BF:数字电子技术实用教程 张彩荣 北京理工大学出版社 9787568250009 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张彩荣 著

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• 张彩荣
• 北京理工大学出版社
• 电路分析
• 数字电路
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• 高等教育

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出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568250009

商品编码：29336441941

包装：平装

出版时间：2017-11-01

基本信息

书名:数字电子技术实用教程

定价：57.00元

售价：43.3元

作者:张彩荣

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2017-11-01

ISBN：9787568250009

字数：329000

版次：1

装帧：平装

开本：16开

编辑推荐

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内容提要

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《数字电子技术实用教程》是专门为应用型电类本科专业的数字电子技术课程编写的教材。该教材采用案例教学方法，在内容的编排上，按照先引入、后展开，先基础、后综合，先理论、后实践的顺序，本着应用类课程理论基本够用、以实用为主的原则，力求简明扼要、通俗易懂。
　　全书内容共分八章，分别是数字逻辑基础、门电路与触发器、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、半导体存储器、数／模和模／数转换电路、课程综合设计及实习。
　　《数字电子技术实用教程》可作为高等院校电气工程及自动化、自动化、轨道交通信号与控制、测控技术与仪器、信息工程、通信工程、电子科学与技术、计算机应用等电类专业的数字电子技术理论及课程设计实习教材，也可作为其他非电专业及工程技术人员参考用书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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第1章 数字逻辑基础
1．1 数字量与数字电路
1．1．1 数字量
1．1．2 数字信号
1．1．3 逻辑电平
1．1．4 数字电路
1．2 数制及其转换
1．2．1 数制
1．2．2 4种常用的数制
1．2．3 4种常用数制之间的转换
1．3 码制及常用编码
1．3．1 码制
1．3．2 BCD码
1．3．3 可靠性编码
1．3．4 字符编码
1．4 二进制数的运算
1．4．1 算术运算
1．4 12逻辑运算
1．5 逻辑运算公式及定理
1．5．1 逻辑运算公式
1．5．2 逻辑运算定理
1．6 逻辑函数的表示方法及其转换
1．6．1 逻辑函数的表示方法
1．6．2 逻辑函数表示方法的转换
1．7 逻辑函数的化简
1．7．1 公式化简法
1．7．2 卡诺图化简法
1．7．3 具有无关项的逻辑函数及其化简
本章小结

第2章 门电路与触发器
2．1 半导体器件的开关特性
2．1．1 二极管开关特性
2．1．2 三极管开关特性
2．1．3 MOS管开关特性
2．2 分立元件门电路
2．2．1 二极管与门
2．2．2 二极管或门
2．2．3 三极管非门
2．3 TTL门电路
2．3．1 TTL非门的结构及原理
2．3．2 TTL非门外特性
2．3．3 其他TTL门电路
2．4 CMOS门电路
2．4．1 CMOS非门的结构及原理
2．4．2 CMOS非门外特性
2．4．3 其他CMOS门电路
2．5 门电路型号命名及正确使用
2．5．1 门电路型号命名
2．5．2 门电路的正确使用
2．6 触发器的电路结构及动作特点
2．6．1 基本SR触发器
2．6．2 同步触发器
2．6．3 主从触发器
2．6．4 边沿触发器
2．7 触发器的逻辑功能及描述
2．7．1 SR触发器
2．7．2 D触发器
2．7．3 JK触发器
2．7．4 T触发器
2．7．5 触发器逻辑功能的转换
2．8 集成触发器
本章小结

第3章 组合逻辑电路
3．1 组合逻辑电路的一般分析方法
3．1．1 组合逻辑电路的分析方法
3．1．2 组合逻辑电路分析举例
3．2 组合逻辑电路的设计方法
3．2．1 组合逻辑电路的设计方法
3．2．2 组合逻辑电路设计举例
3．3 组合逻辑电路中的竞争-冒险
3．3．1 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
3．3．2 竞争-冒险现象产生的原因
3．3．3 竞争-冒险现象的判断
3．3．4 消除竞争-冒险现象的方法
3．4 常用的集成组合逻辑电路‘
3．4．1 加法器
3．4．2 编码器
3．4．3 译码器
3．4．4 数据选择器
3．4．5 数值比较器
本章小结

第4章 时序逻辑电路
4．1 时序逻辑电路的基本概念
4．1．1 时序逻辑电路的结构
4．1．2 时序逻辑电路的分类
4．1 -3时序逻辑电路的描述方法
4．2 时序逻辑电路的分析
4．2．1 时序逻辑电路的一般分析方法
4．2．2 同步时序逻辑电路的分析
4．2．3 异步时序逻辑电路的分析
4．3 典型时序逻辑电路
4．3．1 寄存器和移位寄存器
4．3．2 计数器
4．4 时序逻辑电路的设计
4．4．1 时序逻辑电路的一般设计方法
4．4．2 顺序脉冲发生器设计
4．4．3 序列信号发生器设计
本章小结

第5章 脉冲波形的产生与变换
5．1 单稳态触发器
5．1．1 单稳态触发器的特点
5．1．2 集成单稳态触发器
5．1．3 单稳态触发器的应用
5．2 施密特触发器
5．2．1 施密特触发器的特点
5．2．2 集成施密特触发器
5．2．3 施密特触发器的应用
5．3 多谐振荡器
5．3．1 多谐振荡器的工作特点
5．3．2 由施密特触发器构成的多谐振荡器
5．3．3 环形振荡器
5．3．4 石英晶体振荡器
5．4 555定时器及其应用
5．4．1 555定时器的电路及其功能
5．4．2 555定时器构成的单稳态触发器
5．4．3 555定时器构成的施密特触发器
5．4．4 555定时器构成的多谐振荡器
本章小结

第6章 半导体存储器
6．1 半导体存储器的结构及容量
6．1．1 半导体存储器的分类
6．1．2 半导体存储器的结构
6．1．3 半导体存储器的容量及扩展
6．2 只读存储器(ROM)
6．2．1 只读存储器的存储单元
6．2．2 用ROM设计组合逻辑电路
6．2．3 集成只读存储器芯片
6．3 存储器(RAM)
6．3．1 存储器的存储单元
6．3．2 集成存储器芯片
本章小结

第7章 数／模和模／数转换电路
7．1 数／模转换器(D／AC)
7．1．1 权电阻网络D／A转换器
7．1．2 倒T形电阻网络D／A转换器
7．1．3 集成D／A转换器及其应用
7．1．4 主要性能指标
7．2 模／数转换器(A／DC)
7．2．1 A／D转换器原理
7．2．2 逐次逼近型A／D转换器
7．2．3 双积分型A／D转换器
7．2．4 集成A／D转换器及其应用
7．2．5 A／D转换器的主要性能指标
本章小结

第8章 课程综合设计及实习
8．1 课程综合设计实习概述
8．1．1 课程综合设计实习的目的
8．1．2 课程综合设计实习的教学方式
8．1．3 课程综合设计实习的教学要求
8．1．4 课程综合设计实习报告的编写注意事项
8．1．5 课程综合设计实习的成绩评定办法
8．2 课程综合设计
8．2．1 设计方法及课题
8．2．2 设计举例
8．3 课程综合实习
8．3．1 实习方法及内容
8．3．2 实习举例
参考文献

数字电子技术核心原理与实践应用 本书旨在为读者构建一个扎实的数字电子技术基础，深入剖析其核心原理，并结合实际应用，为理解和掌握现代电子系统奠定坚实基础。我们将从最基本的逻辑门电路出发，逐步深入到复杂的组合逻辑和时序逻辑电路设计，再延展至集成电路的应用和实际系统构建。 第一部分：数字电路基础与逻辑运算 本部分是理解整个数字电子技术的基石。我们将首先介绍数字信号与模拟信号的区别，以及为什么数字技术在现代电子系统中占据主导地位。 二进制数系统与逻辑代数： 深入理解二进制数的表示方法、运算规则（加、减、乘、除），以及其在数字电路中的应用。我们将详细讲解布尔代数，包括基本逻辑运算（与、或、非）、逻辑门（AND, OR, NOT）的真值表、逻辑符号和基本性质。在此基础上，将介绍更复杂的逻辑门，如NAND、NOR、XOR、XNOR门，以及它们之间的等价关系。 逻辑函数的化简： 掌握化简逻辑函数是优化数字电路设计、减少元件数量、降低成本和功耗的关键。我们将介绍卡诺图（Karnaugh Map）化简法，演示如何通过图形化方法找到最简的逻辑表达式。同时，也将介绍布尔代数化简法，通过代数运算来简化复杂的逻辑函数。 组合逻辑电路： 组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入，不具有记忆功能。本节将重点介绍几种重要的组合逻辑电路模块： 编码器与译码器： 讲解如何将一种编码格式转换为另一种，例如二进制编码器、优先编码器，以及BCD码译码器、显示译码器等。 多路选择器（Multiplexer, MUX）与多路分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 深入理解其工作原理，如何利用控制线选择输入信号或分配输出信号，并探讨其在信号路由、数据选择等方面的广泛应用。 加法器与减法器： 从半加器、全加器讲起，构建出串行加法器、并行加法器。同时，介绍如何利用“补码”概念实现二进制减法运算。 比较器： 学习设计用于比较两个二进制数大小的比较器电路。 第二部分：时序逻辑电路与状态机 与组合逻辑不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的状态有关，即具有记忆功能。 触发器（Flip-Flop）： 触发器是构成时序逻辑电路的基本存储单元。我们将详细介绍各种类型的触发器： SR触发器： 理解其基本置位（S）和复位（R）功能，以及无效输入组合。 D触发器（Data Flip-Flop）： 讲解其“锁存”功能，数据输入D在时钟边沿被采样并存储。 JK触发器： 介绍其通用性，可以实现SR和T触发器的功能，以及其翻转（Toggle）状态。 T触发器（Toggle Flip-Flop）： 讲解其在计数器中的作用。 触发器的特性： 深入探讨建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、传播延迟（Propagation Delay）等关键参数，理解它们对电路稳定运行的影响。 寄存器（Register）： 寄存器是由多个触发器组成的存储单元，用于存储多位二进制信息。我们将介绍移位寄存器（左移、右移、双向移位）及其在数据传输、序列生成中的应用。 计数器（Counter）： 计数器可以对脉冲信号进行计数。我们将介绍： 异步计数器（Ripple Counter）： 讲解其基于触发器之间的级联工作原理，并分析其存在的问题。 同步计数器（Synchronous Counter）： 介绍其所有触发器共享同一时钟信号，提高计数速度和稳定性。我们将讲解行波计数器、加法/减法计数器、BCD计数器等。 移位寄存器计数器： 如约翰逊计数器和环形计数器。 有限状态机（Finite State Machine, FSM）： FSM是描述和设计顺序逻辑电路的强大工具。我们将介绍： 状态图和状态表： 如何用图形和表格来表示FSM的状态、输入和输出。 摩尔（Moore）型FSM和米利（Mealy）型FSM： 讲解两种FSM类型的区别及其应用场景。 FSM的设计流程： 从状态图到逻辑电路的完整设计过程。 第三部分：可编程逻辑器件与实际应用 本部分将介绍现代数字电路设计中不可或缺的可编程逻辑器件，以及将理论知识应用于实际问题的解决。 可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices, PLD）： PLD允许用户根据需要编程实现特定的逻辑功能，无需制作固定功能的集成电路。我们将介绍： 可编程只读存储器（PROM）： 了解其结构和编程原理。 可编程阵列逻辑（PAL）和通用阵列逻辑（GAL）： 探讨其 AND 阵列和 OR 阵列的可编程性。 复杂可编程逻辑器件（CPLD）： 讲解其包含多个宏单元和可编程互连资源，能够实现更复杂的逻辑功能。 现场可编程门阵列（FPGA）： 深入介绍FPGA的结构，包括逻辑块（Logic Block）、可编程互连资源、I/O块等，理解其高度灵活性和并行处理能力，是现代数字系统设计的首选平台。 数字系统设计流程： 介绍使用硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，进行逻辑设计、仿真、综合和实现的全过程。 数模转换（DAC）与模数转换（ADC）： 尽管本教程主要关注数字技术，但理解数字电路与模拟世界交互至关重要。我们将简要介绍DAC和ADC的基本原理，以及它们在数据采集和信号处理中的作用。 常用数字集成电路芯片介绍： 介绍一些常用的标准数字集成电路系列，如74系列TTL和CMOS逻辑芯片，了解它们的封装、引脚定义和主要功能，为实际电路搭建提供指导。 实际应用案例分析： 通过具体的应用案例，巩固所学知识。例如： 简易计算器设计： 如何利用前面学到的组合和时序逻辑电路构建一个基本的计算器。 交通灯控制器设计： 演示如何利用状态机设计一个控制交通灯的时序逻辑系统。 数码管显示驱动： 讲解如何驱动数码管显示数字，结合编码器和时序控制。 学习方法与建议 本书的学习需要理论与实践相结合。建议读者在阅读理论知识的同时，积极动手进行电路仿真或搭建实际电路。理解每个逻辑门、触发器、寄存器、计数器的工作原理，并通过实际操作来加深记忆。对于复杂的逻辑设计，建议采用自顶向下或自底向上相结合的设计方法。遇到疑难问题时，鼓励多查阅资料，与同学或老师交流讨论。 掌握数字电子技术，意味着能够理解和设计现代电子设备的核心——从简单的电子玩具到复杂的计算机、通信系统，无不建立在数字逻辑的基础上。本书将带领您一步步揭开数字世界的奥秘，培养您解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版实在不敢恭维，拿到手里就感觉像是在翻阅一本陈旧的资料汇编，而不是一本现代的教材。纸张的质量也只能说是中规中矩，油墨的味道在初次翻阅时有些明显，让人在阅读过程中总是分心。更要命的是，章节之间的逻辑跳跃性太强，感觉作者似乎是把不同时期、不同深度的笔记硬生生地拼凑在了一起。很多基础概念的引入显得过于突兀，比如讲到CMOS反相器的工作原理时，都没有充分铺垫好PN结的特性，上来就直接抛出各种阈值电压和噪声容限的公式，对于初学者来说简直是灾难性的体验。我花了大量时间去查阅其他辅助资料来理解这些关键概念，这本书本身提供的上下文支持严重不足。例如，在介绍TTL逻辑族时，对输入灌电流和输出拉电流的图示解释模糊不清，如果不是我对这块儿有先前的认识，估计光是理解那几个三态门的工作模式就要卡壳好几天。希望后续的修订版能在这方面下点功夫，至少让阅读体验不至于成为学习的第一个障碍。整体感觉，这本书更像是给已经有扎实基础的工程师作为快速查阅手册的工具，而非一本精心设计的入门或进阶教程。

评分☆☆☆☆☆

我对于内容编排的深度和广度感到非常失望，尤其是在涉及现代数字系统设计的前沿内容时，这本书显得力不从心。例如，在讨论FPGA和CPLD的结构时，内容停留在非常基础的查找表（LUT）结构描述上，对于Verilog或VHDL语言的高级综合特性，比如时序约束的编写、跨时钟域同步的最佳实践，几乎是只字未提，或者只是点到为止，给出的例子陈旧且不具备实际工程价值。在当前这个对速度和面积要求极高的时代，仅仅掌握基本的逻辑门电路和译码器是远远不够的。我期待看到更多关于低功耗设计策略、总线协议（如I2C, SPI的深入应用）的探讨，甚至是对一些嵌入式系统常见的外设接口进行简要介绍。但这本书似乎固守在几十年前的数字电路设计范式中，对现代电子设计流程的演进缺乏敏感度。这使得这本书在指导学生进行实际项目设计时，显得力不从心，难以培养出能够适应当前行业需求的工程师。它提供的是一个历史快照，而不是一张通往未来的地图。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题设计实在是不够“实用”。作者似乎热衷于设置那些需要进行大量手工计算，但脱离实际应用场景的题目。比如，反复考察那些通过真值表推导卡诺图再化简的布尔代数问题，这在今天的EDA工具面前显得毫无意义。没有人会真的用笔去化简一个超过五变量的函数。更关键的是，它严重缺乏与仿真软件或硬件描述语言（HDL）结合的实践环节。数字电子技术的核心在于“设计”与“验证”，但这本书几乎完全忽略了“验证”的重要性。我希望看到的习题是要求读者使用Quartus或Vivado进行代码实现，并设置具体的时序和功能验证场景，从而在软件层面理解竞争冒险、毛刺等实际问题。这本书的习题部分读起来就像是上世纪八十年代的考试模拟题集，对于培养解决实际工程问题的能力几乎没有任何帮助。学完之后，我感觉自己学会了如何计算，但完全不知道如何“构建”一个数字电路。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上，这本书充斥着一种晦涩难懂的学术腔调，很多地方的表述过于书面化和冗长，导致关键信息的获取成本极高。作者似乎总是在试图用最复杂的句式来解释最简单的概念。例如，在解释时序逻辑中的建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）时，作者用了大段的文字来定义“在有效时钟沿到来之前，数据必须稳定保持的时间窗”的各种边界条件，却没有配上一个清晰、明确的波形图来直观展示这两个时间窗的相互关系和对系统稳定性的影响。清晰的图示和简洁的文字才是理工科教材的生命线。每次遇到复杂的公式推导，我都需要反复阅读好几遍，甚至不得不自己重新绘制图表来梳理作者的思路。这种阅读体验，极大地消耗了学习的热情和效率。如果教材的目的是为了“传授知识”，那么这种低效的表达方式无疑是一种障碍，而不是桥梁。

评分☆☆☆☆☆

我对书中对数模/模数转换器（DAC/ADC）部分的讲解感到非常不满。这部分内容在现代系统中是至关重要的，是连接真实世界模拟信号与数字处理核心的桥梁。然而，这本书对DAC/ADC的介绍显得蜻蜓点水，只笼统地提到了电阻梯形和R-2R网络的基本结构，并且很快就跳到了ADC的几种主要结构上，如双积分、逐次比较型。对于量化误差、微分非线性（DNL）和积分非线性（INL）这些决定转换器性能的关键指标，书中几乎没有涉及，或者只是一笔带过，没有给出任何深入的分析或实际的案例说明这些参数在不同应用场景下的重要性。这使得读者在面对实际的信号采集和处理需求时，仍然一头雾水，无法判断应该选用哪种架构的转换器，也不知道如何评估其性能指标是否满足要求。这本书在处理这种混合信号接口时，明显暴露了其专业深度和应用广度的局限性。