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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• 通信工程

店铺： 东海新华图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040266344

商品编码：25556776502

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

暂时没有目录，请见谅！

《数字电路设计精要》 前言 数字电子技术是现代电子工程的基石，它渗透于我们日常生活的方方面面，从智能手机、计算机到通信系统、工业控制，无一不依赖于精巧的数字电路设计。本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字电路设计知识体系，从基础的概念和元件，逐步引导读者掌握复杂的逻辑设计、时序分析以及集成电路的实现。我们期望通过本书的学习，读者能够建立扎实的理论基础，并能将其应用于实际的电路设计与创新中。 第一章：数字信号与逻辑基础 本章将为你揭开数字世界神秘的面纱。我们将首先探讨数字信号与模拟信号的本质区别，理解为何数字信号在信息传输和处理中占据主导地位。随后，我们将深入学习数字逻辑的基本单元——逻辑门。你将了解“与”、“或”、“非”、“异或”等基本门电路的功能、真值表以及逻辑符号，并学习如何利用这些基本门组合实现更复杂的逻辑功能。 接着，我们将引入布尔代数，这是一种强大的数学工具，用于简化和分析数字逻辑电路。你将学习布尔代数的公理、定理以及化简方法，例如卡诺图（Karnaugh Map）和奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法，它们能帮助我们找到最简的逻辑表达式，从而设计出最高效的数字电路。 最后，本章将介绍数字电子电路中常用的逻辑系列，如TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑。我们将分析它们的电气特性、功耗、速度以及应用场景，为后续章节的学习打下坚实的基础。 第二章：组合逻辑电路设计 在掌握了基本的逻辑门和布尔代数之后，本章将引导你进入组合逻辑电路的设计世界。组合逻辑电路的特点是其输出仅取决于当前的输入信号，与过去的输入无关。 我们将从最基础的组合逻辑电路模块开始，例如编码器（Encoder）和译码器（Decoder）。你将学习它们的功能，例如将一个二进制代码转换为特定输出信号，或者将一个输入信号解码成多个输出信号，以及它们在数据选择、显示驱动等方面的应用。 随后，我们将学习多路选择器（Multiplexer，MUX）和多路分配器（Demultiplexer，DEMUX）。多路选择器如同一个数字开关，能够从多个输入信号中选择一个输出；而多路分配器则将一个输入信号路由到多个输出中的一个。你将理解它们在数据路由、总线控制等场景中的关键作用。 本章还将详细介绍加法器（Adder）和减法器（Subtractor）等算术逻辑单元。我们将从半加器、全加器开始，构建出串行加法器、并行加法器，理解二进制算术运算的实现原理。 最后，我们将学习如何设计和分析具有多个输出和输入的复杂组合逻辑电路，包括使用硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL来辅助设计，以实现更高效、模块化的设计流程。 第三章：时序逻辑电路基础 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还与电路过去的状态有关。这使得时序逻辑电路能够记忆信息，是构建存储器和状态机的关键。 本章将从最基本的时序逻辑单元——触发器（Flip-Flop）开始。你将学习SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器的结构、工作原理、时序图以及它们在存储单个比特信息中的应用。 接着，我们将学习触发器如何组合成更复杂的时序电路模块：寄存器（Register）和移位寄存器（Shift Register）。寄存器用于存储多个比特的数据，而移位寄存器则可以将数据进行移位操作，这在数据串并转换、延迟线等方面至关重要。 我们还将深入探讨计数器（Counter）的设计。计数器能够按照特定的序列计数，无论是同步计数器还是异步计数器，你将理解它们是如何通过触发器组合实现的，以及它们在频率分频、脉冲生成等领域的应用。 本章还将引入状态机（State Machine）的概念。状态机是一种描述系统行为的数学模型，它具有一系列状态，并且可以通过输入信号在状态之间进行转换。你将学习如何设计有限状态机（FSM），包括状态转移图、状态表以及如何将其转化为实际的数字电路。 第四章：存储器与半导体存储器 存储器是数字系统中不可或缺的一部分，它负责存储程序和数据。本章将为你详细介绍不同类型的存储器及其工作原理。 我们将首先区分易失性存储器（Volatile Memory）和非易失性存储器（Non-Volatile Memory）。易失性存储器在断电后数据会丢失，而非易失性存储器则可以长期保存数据。 我们将深入研究各种半导体存储器。RAM（随机存取存储器）是主要的易失性存储器，包括SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器）。你将了解它们的结构、读写操作、速度、功耗以及它们在计算机主内存中的应用。 ROM（只读存储器）是非易失性存储器，用于存储固定的程序或数据。我们将介绍几种常见的ROM类型，如掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）和电可擦写可编程ROM（EEPROM），以及闪存（Flash Memory）。你将理解它们的特点、编程方式和应用范围。 本章还将讨论存储器的组织结构，包括地址线、数据线、读写控制信号以及存储器的寻址方式。你还将学习如何将多个存储器芯片组合起来，构建更大容量的存储系统。 第五章：数模与模数转换 虽然数字电路在处理和存储信息方面具有巨大优势，但现实世界中的许多信号是模拟的。因此，数模转换（Digital-to-Analog Conversion, DAC）和模数转换（Analog-to-Digital Conversion, ADC）是连接数字世界与模拟世界的桥梁。 本章将详细介绍DAC的基本原理和几种常见的DAC电路，如电阻网络DAC（R-2R梯形DAC、权电阻DAC）和字符串DAC。你将理解它们如何将数字代码转换为相应的模拟电压或电流。 接着，我们将深入探讨ADC的原理和不同的ADC架构。常见的ADC类型包括逐次逼近型ADC（Successive Approximation ADC）、双积分型ADC（Dual-Slope ADC）、流水线型ADC（Pipeline ADC）和Σ-Δ调制器（Sigma-Delta Modulator）。你将学习它们的转换速度、分辨率、精度以及各自的优缺点。 本章还将讨论与数模和模数转换相关的关键参数，如分辨率、量化误差、转换时间、线性度、失调误差和增益误差。理解这些参数对于选择合适的转换器并评估其性能至关重要。 第六章：逻辑集成电路（IC）和可编程逻辑器件（PLD） 现代数字电子系统高度依赖于集成电路（IC）。本章将为你介绍逻辑集成电路的制造工艺、封装形式以及常见的逻辑系列。 我们将探讨不同类型的逻辑IC，例如标准逻辑系列（如74系列）和LSI（大规模集成电路）、VLSI（超大规模集成电路）。你将了解它们的特点、功能和在不同应用中的选择。 随后，本章将重点介绍可编程逻辑器件（PLD）。PLD是一种可以通过编程来配置其逻辑功能的集成电路，这极大地提高了设计的灵活性和效率。我们将介绍几种主要的PLD类型： 可编程只读存储器（PROM）：早期的PLD，其逻辑功能由一次性烧录决定。 通用阵列逻辑（GAL）：可编程的逻辑阵列，允许多次编程，适用于较小的设计。 复杂可编程逻辑器件（CPLD）：由多个逻辑块和可编程互连组成，适用于中等规模的设计。 现场可编程门阵列（FPGA）：最灵活和强大的PLD，由大量的查找表（LUT）、可配置逻辑块（CLB）和丰富的可编程互连资源组成，适用于大规模、复杂的数字系统设计。 你将学习HDL（硬件描述语言）如Verilog或VHDL如何用于描述PLD的设计，以及综合、布局布线等EDA（电子设计自动化）工具在PLD设计流程中的作用。 第七章：时序分析与设计 在设计高速数字电路时，时序分析变得至关重要。本章将为你深入讲解数字电路的时序行为，以及如何进行时序分析以确保电路的稳定可靠运行。 我们将从基本时序概念开始，如时钟信号、时钟周期、时钟频率、占空比以及时钟抖动（Jitter）。你将理解时钟信号在同步电路中的核心作用。 接着，我们将探讨时序约束。在时序电路中，数据需要在时钟沿到来之前稳定到达，这被称为建立时间（Setup Time）。同时，数据在时钟沿消失后仍然需要保持一段时间，这被称为保持时间（Hold Time）。我们还将讨论时钟歪斜（Clock Skew）和传输延迟（Propagation Delay）等因素对时序的影响。 本章将详细介绍时序分析的技术，包括静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）。STA是一种自动化工具，用于检查电路设计是否满足所有时序约束，而无需仿真。你将了解如何解读STA报告，识别时序违规（Timing Violations），并采取措施进行修复。 最后，我们将讨论时序设计方法，例如时钟同步技术、流水线（Pipelining）设计以提高吞吐量，以及如何处理亚稳态（Metastability）等时序问题。 第八章：接口与通信 现代电子系统通常需要与其他系统或设备进行通信。本章将介绍几种常见的数字接口和通信协议。 我们将探讨并行接口（Parallel Interface）和串行接口（Serial Interface）的区别，以及它们各自的优缺点。 你将学习几种标准的串行通信协议，如UART（通用异步收发器）、SPI（串行外设接口）和I2C（集成电路互联）。我们将详细介绍它们的通信方式、数据格式、握手机制以及在嵌入式系统中的应用。 本章还将介绍一些更高级的通信接口，如USB（通用串行总线）、Ethernet（以太网）和PCIe（PCI Express），它们在计算机、外围设备和网络通信中扮演着关键角色。 此外，我们还将讨论一些数据传输的物理层概念，如信号完整性（Signal Integrity）和电源完整性（Power Integrity），它们对于确保高速数据传输的可靠性至关重要。 第九章：数字系统设计流程与方法 本章将为你梳理完整的数字系统设计流程，并介绍一些先进的设计方法论。 我们将从需求分析和规格定义开始，然后进入高层次设计（架构设计），接着是详细设计（RTL级设计），之后是仿真验证，最后是综合、布局布线、物理实现和最终的测试。 你将学习硬件描述语言（HDL）在现代数字设计中的核心地位，以及如何使用EDA工具进行仿真、综合、布局布线和物理验证。 我们还将介绍一些设计方法学，例如自顶向下（Top-Down）和自底向上（Bottom-Up）的设计策略，以及它们在不同项目中的应用。 最后，本章将讨论可复用IP核（Intellectual Property Cores）的概念，以及在设计中如何有效地利用这些预先验证过的模块来加速开发进程。 第十章：数字逻辑设计实践与案例分析 理论结合实际是学习工程技术的关键。本章将通过具体的实践项目和案例分析，帮助你巩固所学知识，并将理论应用于实际的电路设计中。 我们将提供一些实际的数字逻辑设计项目，例如设计一个简单的计算器、一个交通灯控制器、一个数码管显示驱动器，或者一个简单的RISC处理器。你将能够按照前面章节中学到的知识，独立完成从设计到仿真的整个过程。 此外，本章还将包含一些实际的数字电路设计案例分析。我们将选取一些经典的数字系统，如CPU、GPU、嵌入式控制器等，深入剖析它们的内部结构、设计原理和关键技术。通过对这些案例的深入研究，你将能够更直观地理解数字电子技术的强大能力和广泛应用。 结语 数字电子技术是一个不断发展和演进的领域。本书为你提供了一个坚实的入门基础，但真正的掌握需要持续的学习和实践。我们鼓励你在阅读本书的同时，积极动手实践，通过设计、仿真和实际电路的搭建来加深理解。愿本书能成为你踏入数字电子世界，开启创新之旅的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的惊喜在于其极强的“实践导向性”。我一直认为，学习技术类书籍，最重要的就是能学以致用，而《数字电子技术基础（第2版）》恰恰在这方面做得非常出色。它不像市面上很多教材那样，只是单纯地罗列公式和定理，而是将理论知识与实际工程应用紧密结合。书中有大量来自实际项目的设计案例和故障排除分析，让我看到了这些基础知识在现实世界中的重要作用。比如，在讲解组合逻辑电路时，书中详细剖析了如何利用逻辑门实现一个简单的译码器或编码器，并且还提供了在FPGA开发板上的实现思路，这对我这种想将理论付诸实践的学生来说，简直是无价之宝。此外，书中的实验指导也非常详尽，从电路搭建到测试调试，都给出了清晰的步骤和注意事项，让我能够独立完成一些数字电路的小项目。读完这本书，我感觉自己不再只是一个只会背书本知识的学生，而是具备了一定的工程实践能力，这对于我未来进入相关行业工作，无疑会打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的体验，用“拨云见日”来形容一点也不为过。过去我对数字电子技术总是感觉一知半解，很多概念虽然背下来了，但总觉得缺乏融会贯通。这本《数字电子技术基础（第2版）》在我的知识体系里，起到了一个“整合者”的作用。它没有过于深奥的数学推导，也没有过于宽泛的理论介绍，而是精准地抓住了数字电子技术的核心要素，并将其逻辑化、系统化地呈现出来。每一章的学习，都像是为我打开了一扇新的窗户，让我能从更宏观的角度去理解整个数字电子技术领域。书中对不同逻辑门电路的功能、特性以及它们之间组合关系的阐述，非常清晰明了。特别是关于时序逻辑电路的部分，书中通过大量的时序图和状态转移图，让我能够直观地理解触发器的翻转过程和各种状态机的运行机制。这种“由点及面”的学习方式，极大地提升了我的知识体系的完整性和深度。读完这本书，我感觉自己对数字电子技术有了一个全新的、更深刻的认识，也更有信心去应对后续更深入的学习和项目开发了。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我当初是被这本书的封面和“第2版”这个标签吸引过来的，本以为它只是对旧版内容的一些细微调整，但打开后才发现，其内容更新的幅度远超我的预期。在如今技术日新月异的数字时代，很多过时的概念和技术很快就会被淘汰，《数字电子技术基础（第2版）》却能紧跟时代步伐，融入了最新的发展趋势。例如，书中对一些新兴的数字器件和设计方法论都有所涉及，这让我在学习过程中，能够接触到最前沿的知识。我特别欣赏书中的一些章节，它们并没有止步于讲解基本的逻辑功能，而是深入探讨了数字电路的设计原则、优化技巧以及可靠性问题。作者似乎非常了解读者在学习过程中可能会遇到的难点，所以在讲解时，总能巧妙地避开那些容易引起混淆的地方，并给出一些非常实用的建议。这种“与时俱进”的教学理念，让这本书即使放在当下，依然具有极高的参考价值，不像有些陈旧的教材，越看越觉得与实际脱节。

评分☆☆☆☆☆

我对《数字电子技术基础（第2版）》的整体印象可以用“匠心独运”来形容。首先，这本书的排版设计就非常人性化，文字清晰，图表精美，重点内容也用不同的颜色或字体标注出来，阅读起来不会感到疲劳。而且，书中很多地方都采用了“图文并茂”的方式，复杂的概念通过生动形象的插图来解释，一下子就化繁为简，让我能够快速理解。我尤其喜欢书中对一些抽象概念的类比解释，比如将时序逻辑电路比作“带有记忆功能的机器”，这种通俗的比喻一下子就点亮了我对这个知识点的理解。此外，作者的叙述风格非常严谨而不失趣味，既有科学的逻辑性，又不乏人文关怀。在遇到一些需要深入思考的问题时，作者会引导读者主动去探索，而不是直接给出答案。这种“启发式”的教学方式，让我觉得学习过程本身就充满了乐趣和挑战。这本书不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师，陪伴我一步步掌握数字电子技术的精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术基础（第2版）》简直是我的“救命稻草”！期末考试临近，数字电路这门课一直是我最头疼的科目。当初选这门课的时候，以为它就是一些简单的逻辑门和电路图，谁知道深入进去才发现，里面涉及的理论知识和实际操作都如此复杂。我之前买过一些其他同类书籍，但要么过于理论化，读起来枯燥乏味，要么就是例子太少，学了半天也找不到实际应用的点，总是感觉抓不住重点，学习效率很低。自从我翻开这本《数字电子技术基础（第2版）》后，我仿佛找到了学习的“灵感灯塔”。它的语言不像其他书那么死板，更像是老师在娓娓道来，用通俗易懂的语言解释那些复杂的概念，而且章节之间的逻辑衔接非常顺畅，从最基础的数制转换，到逻辑代数，再到触发器、时序逻辑电路等等，循序渐进，让我这个“小白”也能慢慢跟上节奏。特别是书中的图例和例题，简直是太贴心了！那些复杂的电路图被清晰地分解，一步步分析其工作原理，而且每个知识点都有配套的习题，我感觉自己学习的效果真的提升了不少。现在，我再也不用对着那些抽象的公式发愁了，而是能够真正理解数字电路是如何工作的，对考试也更有信心了！