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贾立新著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121307317

商品编码：29319260044

包装：平装-胶订

出版时间：2017-04-01

基本信息

书名:数字电路(第3版)

定价：45.00元

售价：35.6元,便宜9.4元,折扣79

作者:贾立新著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-04-01

ISBN：9787121307317

字数：

页码：

版次：3

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是浙江省精品课程重点建设教材，依据电子信息科学与电气信息类平台课程教学基本要求编写。全书共8章，主要内容包括：数字电路基础知识、数制和码制、逻辑代数基础、集成门电路，组合逻辑电路，锁存器、触发器和时序逻辑电路，半导体存储器，脉冲信号的产生与整形电路，数模与模数转换器，可编程逻辑器件，VHDL语言简介，数字系统设计基础等。每章安排了例题讲解、自我检测题、习题和实验题，并配套电子课件、习题参考答案等。

目录

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目 录

章 数字逻辑基础1
1.1 绪论1
1.1.1 模拟信号和数字信号1
1.1.2 模拟电路、数字电路和混合信号
电路2
1.1.3 数字电路的发展历史3
1.1.4 数字电路的优点4
1.2 数制和码制5
1.2.1 数制5
1.2.2 码制9
1.3 逻辑代数基础12
1.3.1 基本逻辑运算12
1.3.2 复合逻辑运算14
1.3.3 基本公式15
1.3.4 基本规则17
1.4 逻辑函数及其表示方法18
1.5 逻辑函数的两种标准形式21
1.6 逻辑函数的化简24
1.6.1 化简的意义24
1.6.2 公式化简法26
1.6.3 卡诺图化简法26
1.7 逻辑电路分析设计举例32
1.8 QuartusII软件的基本操作34
1.9 例题讲解44
本章小结47
自我检测题47
习题50
实验题52
第2章 集成门电路53
2.1 CMOS门电路53
2.1.1 MOS管的开关特性53
2.1.2 CMOS门电路的结构和工作
原理54
2.1.3 CMOS门电路的静态特性58
2.1.4 CMOS门电路的动态特性65
2.1.5 CMOS逻辑电路系列67
2.1.6 CMOS漏极开路门68
2.1.7 CMOS三态门71
2.1.8 CMOS传输门73
2.2 TTL门电路74
2.2.1 二极管和三极管的开关特性74
2.2.2 分立元件门电路76
2.2.3 LSTTL与非门78
2.2.4 LSTTL门电路的电气特性80
2.2.5 TTL集电极开路门和三态门83
2.3 BiCMOS门电路84
2.4 不同系列门电路的接口85
2.5 例题讲解88
本章小结91
自我检测题91
习题93
实验题98
第3章 组合逻辑电路100
3.1 编码器100
3.2 译码器104
3.3 数据选择器110
3.4 数值比较器114
3.5 加法器116
3.6 组合逻辑电路的竞争与冒险120
3.6.1 竞争冒险及其产生原因120
3.6.2 冒险现象的识别121
3.6.3 冒险现象的消除123
3.7 例题讲解124
本章小结127
自我检测题127
习题128
实验题131
第4章 时序逻辑电路133
4.1 锁存器133
4.1.1 基本SR锁存器133
4.1.2 钟控SR锁存器137
4.1.3 钟控D锁存器138
4.2 触发器141
4.2.1 主从D触发器141
4.2.2 维持阻塞D触发器143
4.2.3 其他功能的触发器144
4.2.4 触发器的动态参数145
4.3 计数器147
4.4 寄存器155
4.4.1 并行寄存器155
4.4.2 移位寄存器155
4.5 序列信号发生器159
4.6 时序逻辑电路的分析与设计164
4.6.1 概述164
4.6.2 同步时序逻辑电路的分析166
4.6.3 同步时序逻辑电路的设计169
4.6.4 异步时序逻辑电路的分析*177
4.7 例题讲解178
本章小结181
自我测验题182
习题185
实验题192
第5章 半导体存储器196
5.1 概述196
5.2 只读存储器197
5.3 静态存取存储器202
5.4 动态存取存储器205
本章小结207
自我检测题208
习题208
第6章 脉冲波形的产生与整形210
6.1 概述210
6.2 施密特触发器210
6.2.1 由CMOS门构成的施密特
触发器211
6.2.2 施密特触发器的应用213
6.3 多谐振荡器215
6.3.1 由CMOS门构成的多谐
振荡器215
6.3.2 CMOS石英晶体振荡器217
6.4 单稳态触发器218
6.4.1 由CMOS门构成的微分型
单稳态触发器218
6.4.2 集成单稳态触发器220
6.4.3 单稳态触发器的应用222
6.5 555定时器及应用223
6.5.1 CMOS集成定时器7555的
电路结构和工作原理223
6.5.2 555定时器构成的施密特
触发器224
6.5.3 555定时器构成的多谐
振荡器225
6.5.4 555定时器构成的单稳态
触发器227
本章小结229
自我检测题229
习题231
实验题235
第7章 数模与模数转换器236
7.1 概述236
7.2 D/A转换器236
7.2.1 D/A转换器的基本原理236
7.2.2 权电阻型D/A转换器237
7.2.3 R-2R网络型D/A转换器238
7.2.4 权电流型D/A转换器240
7.2.5 D/A转换器的主要技术
指标243
7.2.6 D/A转换器的典型应用245
7.3 A/D转换器246
7.3.1 A/D转换器的基本原理246
7.3.2 并行比较型A/D转换器249
7.3.3 逐次逼近型A/D转换器252
7.3.4 双积分型A/D转换器256
7.3.5 型A/D转换器*258
7.3.6 A/D转换器的主要技术
指标260
本章小结261
自我检测题261
习题262
实验题265
第8章 现代数字系统设计基础267
8.1 概述267
8.2 可编程逻辑器件268
8.2.1 可编程逻辑阵列PLA268
8.2.2 复杂可编程逻辑器件
CPLD271
8.2.3 现场可编程门阵列FPGA273
8.3 VHDL语言简介278
8.3.1 概述278
8.3.2 VHDL的语言要素281
8.3.3 VHDL程序的基本结构284
8.3.4 VHDL程序的句法286
8.3.5 常量、变量与信号292
8.4 数字系统设计实例294
8.4.1 4位数字频率计设计294
8.4.2 4位数字乘法器设计297
本章小结304
自我检测题305
习题306
实验题307
附录A 常用集成芯片引脚排列310
附录B EDA-3型数字数字电路学习板312
自我检测题答案314
参考文献316

作者介绍

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贾立新，男，浙江工业大学副教授，长期从事电类基础课程、电子设计专业课程教学，全国电子设计竞赛获奖团队导师，出版多部教材，教学、写作经验丰富。

文摘

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序言

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数字电路 (第3版) 贾立新 著 内容简介 《数字电路 (第3版)》一书，由著名学者贾立新教授倾力编著，作为一本深入剖析数字电路核心理论与实践应用的权威教材，旨在为广大读者，特别是电子信息工程、自动化、计算机科学等相关专业的在校学生、工程技术人员以及对数字电路有浓厚兴趣的自学者，提供一套系统、全面且与时俱进的学习资源。本书在继承前两版优良学术传统的基础上，紧密结合当前数字电路设计与应用的前沿发展，对数字电路的逻辑基础、基本元件、组合逻辑、时序逻辑、半导体存储器、可编程逻辑器件以及数字系统设计等核心内容进行了深入浅出的阐述，力求在理论的严谨性与内容的实用性之间取得最佳平衡。 第一部分：数字电路的基础与逻辑门 本书开篇，便着力于夯实读者对数字电路最基础的认知。首先，作者详细阐述了数字信号与模拟信号的本质区别，以及数字电路在现代科技中的重要地位和广泛应用。紧接着，对二进制数制及其运算进行了详尽的介绍，包括二进制的表示、转换、加法、减法、乘法和除法，以及BCD码、格雷码等常用编码格式，为后续的逻辑运算奠定坚实的数理基础。 随后，本书进入数字电路的核心——逻辑门。作者系统地介绍了基本逻辑门，如与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT），以及它们各自的逻辑功能、真值表和图形符号。在此基础上，进一步深入探讨了通用逻辑门，如与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）和同或门（XNOR）。通过对这些逻辑门的深入分析，读者将能够理解如何利用它们组合实现更复杂的逻辑功能。本书的讲解方式注重直观性，借助大量的图示和具体的逻辑表达式，帮助读者建立起对这些基本逻辑单元的深刻理解。 第二部分：布尔代数与逻辑函数化简 为了能更有效地分析和设计数字电路，本书专门辟出章节讲解布尔代数。作者系统地介绍了布尔代数的公理、定理以及常用规则，如交换律、结合律、分配律、对偶律、反演律等。这些理论工具是化简逻辑函数、优化电路设计的关键。 在掌握了布尔代数的基本原理后，本书详细介绍了逻辑函数的化简方法。这包括代数化简法，即利用布尔代数定理进行推导和化简；以及卡诺图（Karnaugh Map）化简法，这是一种直观且高效的图形化方法，特别适合于变量较少的逻辑函数。书中通过大量实际算例，演示了如何运用这些方法化简复杂的逻辑表达式，从而得到最简的逻辑电路，减少芯片的集成度、降低功耗、提高电路的性能和可靠性。对于卡诺图的应用，本书也深入探讨了最小项和最大项的概念，以及如何利用卡诺图化简出最简“与或”表达式和最简“或与”表达式。 第三部分：组合逻辑电路的设计与应用 在掌握了逻辑门和逻辑化简的原理之后，本书将重点转移到组合逻辑电路。作者首先介绍了组合逻辑电路的基本概念，即输出仅取决于当前输入的逻辑电路。随后，详细分析了多种常见的组合逻辑电路模块，包括： 编码器（Encoder）：如优先编码器，用于将一组输入信号转换为对应的二进制编码。 译码器（Decoder）：如N位二进制译码器，用于将二进制输入转换为特定的输出信号，常用于地址译码、数据选择等。 多路选择器（Multiplexer, MUX）：也称数据选择器，用于从多个输入数据线中选择一路，并将其送往输出端，是实现数据通路切换的关键组件。 分路选择器（Demultiplexer, DEMUX）：也称数据分配器，与多路选择器功能相反，将一路输入数据分配到多个输出线中的一条。 加法器（Adder）：包括半加器、全加器，以及多位二进制加法器（如行波进位加法器、超前进位加法器），是数字系统进行算术运算的基础。 减法器（Subtractor）：通常通过加法的补码实现。 比较器（Comparator）：用于比较两个二进制数的逻辑大小。 奇偶校验电路（Parity Generator/Checker）：用于生成和检测数据的奇偶性，以实现简单的错误检测。 本书对这些组合逻辑电路的设计方法进行了详尽的讲解，包括从逻辑功能描述到真值表、逻辑表达式推导，再到使用逻辑门实现的过程。同时，也介绍了这些电路在实际应用中的典型案例，如在微处理器中的ALU（算术逻辑单元）设计、数据传输和控制等。 第四部分：时序逻辑电路的原理与设计 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，还取决于电路过去的输入状态，即它具有“记忆”功能。本书深入浅出地介绍了时序逻辑电路的核心概念和基本单元： 触发器（Flip-Flop）：这是时序逻辑电路最基本的存储单元。作者详细讲解了SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等各种类型触发器的结构、工作原理、状态转换图、时序图以及它们在不同时钟边沿触发下的特性。特别强调了主从触发器、边沿触发触发器等概念。 锁存器（Latch）：与触发器类似，但锁存器通常是电平触发的，而非边沿触发。本书也对其进行了介绍和对比。 寄存器（Register）：由一组触发器组成，用于存储和并行传输数据，是数字系统中重要的缓冲和存储单元。 计数器（Counter）：包括同步计数器和异步计数器，能够按照预设的顺序或规则对输入脉冲进行计数。本书介绍了行波进位计数器、并行进位计数器，以及各种模计数器（如模5计数器、模10计数器）。 移位寄存器（Shift Register）：用于数据的串行输入、串行输出、并行输入、并行输出以及各种移位操作，是实现串行/并行转换、数据延迟等功能的重要器件。 本书在讲解这些时序逻辑电路时，注重其状态转换图和时序图的绘制与分析，帮助读者理解电路在不同激励下的行为。同时，也提供了设计特定功能时序逻辑电路的系统方法，如状态机设计。 第五部分：状态机设计与可编程逻辑器件（PLD） 在深入理解了时序逻辑电路的基础上，本书进一步介绍了更高级的设计方法——状态机（State Machine）设计。作者区分了摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机，详细阐述了状态机的建模、状态图与状态表的绘制、状态编码以及如何将状态机转化为实际的硬件电路。这种设计方法对于实现复杂的控制逻辑至关重要。 本书还紧跟技术发展趋势，引入了可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices, PLD）的概念。详细介绍了PLD的分类，包括PLA（可编程逻辑阵列）、PAL（可编程阵列逻辑）和CPLD（复杂可编程逻辑器件），以及FPGA（现场可编程门阵列）。作者解释了这些器件的结构特点、编程原理以及它们在现代数字系统设计中的优势，如灵活性高、开发周期短、易于修改等。对于如何利用PLD实现逻辑功能，也给出了初步的指导。 第六部分：存储器、A/D与D/A转换器、脉冲波形和逻辑电平 本书的后续章节进一步拓宽了数字电路的应用范围。 半导体存储器：详细介绍了各种类型的半导体存储器，包括随机存储器（RAM），如SRAM和DRAM，以及只读存储器（ROM），如PROM、EPROM、EEPROM和Flash Memory。书中阐述了它们的结构、工作原理、读写时序以及在系统中的应用。 模数（A/D）与数模（D/A）转换器：鉴于现实世界中模拟信号的普遍存在，本书介绍了A/D和D/A转换器的基本原理、类型（如逐次逼近型、并行比较型、双斜率积分型A/D转换器；权电阻型、倒T型电阻网络D/A转换器）和关键参数，以及它们在数字信号处理系统中的作用。 脉冲波形和逻辑电平：对于理解数字电路的动态行为，本书还专门讨论了各种脉冲波形（如方波、锯齿波）的特性，以及不同的逻辑电平标准（如TTL、CMOS）的电气特性，这对于电路的互连和信号完整性至关重要。 第七部分：数字系统设计流程与实践 最后，本书将前面所学的知识融会贯通，讲解了数字系统的设计流程。从需求分析、逻辑设计、电路实现，到仿真验证、调试以及最终的硬件集成。本书强调了使用硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，进行系统级设计的重要性，并提供了相关的入门级指导。通过对整个设计流程的梳理，读者可以对如何从概念走向实际的数字系统获得全面的认识。 总结 《数字电路 (第3版)》一书，贾立新教授以其深厚的学术功底和丰富的教学经验，将抽象的数字电路理论与生动的工程实践巧妙结合。全书结构清晰，逻辑严谨，语言流畅，例题丰富，图文并茂，既有深度又不失广度。无论是初学者建立理论框架，还是专业人士深入研究，本书都将是不可多得的优秀参考。它不仅教授了“是什么”和“为什么”，更重要的是教会了读者“如何做”，为培养新一代的数字电路设计与应用人才提供了坚实的基础。本书的出版，无疑将对数字电路领域的教学和研究产生积极而深远的影响。

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，搭配着一个简洁但又富有科技感的金色标题，一下子就勾起了我对数字世界的好奇心。我尤其喜欢封面上那种隐约可见的电路板纹理，仿佛预示着书中将要探索的那些精妙的逻辑和结构。书的装帧也很扎实，拿在手里很有分量，感觉物超所值。迫不及待地翻开扉页，看到作者的名字“贾立新”，虽然之前没有接触过这位作者的书，但从这第一印象来看，绝对是一位严谨治学的学者。我一直认为，一本好的教材，除了内容本身要扎实，外在的呈现方式同样重要，它能潜移默化地影响读者的学习情绪和积极性。这本书在这一点上做得相当不错，它传递出一种专业、可靠、值得信赖的感觉，让我对即将展开的学习之旅充满了期待。我甚至注意到，书脊上的字体和大小都经过了精心考虑，即使和其他书籍摆放在一起，也能够轻易被找到，这种细节的考究，真的体现了出版方的用心。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，第一眼就被其厚重感所折服，这绝对是一本内容详实的著作。我翻看了目录，发现涉及的知识点非常全面，从最基础的逻辑门到复杂的组合逻辑和时序逻辑电路，再到半导体器件和集成电路的原理，几乎涵盖了数字电路领域的方方面面。这对于我这种想要系统学习数字电路的初学者来说，无疑是一份宝藏。我特别欣赏的是，它不仅仅停留在理论层面，从目录的设置来看，似乎还包含了不少实际的应用和设计案例，这对于理解抽象的理论概念非常有帮助。我一直觉得，学习技术类书籍，如果能够结合实际操作或者工程应用，效果会事半功倍。我期待书中能够有清晰的图示和流程图，能够将复杂的电路结构和工作原理直观地展现出来，这样会大大降低学习的难度。同时，我也希望书中能够提供一些经典的例题和习题，以便我能够检验自己的学习成果，并且在解题过程中不断巩固和深化对知识的理解。

评分☆☆☆☆☆

翻开书，扑面而来的是一种严谨的学术风格，这正是我所期望从一本权威教材中获得的。作者的语言清晰、精准，没有丝毫的含糊其辞，每一个概念的提出都伴随着详尽的定义和解释，这一点对于初学者来说至关重要。我之前也看过一些关于数字电路的书籍，但有些作者为了追求所谓的“通俗易懂”，反而会牺牲掉一些关键的细节和准确性，读完之后感觉似懂非懂。而这本书不同，它似乎是在用一种非常专业的方式，但同时又尽可能地将复杂的概念“掰开了揉碎了”讲清楚，让读者能够建立起扎实的理论基础。我尤其注意到，作者在讲解某些原理时，会引用大量的公式和推导，这虽然看起来有些“硬核”，但恰恰是严谨性的体现。我个人非常喜欢这种“硬核”的风格，因为只有深入理解了背后的数学原理，才能真正掌握数字电路的设计和分析方法。

评分☆☆☆☆☆

我对手中的这本书抱有非常高的期望，因为它给我的第一印象是深度和广度并存。我注意到，书中不仅涵盖了数字电路的基础知识，还在一些更深入的领域进行了探讨，比如超大规模集成电路（VLSI）的设计理念，以及一些前沿的数字信号处理技术。这对于我来说，简直是一次全面的知识升级。我一直认为，学习一项技术，如果只是停留在入门阶段，很快就会被时代淘汰。而这本书的出现，似乎为我提供了一个能够深入学习，甚至触及到行业最前沿的机会。我非常期待书中能够有关于实际电路设计流程的介绍，例如从需求分析到逻辑综合，再到布局布线等等，这些都是在实际工程中非常关键的环节。如果书中能够提供一些实际的硬件平台或者仿真工具的介绍，那将是锦上添花，能够帮助我更好地将理论知识应用于实践。

评分☆☆☆☆☆

我之所以会选择这本书，很大程度上是因为其在内容呈现方式上的独特性。尽管我还没有深入阅读，但从目录和章节的标题来看，这本书似乎非常注重逻辑的连贯性和循序渐进的学习路径。我个人非常反感那种“跳跃式”的教学方法，它容易让读者感到迷失。而这本书从最基础的逻辑门开始，一步步构建起复杂的电路系统，这种编排方式让我觉得非常人性化，能够帮助我建立起一个清晰的知识体系。我期待书中能够使用大量的图示和表格来辅助说明，特别是对于那些抽象的概念，生动的图形化表达能够极大地提升学习效率。此外，我还希望书中能够提供一些“学习提示”或者“注意事项”，帮助我避开一些常见的误区，并且能够更好地理解某些关键的知识点。这本书的出版，无疑为我提供了一个系统学习数字电路的绝佳机会。