数字电子技术基础(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨志忠 著

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店铺： 泰州姜堰新华图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040266344

商品编码：26951644461

包装：平装

开本：16

出版时间：2010-03-01

内容介绍
基本信息

书名：	数字电子技术基础(D2版)
作者：	杨志忠//卫桦林	开本：
YJ：	43.4	页数：
现价：	见1；CY =CY部	出版时间	2009-07-01
书号：	9787040266344	印刷时间：
出版社：	高等教育出版社	版次：
商品类型：	正版图书	印次：

内容提要 作者简介 精彩导读 目录

  1.1  慨述
    1.1.1  数字信号和数字电路
    1.1.2  数字电路的特点和分类
  1.2  数制和码制
    1.2.1  数制
    1.2.2  不同数制间的转换
    1.2.3  二进制代码
  1.3  二进制数的算术运算
    1.3.1  两数JD值之间的运算
    1.3.2  原码、反码和补码
  本章小结
  自测题
  练习题
D2章  逻辑代数基础
D3章  集成逻辑门电路
D4章  组合逻辑电路
D5章  集成触发器
D6章  时序逻辑电路
D7章  脉冲产生与整形电路
D8章  数模和模数转换器
D9章  半导体存储器
D10章  可编程逻辑器件
D11章  硬件描述语言(VHDL)
附录  数字电路的安装调试与故障检测
自测题参考答案
部分练习题答案
参考文献

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《数字电路设计导论》 简介 本书是一本面向初学者的数字电路设计入门读物，旨在系统地介绍数字电路的基本概念、工作原理、设计方法以及在实际应用中的基础知识。全书以清晰易懂的语言、丰富的图示和实例，帮助读者循序渐进地掌握数字电路设计的核心内容，为进一步深入学习数字系统、微处理器、FPGA等领域奠定坚实的基础。 第一部分：数字电路基础 第一章：引言 本章将带领读者走进数字电路的奇妙世界。我们将探讨数字电路与模拟电路的根本区别，理解数字信号的优势所在，以及数字电路在现代科技中的核心地位。通过了解集成电路的发展历程，我们将对数字电子技术的演进有一个宏观的认识，并初步感知数字电路设计的魅力与挑战。 数字信号与模拟信号： 详细阐述两者在信息表示、处理方式上的差异。模拟信号连续变化，而数字信号离散化，易于存储、传输和处理。 数字电路的优势： 讨论数字电路在抗干扰性、精度、集成度、灵活性等方面的突出优点。 数字电路的应用领域： 列举数字电路在通信、计算、控制、消费电子等各个领域的广泛应用，激发读者学习兴趣。 集成电路的发展简史： 简要回顾晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）的发展，展现数字技术进步的速度。 第二章：数制与编码 本章将介绍数字电路进行信息表示和处理的基础——数制与编码。我们将深入学习二进制、十进制、十六进制等常用数制之间的转换，理解各种编码方式的特点和应用场景，为后续逻辑运算的学习打下坚实的基础。 二进制数制： 核心是“0”和“1”，是数字电路最基本的语言。 数制转换： 详细介绍二进制、十进制、十六进制以及八进制之间的相互转换方法，包括整数和小数的转换。 二进制运算： 讲解二进制的加法、减法、乘法、除法运算，以及补码、原码、反码等概念在计算机运算中的重要性。 编码： BCD码（二进制编码的十进制码）： 如何用二进制表示十进制数，并介绍其优缺点。 ASCII码（美国信息交换标准代码）： 字符编码的基础，用于计算机内部表示文本信息。 格雷码（Gray Code）： 循环二进制码，相邻数字只有一个二进制位不同，常用于编码器和纠错。 其他编码： 简要介绍汉明码等用于数据校验的编码。 第三章：逻辑门电路 本章是数字电路的核心内容之一。我们将介绍构成数字电路最基本单元——逻辑门电路，包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等。通过对这些基本门电路的理解，读者将初步掌握数字信号的逻辑组合与处理。 基本逻辑门： 与门（AND）： 输出为1当且仅当所有输入都为1。 或门（OR）： 输出为1当且仅当至少一个输入为1。 非门（NOT）： 输出与输入相反。 通用逻辑门： 与非门（NAND）： 与门的输出取反，是万能门，可以用它构造所有其他逻辑门。 或非门（NOR）： 或门的输出取反，也是万能门。 复合逻辑门： 异或门（XOR）： 输出为1当且仅当输入不同。 同或门（XNOR）： 输出为1当且仅当输入相同。 逻辑门符号与真值表： 介绍标准的逻辑门符号表示法和真值表，用于清晰地描述逻辑功能。 第四章：布尔代数与逻辑函数化简 本章将介绍布尔代数，这是分析和设计数字电路的数学工具。我们将学习布尔代数的基本定律和定理，并掌握利用这些工具对逻辑函数进行化简的方法，以设计出更简单、更高效的数字电路。 布尔代数的基本概念： 逻辑变量、逻辑运算（AND, OR, NOT）的数学定义。 布尔代数的基本定律： 交换律： A+B = B+A, A·B = B·A 结合律： (A+B)+C = A+(B+C), (A·B)·C = A·(B·C) 分配律： A·(B+C) = A·B + A·C, A+(B·C) = (A+B)·(A+C) 同一律： A+0 = A, A·1 = A 零律： A+1 = 1, A·0 = 0 互补律： A+A' = 1, A·A' = 0 重叠律： A+A = A, A·A = A 吸收律： A + A·B = A, A·(A+B) = A 摩根定律（De Morgan's Laws）： (A+B)' = A'·B', (A·B)' = A'+B' 逻辑函数的最小项与最大项： 定义和表示方法。 逻辑函数的化简方法： 代数化简法： 利用布尔代数定律直接化简。 卡诺图（Karnaugh Map）： 图形化化简方法，尤其适用于输入变量较少的逻辑函数。 奎恩-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）算法： 适用于输入变量较多、更复杂的逻辑函数化简。 最简乘积和（SOP）与最简和积（POS）形式： 介绍两种标准形式及其化简目标。 第二部分：组合逻辑电路 第五章：组合逻辑电路分析与设计 本章将深入探讨组合逻辑电路，这种电路的输出仅取决于当前的输入信号，与之前的状态无关。我们将学习如何分析已有的组合逻辑电路，并掌握根据给定的逻辑功能设计出相应的组合逻辑电路的方法。 组合逻辑电路的特点： 无记忆性，输出只与当前输入有关。 组合逻辑电路的分析： 从逻辑图到逻辑表达式。 从逻辑表达式到真值表。 理解电路的功能。 组合逻辑电路的设计： 从功能需求到逻辑表达式（真值表）。 逻辑表达式化简。 逻辑表达式到逻辑图。 常用组合逻辑电路模块： 编码器（Encoder）： 将多种输入信号转换为二进制编码输出。例如，十进制到二进制编码器。 译码器（Decoder）： 将二进制输入信号转换为特定的输出信号。例如，二进制到BCD译码器，显示译码器。 数据选择器（Multiplexer, MUX）： 根据选择输入信号，将多个数据输入中的一个传输到数据输出。 数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 将一个数据输入信号根据选择输入信号发送到多个数据输出中的一个。 第六章：加法器与减法器 本章将重点介绍数字电路中最基本也最重要的算术运算电路——加法器和减法器。我们将从半加器和全加器开始，逐步构建出能够执行多位二进制加法和减法的电路。 半加器（Half Adder）： 实现两个一位二进制数相加，产生和与进位。 全加器（Full Adder）： 实现三个一位二进制数相加（包括来自低位的进位），产生和与进位。 多位加法器： 行波进位加法器（Ripple Carry Adder, RCA）： 利用多个全加器串联实现多位加法，但进位传播速度慢。 超前进位加法器（Look-Ahead Carry Adder, LCCA）： 通过提前计算进位来提高加法速度。 二进制减法器： 基于补码的减法： 利用加法器实现减法，例如，A - B = A + (-B)，-B使用补码表示。 设计减法器电路： 介绍减法器的工作原理和电路实现。 第七章：比较器、算术逻辑单元（ALU）与其他常用组合逻辑电路 本章将介绍更多实用的组合逻辑电路模块，包括用于比较两个二进制数大小的比较器，以及集多种算术和逻辑运算于一体的算术逻辑单元（ALU）。 比较器（Comparator）： 一位比较器： 比较两个一位二进制数的大小（大于、小于、等于）。 多位比较器： 级联一位比较器实现多位二进制数的比较。 算术逻辑单元（ALU）： ALU的功能： 集加法、减法、逻辑AND、OR、NOT等运算于一体。 ALU的基本结构： 介绍ALU内部如何集成各种运算电路。 ALU在微处理器中的作用： 简单介绍ALU作为CPU的核心部件。 其他常用组合逻辑电路： 串行加法器/减法器： 讨论用较少硬件实现多位加减法的方法。 乘法器： 简单介绍二进制乘法的原理和实现。 分频器（Divider）： 简单介绍二进制除法的原理和实现。 第三部分：时序逻辑电路 第八章：触发器 本章将引入时序逻辑电路的概念，这类电路的输出不仅取决于当前输入，还与过去的输入有关，即具有“记忆”功能。我们将学习最基本的时序电路单元——触发器，包括SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等。 时序逻辑电路的特点： 具有记忆性，输出依赖于当前输入和时钟信号。 触发器的基本概念： 状态、翻转（Toggle）、置位（Set）、复位（Reset）、保持（Hold）。 基本触发器： SR触发器（Set-Reset Flip-Flop）： 最简单的触发器，包含置位和复位输入。 带禁止状态的SR触发器： 分析其工作特性。 钟控触发器： 钟控SR触发器： 引入时钟信号控制触发器的状态翻转。 D触发器（Delay Flip-Flop）： 输出等于前一个时钟周期输入的值。 JK触发器（JK Flip-Flop）： 最通用的触发器，可实现SR和T触发器的功能。 T触发器（Toggle Flip-Flop）： 输入为1时翻转状态，为0时保持状态。 触发器的状态转移图与状态表： 直观描述触发器的行为。 主从触发器与边沿触发器： 介绍提高触发器抗竞争危害能力的结构。 第九章：寄存器与计数器 本章将基于触发器，介绍如何构建存储和计数功能的关键电路——寄存器和计数器。寄存器用于存储数据，而计数器则用于对脉冲信号进行计数。 寄存器（Register）： 存储一位数据： 单个触发器作为存储单元。 多位寄存器： 多个触发器并行连接，用于存储多位数据。 移位寄存器（Shift Register）： 串入串出（SISO）、串入并出（SIPO）、并入串出（PISO）、并入并出（PIPO）： 介绍不同类型的移位寄存器及其应用。 应用： 数据转换、延迟线、串行到并行转换等。 计数器（Counter）： 异步计数器（Ripple Counter）： 利用触发器的输出作为下一个触发器的时钟输入，结构简单但速度受限制。 同步计数器（Synchronous Counter）： 所有触发器的时钟输入连接在一起，速度更快，设计也更复杂。 加法计数器与减法计数器： 实现递增或递减计数。 模N计数器： 计数到N个状态后复位。 应用： 频率分频、定时器、数字时钟等。 第十章：时钟与同步控制 本章将探讨在复杂的数字系统中至关重要的时钟信号和同步控制。我们将理解时钟信号的作用，学习不同类型的时钟电路，并掌握如何确保数字电路的稳定可靠运行。 时钟信号的作用： 同步所有时序电路的操作，确保数据在正确的时间传输和处理。 时钟信号的特性： 频率、占空比、上升/下降时间。 时钟信号的产生： 振荡器电路（如RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器）。 时钟信号的分频： 利用计数器或移位寄存器产生较低频率的时钟信号。 同步与异步系统： 同步系统： 所有时序元件的时钟信号统一，最常见的数字系统设计方式。 异步系统： 时序元件的时钟信号不统一，设计复杂，但有时可以提高性能。 竞争危害（Race Condition）与亚稳态（Metastability）： 竞争危害： 由于信号传播延迟不一致导致的错误输出。 亚稳态： 在时钟沿的短暂时间内，触发器的输出不稳定，可能导致后续电路出错。 解决策略： 利用主从触发器、边沿触发器、钟控触发器、异步复位等方法。 第四部分：其他数字电路概念与应用 十一章：存储器基础 本章将简要介绍数字系统中扮演重要角色的存储器。我们将了解不同类型存储器的基本原理和特点，为理解更复杂的存储系统打下基础。 随机存取存储器（RAM）： 静态RAM（SRAM）： 速度快，不需要刷新，但集成度低。 动态RAM（DRAM）： 集成度高，速度相对较慢，需要刷新。 只读存储器（ROM）： 掩膜ROM（Mask ROM）： 生产时固化数据，不可更改。 可编程ROM（PROM）： 一次性编程。 可擦写可编程ROM（EPROM）： 可擦除重写（通常通过紫外线）。 电可擦写可编程ROM（EEPROM）： 可通过电信号擦除重写。 闪存（Flash Memory）： EEPROM的一种，速度更快，容量更大。 存储器的基本构成： 存储单元、地址译码器、读/写控制逻辑。 十二章：数模转换与模数转换 本章将介绍数字电路与模拟电路之间不可或缺的桥梁——数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）。我们将了解它们的基本工作原理和常见的实现方式。 数模转换器（DAC）： 基本原理： 将数字信号转换为模拟信号。 常见类型： R-2R DAC、加权电阻DAC。 性能指标： 分辨率、转换时间、非线性度。 模数转换器（ADC）： 基本原理： 将模拟信号转换为数字信号。 常见类型： 逐次逼近型ADC、双积分型ADC、Σ-Δ型ADC。 性能指标： 分辨率、采样率、精度。 应用： 音频/视频处理、数据采集、传感器接口等。 十三章：数字电路的实际应用与设计流程 本章将引导读者将所学的理论知识应用到实际设计中，介绍数字电路设计的通用流程，并展望数字电路技术未来的发展方向。 数字电路设计流程： 需求分析 -> 逻辑设计 -> 电路实现 -> 测试与调试。 可编程逻辑器件（PLD）： PLA、PAL、GAL： 介绍其基本结构和特点。 现场可编程门阵列（FPGA）： 介绍其高度灵活性和广泛应用。 集成开发环境（IDE）与仿真工具： 介绍常用的EDA（Electronic Design Automation）工具。 实际项目案例分析： 简单介绍一个小型数字电路的设计案例，例如一个简单的数字显示控制器。 数字电路技术发展趋势： 微处理器、嵌入式系统、人工智能、物联网等。 总结 《数字电路设计导论》通过系统性的讲解和丰富的实例，旨在为读者构建一个扎实的数字电路知识体系。希望本书能够激发读者对数字电路设计领域的兴趣，并为其在未来的学习和实践中提供有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

这次读《数字电子技术基础（第2版）》，简直像打开了一扇新世界的大门！我一直觉得电子技术离我非常遥远，是工程师们才需要掌握的专业知识，但这本书彻底改变了我的看法。它用一种非常平易近人的方式，把那些复杂的电路概念变得容易理解。我尤其喜欢它在讲解组合逻辑电路和时序逻辑电路时，那种循序渐进的教学方式。首先，它会详细介绍各种基本逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门）的工作原理和真值表，然后通过这些基本门电路的组合，构建出更加复杂的电路，比如加法器、减法器、比较器等。让我印象深刻的是，书中在介绍触发器时，花了相当多的篇幅来讲解不同类型触发器的特性和应用，比如SR触发器、JK触发器、T触发器和D触发器，以及它们在寄存器、计数器等重要数字电路中的作用。这些内容听起来很专业，但作者通过详细的图解和例题，让我能够一步步跟着他的思路去分析和理解。读完这部分，我感觉自己仿佛掌握了构建数字系统的“积木”，虽然还不能设计出复杂的芯片，但至少理解了它们的基本构成原理。而且，书中穿插的很多实际应用案例，比如数字显示、简单的逻辑控制系统等，都让我觉得这些知识非常实用，不再是枯燥的理论。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《数字电子技术基础（第2版）》是一本真正能够激发学习兴趣的书！我之前对数字信号处理一直抱有一种“敬畏”的态度，总觉得它离我的日常学习和生活太远了，甚至有些望而却步。然而，这本书的出现，彻底颠覆了我的想法。它从最基础的逻辑代数入手，例如布尔代数的基本公理和定理，以及卡诺图的化简方法，这些内容我以前在其他地方零散地看过，但总是不够系统，理解起来也比较费劲。在这本书里，作者不仅清晰地阐述了这些理论，还用大量的例子来展示如何运用这些工具来简化复杂的逻辑表达式，从而设计出更高效、更经济的数字电路。我特别欣赏书中对各种逻辑芯片型号的介绍，以及它们在实际电路设计中的应用。比如，在讲到编码器和译码器的时候，书中列举了74LS148等具体型号，并给出了其内部逻辑结构图和功能说明，这让我感到非常直观，仿佛能够看到芯片内部是如何工作的。此外，书中对集成电路的发展历程和分类的介绍，也让我对数字电子技术有了更宏观的认识，理解了从早期的分立元件到如今的超大规模集成电路，这个领域是如何一步步发展壮大的。

评分☆☆☆☆☆

拿到《数字电子技术基础（第2版）》后，我迫不及待地开始阅读，结果发现这本书的讲解方式非常独特，而且内容非常丰富。它没有采用那种枯燥乏味的理论堆砌，而是通过大量的实例和图示，将抽象的数字电路概念具体化。书中在讲解数电核心内容，比如时序逻辑电路和组合逻辑电路的组合与应用时，给出了非常多的实际案例。我特别喜欢它关于状态机设计的讲解，它从最基础的有限状态机的概念出发，逐步过渡到如何设计更复杂的计数器和时序控制器。书中对于各种控制信号的产生和处理方式，也进行了详细的阐述，这对于理解一些自动化控制系统非常有帮助。此外，书中还涉及到了数字系统设计中的一些常用工具和方法，比如逻辑综合和仿真技术，虽然这部分内容稍微有些深入，但作者的讲解依然清晰易懂，让我对现代电子系统设计流程有了一个初步的认识。读完这本书，我感觉自己对数字世界有了更深的理解，也更有信心去探索更广阔的电子技术领域了。

评分☆☆☆☆☆

我之前对电子工程的一些领域都只是浅尝辄止，但《数字电子技术基础（第2版）》这本书，给了我一个系统学习数字电子技术的绝佳机会。它不仅仅是一本教科书，更像是一位耐心的导师，能够一步步引导我深入理解数字世界的奥秘。这本书在讲解数字电路的实现和应用方面，做得尤为出色。它详细介绍了各种数字集成电路的分类和特点，以及它们在实际应用中的具体配置方法。我印象特别深刻的是，书中关于存储器和微处理器基础知识的介绍。它不仅解释了RAM和ROM等不同类型存储器的基本原理和工作方式，还初步探讨了微处理器是如何通过执行指令来控制整个系统的。这一点对我来说，非常有启发性，让我能更好地理解计算机是如何工作的。而且，书中还引入了一些关于时序逻辑电路的设计方法，比如状态转移图和状态表，这让我了解到如何设计和分析复杂的时序系统，这对于理解像计数器、移位寄存器等更高级的电路非常有帮助。书中提供的那些实验电路图，更是让我跃跃欲试，希望能亲手搭建出一些简单的数字电路，验证书中的理论。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本《数字电子技术基础（第2版）》真是让我眼前一亮！我一直对电子世界充满好奇，尤其对那些看不见摸不着却驱动着我们生活方方面面的数字电路感到着迷。拿到这本书，翻开第一页，就被它清晰的排版和严谨的逻辑吸引了。我之前尝试过一些零散的电子学习资料，但总感觉不成体系，知识点跳跃性很大，学起来很吃力。而这本书，从最基础的概念讲起，比如数字信号和模拟信号的区别，二者的转换原理，再到逻辑门电路的组合，每一个概念都解释得非常透彻，而且配有大量的图示和实例，就像一个经验丰富的老师手把手地教你一样。特别是它对二进制、BCD码、格雷码等数制表示法的介绍，我以前一直觉得这些东西很抽象，但在这本书里，作者通过生动的比喻和清晰的推导，让我茅塞顿开，感觉自己终于抓住了数字世界的“语言”。而且，它不仅仅是理论的堆砌，还非常注重实际应用，在介绍完基础门电路后，就开始讲解如何利用这些门电路构建更复杂的逻辑功能，比如编码器、译码器、多路选择器等，这让我第一次真正理解了“万物皆可逻辑”的奥秘。读这本书的过程中，我甚至会不自觉地去联想生活中遇到的各种电子产品，比如手机里的CPU、电脑的内存，它们背后是不是都藏着类似的数字电路呢？这种探索的乐趣，是学习其他很多科目都无法比拟的。