书的时候,就被它厚重的分量所吸引,这说明里面的内容一定很丰富。翻开书页,扑面而来的就是严谨的学术气息,那种细致入微的讲解方式,让我觉得作者在编写这本书时一定花费了大量的心血。我最看重的一点是,这本书的章节安排是否合理,知识点的过渡是否流畅。我希望它能够循序渐进地引导读者,从最基础的逻辑门开始,逐步深入到更复杂的系统设计。特别是在讲解组合逻辑电路和时序逻辑电路的时候,我希望能够看到足够多的实例分析,能够帮助我理解这些抽象的理论是如何应用到实际电路中的。例如,在讲解译码器和编码器的时候,我希望能够看到一些具体的应用场景,比如在控制系统中如何利用它们来实现特定的功能。同样,在讲解触发器和寄存器的时候,我也希望能够看到它们在计数器、移位寄存器等方面的应用。我还特别关注书中对于时序约束和时钟域交叉等问题的讲解,这些都是在实际数字电路设计中非常关键的环节,往往也是初学者容易出错的地方。我希望书中能够提供一些解决这些问题的有效方法和技巧,能够帮助我们避免在实际项目中遇到不必要的麻烦。这本书的排版也让我很满意,清晰的图表和规范的公式,让阅读体验更加舒适。我相信,通过认真研读这本书,我一定能够对数字电路设计有一个更深刻的理解。
评分这本书的封面设计倒是挺吸引人的,那种深邃的蓝色背景,配上简洁的白色字体,给人一种专业、严谨的感觉。我拿到书的时候,就仔细翻了翻目录,看到里面涵盖了数字电路的基本概念、逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器等等,这些都是电子信息领域的基础知识,对于我们这些初学者来说,无疑是一本宝贵的入门指南。我特别期待里面的例题和习题,希望能够帮助我巩固理论知识,并且能够学到一些实际的应用技巧。我之前也接触过一些数字电路方面的资料,但总感觉不够系统,不够深入。这本书的出版,对于我们这些在校学生来说,无疑是一场及时雨,能够让我们更系统、更全面地学习这门课程。我希望书中的讲解能够深入浅出,即使是比较复杂的概念,也能通过清晰的图示和生动的语言来解释,这样我们才能更好地理解和掌握。我也会努力学习,希望能够通过这本书,打下坚实的数字电路基础,为我未来的学习和工作做好准备。这本书的出版,对于推动我国电子信息人才的培养,也具有重要的意义。我对于书中关于FPGA和ASIC的内容也充满了期待,希望能够从中了解到最新的技术动态和发展趋势。总的来说,这本书给我留下了很好的第一印象,我相信它一定会成为我学习数字电路过程中不可或缺的好帮手。
评分我是一名刚刚接触数字电路专业的学生,对于很多概念还比较陌生。这本书给我最大的感觉是它的“亲和力”。我注意到,书中的语言表达非常清晰,并且充满了引导性,好像作者在一步一步地带领我去探索数字电路的奥秘。我尤其欣赏书中对于“布尔代数”和“逻辑门”的讲解,这部分内容是我理解整个数字电路体系的基础。我希望书中能够提供足够的练习题,让我能够反复练习,直到熟练掌握布尔代数的化简技巧,以及各种逻辑门的真值表和逻辑功能。我还对书中关于“组合逻辑电路”的讲解充满期待,特别是关于逻辑函数的化简方法,比如卡诺图法和奎因-麦克拉斯基法。我希望书中能够提供详细的步骤和大量的实例,让我能够真正掌握这些化简的技巧,从而设计出最简化、最高效的逻辑电路。另外,“时序逻辑电路”也是我非常感兴趣的部分。我希望书中能够清晰地讲解触发器的不同类型,比如D触发器、JK触发器、T触发器等,并且能够让我理解它们在存储信息方面的作用。我还希望书中能够提供关于如何利用触发器构建计数器和移位寄存器等常用时序逻辑电路的详细教程。这本书的插图,我希望能够清晰地展示电路的连接和信号的流动,这对于我理解复杂的电路结构非常有帮助。
评分这本书的篇幅看上去相当可观,这让我意识到,它很可能包含了非常详尽和深入的内容。我特别关注书中是否包含了对“存储器”的讲解。我知道,存储器是数字电路的核心组成部分,无论是简单的寄存器,还是复杂的RAM和ROM,都离不开存储器的支持。我希望书中能够详细介绍不同类型的存储器,比如SRAM、DRAM、Flash等,并且能够让我理解它们的结构、工作原理以及应用场景。我还希望书中能够包含一些关于存储器接口设计的讲解,比如如何将存储器与CPU连接,以及如何进行数据读写操作。除了存储器,我还对“可编程逻辑器件”(PLD)的内容非常感兴趣。我知道,像FPGA和CPLD这样的可编程逻辑器件,是当前数字电路设计领域非常重要的技术。我希望书中能够详细介绍FPGA和CPLD的架构,以及如何使用硬件描述语言(HDL),比如Verilog或VHDL,来设计和实现数字电路。我还希望书中能够提供一些关于FPGA开发流程的介绍,包括代码编写、仿真、综合、布局布线和下载等环节,这对于我学习实际的FPGA设计非常有帮助。总的来说,我希望这本书能够带领我进入更广阔的数字电路设计世界,让我能够接触到更前沿的技术和更复杂的应用。
评分这本书的语言风格非常适合我。作为一名学生,我更倾向于那种清晰、直接,并且带有一定学术严谨性的表达方式。这本书在这方面做得很好,它没有使用过于晦涩难懂的术语,而是用一种易于理解的方式来解释复杂的概念。我尤其喜欢书中对于一些关键概念的强调,比如“状态”和“时钟”在时序逻辑电路中的重要性。作者通过反复强调这些概念,以及在不同的章节中引用它们,有效地加深了我对这些核心知识点的理解。我发现,书中在讲解组合逻辑电路和时序逻辑电路的时候,都引入了大量的实际应用场景,这让我对这些电路的功能有了更直观的认识。例如,在讲解编码器的时候,书中可能提到了在键盘输入系统中的应用,而在讲解触发器的时候,可能提到了在存储单元中的应用。这些与现实生活息息相关的例子,让学习变得更加有趣和有意义。我特别希望书中能够增加一些关于低功耗设计和高速设计的章节,因为这些是当前数字电路设计领域的热点话题,也是我们未来工作可能面临的挑战。我希望通过学习这些内容,能够为我未来的职业发展打下坚实的基础。这本书的图表设计也非常出色,清晰明了,能够帮助我们快速理解电路的结构和工作原理。
评分读完这本书的部分章节后,我必须说,作者在组织材料方面做得非常出色。我注意到,书中的内容从最基础的逻辑门操作开始,然后逐步深入到更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。这种循序渐进的教学方式,对于我这样希望系统学习数字电路的读者来说,非常友好。我特别喜欢书中对每个概念的解释都非常详尽,并且辅以大量的图示和示例。这使得原本可能显得枯燥的理论知识变得生动易懂。例如,在讲解卡诺图化简逻辑函数的时候,书中提供的几个例子都非常有代表性,并且步骤清晰,让我能够轻松掌握化简的技巧。而在讲解时序逻辑电路的时候,作者并没有仅仅停留在理论定义上,而是通过一些实际的电路应用,比如计数器和移位寄存器,来展示这些电路的功能和工作原理。我特别看重书中对于逻辑设计原则和规范的强调,因为这对于编写可读性强、易于维护的逻辑代码至关重要。我希望书中能够提供一些关于代码风格和设计流程的建议,能够帮助我们养成良好的设计习惯。我还希望书中能够包含一些关于组合逻辑和时序逻辑电路之间的联系和区别的讨论,这有助于我们更全面地理解数字电路的设计思路。这本书的结论部分,我也希望能够看到一些对于未来数字电路发展趋势的展望,这能够激发我们的学习热情,并为我们的职业规划提供一些启示。
评分这本书的封面设计简洁大方,书名也直接点明了主题,这让我对它的内容有了初步的了解。在我翻阅的过程中,我注意到书中对“逻辑门”的介绍非常详尽,不仅列出了基本的AND、OR、NOT门,还包括了NAND、NOR、XOR、XNOR等组合门。我希望书中能够提供这些逻辑门的真值表,以及它们在布尔代数中的对应关系,这对于我理解和运用布尔代数至关重要。我特别看重书中关于“组合逻辑电路”的讲解,因为它是一切数字电路设计的基础。我希望书中能够提供一些经典组合逻辑电路的设计方法,比如译码器、编码器、加法器、减法器、比较器等,并且能够让我理解这些电路的工作原理和设计思路。我还对书中关于“时序逻辑电路”的讲解充满期待。我希望书中能够详细介绍触发器的工作原理,以及如何利用触发器构建计数器、移位寄存器、寄存器堆等时序逻辑电路。我还希望书中能够包含一些关于有限状态机(FSM)设计的讲解,因为我知道,FSM是实现复杂逻辑控制的关键。这本书的排版和图示,我希望能够清晰明了,易于阅读和理解,这样能够大大提高我的学习效率。
评分我一直对数字电路的设计充满兴趣,但很多时候,找到一本真正能够帮助我理解核心概念的书却很难。这本书的出现,让我眼前一亮。我特别欣赏的是,它并没有仅仅停留在理论的层面,而是非常注重实际的应用。例如,在讲解状态机设计的时候,我希望作者能够提供一些实际的案例,比如如何设计一个交通灯控制器,或者如何设计一个简单的流水灯。这些具体的例子,能够让理论知识变得更加生动,也更容易被我们理解和记忆。我还在期待书中对于一些常用数字集成电路的详细介绍,比如74系列逻辑门芯片,以及一些基本的微处理器和微控制器架构。了解这些实际的元器件,能够帮助我们更好地将书本知识与实际硬件结合起来。我还希望书中能够包含一些关于电路仿真和硬件实现的内容,比如如何使用一些常见的EDA工具进行仿真,以及如何将设计的电路烧录到FPGA或者CPLD上进行验证。这些实践性的内容,对于培养一名合格的电子工程师来说至关重要。我希望这本书的作者能够在这方面提供一些指导性的建议,能够帮助我们少走弯路。总的来说,这本书的实用性是我最看重的一点,我希望它能够成为我学习数字电路设计的一个得力助手。
评分在仔细阅读了这本书的一些章节后,我发现作者在解释一些抽象的概念时,非常擅长运用类比和比喻。例如,在讲解“状态机”的时候,作者可能会将它比作一个自动售票机,来帮助我们理解不同状态之间的转换和触发条件。这种生动形象的讲解方式,对于我这样还在摸索阶段的读者来说,非常有帮助。我特别喜欢书中对于“同步”和“异步”时序逻辑电路的区分。我知道,理解这两者之间的差异,是设计稳定可靠的时序电路的关键。我希望书中能够提供足够的例子,来展示同步和异步电路各自的特点和适用场景,并且能够让我理解在实际设计中如何避免异步电路带来的潜在问题。我还对书中关于“时钟树”和“时序分析”的内容非常期待。我知道,在高速数字电路设计中,时钟信号的分配和时序的约束是至关重要的。我希望书中能够详细介绍时钟树的构建方法,以及如何进行时序分析,来确保电路的正确性和可靠性。我希望通过这些内容的学习,能够为我未来设计高性能数字电路打下坚实的基础。这本书的语言风格,我感觉非常适合工程师的思维方式,严谨而不失灵活性。
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