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内容简介

　　《数字电路与系统/“十三五”江苏省高等学校重点教材》是教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材。
　　《数字电路与系统/“十三五”江苏省高等学校重点教材》是东南大学信息学院、吴健雄学院等的教师在多年教学的基础上，结合科研工作中的体会编写的。
　　《数字电路与系统/“十三五”江苏省高等学校重点教材》与东南大学《电路与电子线路基础》（电路、电子线路两部分）、《信号与线性系统》教材内容相衔接，构成完整的电路基础理论课程。教材编写中不仅注重基本概念和基本方法，而且注重基本理论和实际应用相结合。
　　《数字电路与系统/“十三五”江苏省高等学校重点教材》介绍了用于数字系统设计的硬件描述语言、综合和仿真方法，以便读者能够很快适应数字系统设计的工作环境。
　　《数字电路与系统/“十三五”江苏省高等学校重点教材》书分为15章，按照数字逻辑基础，组合逻辑电路的分析与设计，组合逻辑电路模块，时序逻辑电路的分析与设计，时序逻辑电路模块。半导体存储器，可编程逻辑器件，数模、模数转换电路，数字系统设计和硬件描述语言及逻辑设计的顺序，对数字电路与系统进行了全面的介绍，注重电路的描述方法，详细说明了数字电路的分析方法和设计方法，并介绍了数字系统的设计方法。
　　《数字电路与系统/“十三五”江苏省高等学校重点教材》可作为普通高等学校电子信息类、电气类和自动化类等专业本科生“数字电子技术”“数字逻辑电路”课程的教材，也可作为相关领域工程技术人员的参考用书。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 模拟信号与数字信号
1．2 数字脉冲信号
1．3 模拟电路与数字电路
1．4 数字系统简介
1．4．1 电子计算机
1．4．2 数字信号处理器
本章小结
习题

第2章 数制与码制
2．1 数制
2．1．1 十进制
2．1．2 R进制
2．1．3 二进制
2．1．4 八进制和十六进制
2．2 算术运算
2．2．1 二进制数的算术运算
2．2．2 八进制数的算术运算
2．2．3 十六进制数的算术运算
2．3 数制之间的转换
2．3．1 R进制转换为十进制
2．3．2 十进制转换为二进制
2．3．3 二进制数与八进制数、十六进制数之间的相互转换
2．4 计算机中数的表示方法
2．4．1 原码及其运算
2．4．2 补码及其运算
2．4．3 反码及其运算
2．5 计算机中的码
2．5．1 码的概念
2．5．2 数值编码
2．5．3 字符码和其他码
2．5．4 检错码和纠错码
本章小结
习题

第3章 逻辑函数及其简化
3．1 基本逻辑运算
3．1．1 逻辑代数的二值逻辑
3．1．2 逻辑非和非运算
3．1．3 逻辑乘和与运算
3．1．4 逻辑加和或运算
3．1．5 逻辑运算的优先级
3．2 复合逻辑运算
3．2．1 与非门
3．2．2 或非门
3．2．3 异或门
3．2．4 同或门
3．2．5 其他复合门
3．3 逻辑代数的基本定律
3．3．1 逻辑等式的证明
3．3．2 常用的基本定理
3．3．3 逻辑运算的完备集
3．4 逻辑代数的基本规则
3．4．1 代换规则
3．4．2 对偶规则
3．4．3 反演规则
3．5 逻辑代数的常用公式
3．5．1 并项公式
3．5．2 消冗余因子公式
3．5．3 消冗余项公式
3．6 逻辑函数及其描述方法
3．6．1 逻辑函数表达式
3．6．2 逻辑图
3．6．3 真值表
3．6．4 卡诺图
3．6．5 标准表达式
3．7 逻辑函数的简化
3．7．1 逻辑简化的意义和标准
3．7．2 公式法简化
3．7．3 卡诺图法简化
本章小结
习题
……

第4章 集成逻辑电路基础
第5章 组合逻辑电路的分析与设计
第6章 常用的组合逻辑功能器件
第7章 触发器
第8章 时序逻辑电路的分析与设计
第9章 常用的时序逻辑电路模块
第10章 半导体存储器
第11章 可编程逻辑器件
第12章 数模与模数转换
第13章 数字系统设计
第14章 硬件描述语言与设计
第15章 基于HDL的系统设计

参考文献

前言/序言

　　东南大学试点开设“计算机结构与逻辑设计”课程已经30多年，作为电类专业的公共技术基础平台课程也已经20年，取得了很多经验和成果。
　　2007年开始，东南大学每年选拔部分优秀高中毕业生组建“高等理工实验班”，尝试新的人才培养模式。电子信息学科是东南大学的优势学科，学校在“高等理工实验班”实施了电子信息基础课程的教学改革，并设置了“数字逻辑基础”课程。
　　我们经过几年的教学实践，在教学团队总结经验，并与学生交流教学内容的基础上，编写了<数字电路与系统》教材，并在信息工程专业进行教学试验，对课程内容进行了调整充实。
　　“数字电路与系统”是电类各专业一门重要的专业基础课程，尤其是电子信息类、电气类和自动化类等专业，它为进一步学习相关专业课程，如“数字信号处理”“大规模数字集成电路设计”“微机原理”“微机接口与技术”等准备必要的基本知识，也是“通信原理”“电子技术”“自动控制原理”“数字信号处理”乃至“电力电子技术”等专业课程的基础。本书在内容编排方面，希望教学内容适应电子技术的发展，为学生在就业后能够尽快适应科研工作奠定基础，这也是编写本教材的目的之一。
　　“数字电路与系统”课程与“电路基础”、“电子电路基础”、“信号与系统”、“电磁场与电磁波”、“计算机组织与结构”、“微机系统与接口”等课程构成了电子信息专业基础课。我们将“数字电路与系统”课程内容与“电子电路基础”等课程内容进行了分工，相关电路、晶体管等内容归于“电子电路基础”，因此本课程尽可能少地涉及电平等具体电参数。
　　对于本课程的内容，国内众多高校做过很多有益的探索研究。我们的教学团队在多年的教学科研工作中，对教学内容也做了多次的调整，以适应电子技术的发展。首先是电子设计自动化（EDA），使得电路的设计能够在计算机上完成。这要求学生能够使用EDA工具设计电路，在计算机上利用仿真软件对设计的电路仿真，进一步虚拟测试和调试电路。现有很多的软件，如QuartusⅡ、ModelSim、SPICE，更专业的如Synopsys和Cadence，这些软件可以完成电路（硬件描述语言、网表乃至电原理图）的综合、仿真等，进一步可采用FPGA验证或者制作专用芯片。FPGA和CPLD的发展，对数字电路课程的内容也提出了新的要求，用硬件描述语言VHDL或者VerilogHDL，可以用FPGA或者CPLD实现数字电路，因此，在教学中我们加强了CPLD和FPGA的相关内容以及硬件描述语言的教学。
　　本书是为高等学校电子信息类、电气类、自动化类等相关专业编写的教材。全书分为15章。第1章首先介绍信号、数字信号与模拟信号、数字系统与计算机的相关概念，为讲述数字电路与系统奠定理论基础；第2章介绍数制和码制，这也是数字系统与计算机中信息的表示形式；第3章讲述布尔代数的基本知识和逻辑函数，以及逻辑函数的表示方法；第4章介绍集成逻辑电路基础，说明数字信号在电路中的实现，同时，介绍一些常用的逻辑器件；第5章、第6章介绍组合逻辑电路与常用的组合逻辑模块，说明组合逻辑电路的分析方法和设计方法，以及常用的组合逻辑电路模块应用；第7-9章介绍触发器、时序逻辑电路的特点、时序逻辑电路的描述方法和分析方法、同步时序逻辑电路的设计方法等，并介绍计算机和数字系统中常用的时序逻辑电路模块，包括寄存器、移位寄存器、计数器、序列信号发生器等，以及这些器件的应用；第10章介绍计算机系统中使用的半导体存储器，主要包括随机存取存储器和只读存储器，并介绍RAM和ROM的基本单元构成、电路结构与工作原理、存储器容量的扩展；第11章可编程逻辑器件主要介绍可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）以及现场可编程门阵列（FPGA）等几种可编程逻辑器件；第12章介绍数字与模拟之间的接口器件、数模转换器和模数转换器的工作原理、实现方法；第13章介绍数字系统的设计，采用算法状态机（algorithmic state machine，ASM）图作为常用的设计工具，自上而下的设计方法，并列举简单的实例说明数字系统的设计过程和实现方法；第14~15章介绍硬件描述语言与数字系统的语言描述、逻辑综合、仿真
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