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內容簡介

　　《數字電路與係統/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》是教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會推薦教材。
　　《數字電路與係統/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》是東南大學信息學院、吳健雄學院等的教師在多年教學的基礎上，結閤科研工作中的體會編寫的。
　　《數字電路與係統/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》與東南大學《電路與電子綫路基礎》（電路、電子綫路兩部分）、《信號與綫性係統》教材內容相銜接，構成完整的電路基礎理論課程。教材編寫中不僅注重基本概念和基本方法，而且注重基本理論和實際應用相結閤。
　　《數字電路與係統/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》介紹瞭用於數字係統設計的硬件描述語言、綜閤和仿真方法，以便讀者能夠很快適應數字係統設計的工作環境。
　　《數字電路與係統/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》書分為15章，按照數字邏輯基礎，組閤邏輯電路的分析與設計，組閤邏輯電路模塊，時序邏輯電路的分析與設計，時序邏輯電路模塊。半導體存儲器，可編程邏輯器件，數模、模數轉換電路，數字係統設計和硬件描述語言及邏輯設計的順序，對數字電路與係統進行瞭全麵的介紹，注重電路的描述方法，詳細說明瞭數字電路的分析方法和設計方法，並介紹瞭數字係統的設計方法。
　　《數字電路與係統/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》可作為普通高等學校電子信息類、電氣類和自動化類等專業本科生“數字電子技術”“數字邏輯電路”課程的教材，也可作為相關領域工程技術人員的參考用書。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 模擬信號與數字信號
1．2 數字脈衝信號
1．3 模擬電路與數字電路
1．4 數字係統簡介
1．4．1 電子計算機
1．4．2 數字信號處理器
本章小結
習題

第2章 數製與碼製
2．1 數製
2．1．1 十進製
2．1．2 R進製
2．1．3 二進製
2．1．4 八進製和十六進製
2．2 算術運算
2．2．1 二進製數的算術運算
2．2．2 八進製數的算術運算
2．2．3 十六進製數的算術運算
2．3 數製之間的轉換
2．3．1 R進製轉換為十進製
2．3．2 十進製轉換為二進製
2．3．3 二進製數與八進製數、十六進製數之間的相互轉換
2．4 計算機中數的錶示方法
2．4．1 原碼及其運算
2．4．2 補碼及其運算
2．4．3 反碼及其運算
2．5 計算機中的碼
2．5．1 碼的概念
2．5．2 數值編碼
2．5．3 字符碼和其他碼
2．5．4 檢錯碼和糾錯碼
本章小結
習題

第3章 邏輯函數及其簡化
3．1 基本邏輯運算
3．1．1 邏輯代數的二值邏輯
3．1．2 邏輯非和非運算
3．1．3 邏輯乘和與運算
3．1．4 邏輯加和或運算
3．1．5 邏輯運算的優先級
3．2 復閤邏輯運算
3．2．1 與非門
3．2．2 或非門
3．2．3 異或門
3．2．4 同或門
3．2．5 其他復閤門
3．3 邏輯代數的基本定律
3．3．1 邏輯等式的證明
3．3．2 常用的基本定理
3．3．3 邏輯運算的完備集
3．4 邏輯代數的基本規則
3．4．1 代換規則
3．4．2 對偶規則
3．4．3 反演規則
3．5 邏輯代數的常用公式
3．5．1 並項公式
3．5．2 消冗餘因子公式
3．5．3 消冗餘項公式
3．6 邏輯函數及其描述方法
3．6．1 邏輯函數錶達式
3．6．2 邏輯圖
3．6．3 真值錶
3．6．4 卡諾圖
3．6．5 標準錶達式
3．7 邏輯函數的簡化
3．7．1 邏輯簡化的意義和標準
3．7．2 公式法簡化
3．7．3 卡諾圖法簡化
本章小結
習題
……

第4章 集成邏輯電路基礎
第5章 組閤邏輯電路的分析與設計
第6章 常用的組閤邏輯功能器件
第7章 觸發器
第8章 時序邏輯電路的分析與設計
第9章 常用的時序邏輯電路模塊
第10章 半導體存儲器
第11章 可編程邏輯器件
第12章 數模與模數轉換
第13章 數字係統設計
第14章 硬件描述語言與設計
第15章 基於HDL的係統設計

參考文獻

前言/序言

　　東南大學試點開設“計算機結構與邏輯設計”課程已經30多年，作為電類專業的公共技術基礎平颱課程也已經20年，取得瞭很多經驗和成果。
　　2007年開始，東南大學每年選拔部分優秀高中畢業生組建“高等理工實驗班”，嘗試新的人纔培養模式。電子信息學科是東南大學的優勢學科，學校在“高等理工實驗班”實施瞭電子信息基礎課程的教學改革，並設置瞭“數字邏輯基礎”課程。
　　我們經過幾年的教學實踐，在教學團隊總結經驗，並與學生交流教學內容的基礎上，編寫瞭<數字電路與係統》教材，並在信息工程專業進行教學試驗，對課程內容進行瞭調整充實。
　　“數字電路與係統”是電類各專業一門重要的專業基礎課程，尤其是電子信息類、電氣類和自動化類等專業，它為進一步學習相關專業課程，如“數字信號處理”“大規模數字集成電路設計”“微機原理”“微機接口與技術”等準備必要的基本知識，也是“通信原理”“電子技術”“自動控製原理”“數字信號處理”乃至“電力電子技術”等專業課程的基礎。本書在內容編排方麵，希望教學內容適應電子技術的發展，為學生在就業後能夠盡快適應科研工作奠定基礎，這也是編寫本教材的目的之一。
　　“數字電路與係統”課程與“電路基礎”、“電子電路基礎”、“信號與係統”、“電磁場與電磁波”、“計算機組織與結構”、“微機係統與接口”等課程構成瞭電子信息專業基礎課。我們將“數字電路與係統”課程內容與“電子電路基礎”等課程內容進行瞭分工，相關電路、晶體管等內容歸於“電子電路基礎”，因此本課程盡可能少地涉及電平等具體電參數。
　　對於本課程的內容，國內眾多高校做過很多有益的探索研究。我們的教學團隊在多年的教學科研工作中，對教學內容也做瞭多次的調整，以適應電子技術的發展。首先是電子設計自動化（EDA），使得電路的設計能夠在計算機上完成。這要求學生能夠使用EDA工具設計電路，在計算機上利用仿真軟件對設計的電路仿真，進一步虛擬測試和調試電路。現有很多的軟件，如QuartusⅡ、ModelSim、SPICE，更專業的如Synopsys和Cadence，這些軟件可以完成電路（硬件描述語言、網錶乃至電原理圖）的綜閤、仿真等，進一步可采用FPGA驗證或者製作專用芯片。FPGA和CPLD的發展，對數字電路課程的內容也提齣瞭新的要求，用硬件描述語言VHDL或者VerilogHDL，可以用FPGA或者CPLD實現數字電路，因此，在教學中我們加強瞭CPLD和FPGA的相關內容以及硬件描述語言的教學。
　　本書是為高等學校電子信息類、電氣類、自動化類等相關專業編寫的教材。全書分為15章。第1章首先介紹信號、數字信號與模擬信號、數字係統與計算機的相關概念，為講述數字電路與係統奠定理論基礎；第2章介紹數製和碼製，這也是數字係統與計算機中信息的錶示形式；第3章講述布爾代數的基本知識和邏輯函數，以及邏輯函數的錶示方法；第4章介紹集成邏輯電路基礎，說明數字信號在電路中的實現，同時，介紹一些常用的邏輯器件；第5章、第6章介紹組閤邏輯電路與常用的組閤邏輯模塊，說明組閤邏輯電路的分析方法和設計方法，以及常用的組閤邏輯電路模塊應用；第7-9章介紹觸發器、時序邏輯電路的特點、時序邏輯電路的描述方法和分析方法、同步時序邏輯電路的設計方法等，並介紹計算機和數字係統中常用的時序邏輯電路模塊，包括寄存器、移位寄存器、計數器、序列信號發生器等，以及這些器件的應用；第10章介紹計算機係統中使用的半導體存儲器，主要包括隨機存取存儲器和隻讀存儲器，並介紹RAM和ROM的基本單元構成、電路結構與工作原理、存儲器容量的擴展；第11章可編程邏輯器件主要介紹可編程陣列邏輯（PAL）、通用陣列邏輯（GAL）、復雜可編程邏輯器件（CPLD）以及現場可編程門陣列（FPGA）等幾種可編程邏輯器件；第12章介紹數字與模擬之間的接口器件、數模轉換器和模數轉換器的工作原理、實現方法；第13章介紹數字係統的設計，采用算法狀態機（algorithmic state machine，ASM）圖作為常用的設計工具，自上而下的設計方法，並列舉簡單的實例說明數字係統的設計過程和實現方法；第14~15章介紹硬件描述語言與數字係統的語言描述、邏輯綜閤、仿真
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