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郭宏，武国财 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115219503

商品编码：29339705916

包装：平装

出版时间：2010-03-01

基本信息

书名：数字电子技术及应用教程

定价：32.00元

作者：郭宏,武国财

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2010-03-01

ISBN：9787115219503

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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本书从应用的角度出发，全面介绍了数字电子技术的基本概念、基础理论和基本分析方法。全书共分10章，主要内容包括逻辑代数、集成门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、模拟量和数字量的转换、半导体存储器和可编程逻辑器件、可编程逻辑器件的应用和数字电路应用设计举例。 　　
　　本书将理论与实践相结合，注重体现知识的实用性和前沿性。本书可作为应用型本科院校和高等职业技术院校电子、通信、机电、自动化和计算机等专业学习数字电子技术课程的教材或参考书，也可供工程技术人员参考。

目录

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章　逻辑代数基础知识
　1.1　数字电路概述
　1.1.1　数字信号与数字电路
　 1.1.2　数字电路的特点
　 1.1.3　数字电路的优点
　 1.1.4　数字电路的分类
　1.1.5　数字电路的典型应用
　1.2　数制与编码
　1 2.1　数制
　 1.2.2　不同进制数之间的相互转换
　1.2.3　编码
　1.3　逻辑代数基础
　1.3.1　逻辑代数的基本概念与基本运算
　 1.3.2　几种常用的复合逻辑运算
　1.3.3　逻辑函数的相等
　1.4　逻辑代数中的基本公式、定理和规则
　1.4.1　基本公式
　 1.4.2　逻辑代数中的基本规则
　1.5　逻辑函数的化简
　1.5.1　逻辑函数的标准与或式和简表达式
　 1.5.2　逻辑函数的公式化简法
　1.5.3　逻辑函数的图形化简法
　 1.5.4　具有约束的逻辑函数的化简
　1.6　逻辑函数的表示方法及其相互之间的转换
　1.6.1　逻辑函数的几种表示方法
　 1.6.2　5种表示方法的转换
　本章小结
　习题
第2章　集成门电路
　2.1　概述
2.1.1　逻辑门电路的概念
2.1.2　正逻辑与负逻辑
2.1.3　分立门电路和集成门电路
2.2　半导体器件的开关特性
2.2.1　二极管的开关特性
2.2.2　三极管的开关特性
2.2.3　场效应管的开关特性
2.3　分立元器件门电路
2.3.1 二极管与门和或门
2.3.2 三极管非门
2.4　TTL集成门电路
2.4.1　TTL与非门
2.4.2　TTL与非门电路的主要外部特性
……
第3章　组合逻辑电路
第4章　触发器
第5章　时序逻辑电路
第6章　脉冲产生与整形电路
第7章　数模与模数转换电路
第8章　半导体存储器和可编程逻辑器件
第9章　可编程逻辑器件的应用
0章　数字电路应用设计举例
附录
部分习题参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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数字电子技术及应用教程 课程概述 数字电子技术是现代电子技术的核心组成部分，广泛应用于计算机、通信、控制、信息处理等各个领域。本教程旨在系统性地介绍数字电子技术的基本概念、原理、方法和应用，帮助读者掌握数字电路的设计、分析和实现能力。教程内容循序渐进，从最基础的数字逻辑概念出发，逐步深入到复杂集成电路的设计与应用，注重理论与实践相结合，旨在培养具备扎实理论基础和较强动手能力的数字电子技术人才。 课程目标 完成本教程的学习，读者将能够： 理解数字信号与模拟信号的区别，掌握数制转换、逻辑运算等基本数字概念。 熟悉并掌握各种基本逻辑门电路（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的原理、特性及应用。 掌握组合逻辑电路的设计与分析方法，包括卡诺图化简、逻辑函数的表示等。 理解触发器（RS, D, JK, T）的工作原理，掌握时序逻辑电路的设计与分析。 熟悉常用数字集成电路器件，如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器、寄存器、计数器等的原理及应用。 了解存储器（RAM, ROM）的基本原理和分类。 掌握微处理器的工作原理，了解总线、指令系统、中断等概念。 了解可编程逻辑器件（PLD, CPLD, FPGA）的基本结构和设计流程。 熟悉一些典型的数字电路应用实例，如数码显示、逻辑控制器等。 能够利用EDA工具（如Quartus, Vivado等）进行数字电路的设计、仿真和验证。 课程内容详解 第一部分：数字电路基础 绪论： 数字电子技术的定义、发展历程和重要性。 模拟电子技术与数字电子技术的区别与联系。 数字电子技术在现代科技和社会发展中的地位和作用。 本教程的学习方法和预期成果。 数制与编码： 数制： 二进制、十进制、十六进制的相互转换。理解基数、权的概念。 编码： 基本编码： ASCII码、BCD码（8421码、余3码）、格雷码等。 带权码与无权码： 理解不同编码的特点和适用场景。 纠错码： 了解奇偶校验码等简单的纠错原理。 逻辑运算与逻辑门： 逻辑代数基础： 布尔代数的基本公理、定理（交换律、结合律、分配律、德摩根定律等）。 逻辑函数： 函数的表示方法（真值表、逻辑图、逻辑表达式）。 基本逻辑门： AND门： 工作原理、逻辑表达式、真值表、逻辑符号。 OR门： 工作原理、逻辑表达式、真值表、逻辑符号。 NOT门（反相器）： 工作原理、逻辑表达式、真值表、逻辑符号。 复合逻辑门： NAND门（与非门）： 工作原理、逻辑表达式、真值表、逻辑符号。强调其通用性，可构成所有基本逻辑门。 NOR门（或非门）： 工作原理、逻辑表达式、真值表、逻辑符号。 XOR门（异或门）： 工作原理、逻辑表达式、真值表、逻辑符号。 XNOR门（同或门）： 工作原理、逻辑表达式、真值表、逻辑符号。 集成逻辑门电路简介： TTL、CMOS等集成电路工艺的简单介绍。 第二部分：组合逻辑电路 组合逻辑电路的特点： 输出仅取决于当前输入，无记忆性。 逻辑函数的化简： 卡诺图（Karnaugh Map）： 基本原理和绘制方法。 两位、三位、四位变量函数的卡诺图化简。 圈0、圈1的规则，相邻的含义。 包含“Don't care”条件的化简。 Quine-McCluskey方法（简要介绍）： 用于复杂逻辑函数的系统化化简。 常用组合逻辑电路模块： 编码器（Encoder）： 基本编码器： 将非编码的输入信号转换为特定编码输出（如十进制转BCD码）。 优先编码器： 处理多个输入信号同时有效的情况，按优先级输出。 译码器（Decoder）： 基本译码器： 将编码的输入信号译成特定的输出信号（如3-to-8译码器）。 BCD码译码器： 将BCD码译成七段数码管显示的信号。 数据选择器（Multiplexer, MUX）： 原理： 根据选择信号从多个输入中选择一个送往输出。 应用： 实现逻辑函数、数据通路切换等。 数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 原理： 将一个输入信号通过选择信号分配到多个输出中的一个。 应用： 地址译码、数据分发等。 加法器与减法器： 半加器（Half Adder）： 实现一位二进制数相加。 全加器（Full Adder）： 实现带进位的多位二进制数相加。 串行加法器与并行加法器。 二进制减法器的实现（利用补码）。 比较器（Comparator）： 实现两个二进制数的比较（大于、小于、等于）。 第三部分：时序逻辑电路 时序逻辑电路的特点： 输出不仅取决于当前输入，还取决于电路的“状态”，即具有记忆性。 触发器（Flip-Flop）： 基本概念： 状态、翻转、时钟信号。 RS触发器： 工作原理、状态转换图、逻辑图。 JK触发器： 工作原理、状态转换图、逻辑图。JK触发器是通用触发器，可模拟其他类型触发器。 D触发器（延迟触发器）： 工作原理、状态转换图、逻辑图。D触发器是数字电路中最常用的触发器。 T触发器（翻转触发器）： 工作原理、状态转换图、逻辑图。 主从触发器与边沿触发器： 区分不同触发方式（电平触发、边沿触发）。 寄存器（Register）： 功能： 存储二进制数。 类型： 并行输入并行输出（PISO）寄存器。 串行输入串行输出（SISO）寄存器。 移位寄存器（Shift Register）： 左移、右移，实现数据移位和串/并转换。 计数器（Counter）： 功能： 记录脉冲个数，实现定时、分频等功能。 异步计数器（Ripple Counter）： 脉冲信号逐级传递，存在延迟累积。 同步计数器（Synchronous Counter）： 所有触发器同时接收时钟信号，效率高，无延迟累积。 常用计数器： 加法计数器、减法计数器。 模N计数器（Modulo-N Counter）： 只能计数到N-1。 BCD计数器（Johnson Counter, Ring Counter等）。 任意进制计数器的设计。 第四部分：存储器与微处理器基础 半导体存储器： RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）： SRAM（Static RAM，静态RAM）： 工作原理，常用于高速缓存。 DRAM（Dynamic RAM，动态RAM）： 工作原理，结构复杂，容量大，用于主存储器。 ROM（Read Only Memory，只读存储器）： PROM（Programmable ROM）： 一次性编程。 EPROM（Erasable PROM）： 可擦写（紫外线）。 EEPROM（Electrically Erasable PROM）： 电擦写。 Flash Memory： 现代应用最广泛的闪存技术。 存储器的分类： 按存储原理、按存取方式、按用途。 存储器的扩展： 地址线扩展，数据线扩展。 微处理器（Microprocessor）基础： 微处理器结构： ALU（算术逻辑单元）、CU（控制单元）、寄存器组。 指令系统： 指令格式、寻址方式。 总线（Bus）： 地址总线、数据总线、控制总线。 CPU工作流程： 取指令、译码、执行。 中断（Interrupt）： 提高CPU效率。 微控制器（Microcontroller, MCU）简介。 第五部分：可编程逻辑器件与应用 可编程逻辑器件（PLD）概述： 允许用户根据需要配置其内部逻辑功能。 PAL（Programmable Array Logic）： 固定的或门阵列，可编程与门阵列。 GAL（Generic Array Logic）： 具有宏单元的PAL，可编程输出逻辑。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）： 多个逻辑阵列和宏单元组成，具有更强的逻辑实现能力。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）： 基于查找表（LUT）和可编程互连线，结构灵活，功能强大，广泛应用于原型开发和中批量生产。 EDA（Electronic Design Automation）工具简介： 硬件描述语言（HDL）： VHDL, Verilog。 设计流程： 编码、综合、仿真、实现（布局布线）、下载。 实用工具介绍（如Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime等）。 典型数字电路应用实例： 数字显示： 数码管驱动、LED显示。 逻辑控制器： 简单的交通灯控制器、电梯控制器模型。 数据采集与处理系统。 数字通信中的编码与解码。 学习方法建议 扎实基础： 务必理解数字逻辑的真值表、逻辑表达式，熟练掌握逻辑函数的化简方法。 动手实践： 鼓励读者利用EDA工具进行电路设计、仿真和硬件实现，将理论知识转化为实际能力。 案例分析： 深入理解书中的应用实例，分析其设计思路和实现过程。 题型训练： 完成教程配套的习题，巩固所学知识，检验学习效果。 查阅资料： 遇到不理解的概念，积极查阅相关资料，拓展知识面。 本教程内容全面，结构清晰，是学习数字电子技术不可多得的参考资料。通过系统学习，读者将能够掌握数字电子技术的核心知识，并具备将所学知识应用于实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个已经从事电子行业多年的工程师来说，重温基础知识往往能带来新的灵感。《数字电子技术及应用教程》这本书，恰好满足了我这个需求。我发现它在对经典数字电路的讲解上，有着自己独特的视角。作者并没有简单地罗列公式和定理，而是深入剖析了这些电路背后的设计哲学和应用场景。我记得书中关于译码器和多路选择器的章节，讲解得非常细致，不仅给出了电路图，还详细分析了它们在实际系统中如何被应用，比如在数据总线选择、指令译码等方面的作用。这让我回忆起很多过去项目中遇到的类似问题，并且发现用书中的原理去审视，能发现当时处理方式的优点和不足。此外，作者在讲解时，往往会结合一些实际的元器件型号和参数，这对于我们这些需要对接实际硬件的工程师来说，是非常宝贵的补充信息。它不是一本只停留在理论层面的书，而是能够真正指导实践的书。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《数字电子技术及应用教程》的评价，更侧重于它在教学方法上的创新之处。作为一名长期接触教育工作的从业者，我非常关注教材的编写风格和内容的可读性。这本书在这方面做得相当出色。作者在讲解每一个新的知识点时，都会先从生活中的类比入手，或者提出一个实际的问题，然后引导读者一步步地去探究其背后的数字电子原理。这种“问题驱动”的学习方式，能够极大地激发学生的学习兴趣和主动性。而且，书中对于数学推导的引入，也处理得恰到好处，不会让非数学专业背景的学生望而却步，同时又能保证理论的严谨性。我特别欣赏的是，书中在介绍完一个理论知识点后，都会紧跟着给出相关的实验电路或仿真实例，让学生能够立刻将所学知识付诸实践，加深理解。这种理论与实践紧密结合的教学模式，是很多教材所缺乏的。

评分☆☆☆☆☆

我最近在深入研究信号处理方面的内容，偶然间看到了《数字电子技术及应用教程》这本书，虽然名字听起来有点基础，但我抱着试试看的心态翻阅了一下，结果发现它里面的一些讲解思路和原理，对于理解更复杂的信号处理算法，竟然有着意想不到的启示。比如说，书中关于组合逻辑和时序逻辑的详细阐述，就让我对信号的“组合”和“时序”关系有了更深刻的认识。我特别关注了书中关于状态机设计的章节，作者的讲解逻辑非常清晰，从状态图到状态表，再到电路实现，每一步都衔接得非常自然。虽然我目前研究的不是直接的数字逻辑电路设计，但理解这些底层的逻辑构建和状态转换，对于我理解高级信号处理中的数据流和控制逻辑非常有帮助。这本书并非止步于简单的概念介绍，它还提供了大量的实际应用案例，这些案例虽然可能不是最前沿的，但它们所展示的设计思路和解决问题的方法，却是跨越时代的，并且具有普适性。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术及应用教程》的封面设计就透露着一股朴实严谨的气息，没有花哨的插画，只有清晰的书名和作者信息，一看就知道是“干货”满满的书。我当初选择它，就是被它“教程”两个字吸引，想着系统地学习数字电子这门学科。翻开第一页，我就被它严谨的逻辑和清晰的结构所折服。从最基础的逻辑门电路讲起，循序渐进，每一个概念都解释得透彻，每一个公式的推导都娓娓道来。我尤其喜欢作者在讲解一些核心概念时，会穿插一些生动形象的比喻，比如将触发器比作一个“记忆单元”，将编码器比作一个“翻译机”，这些比喻让抽象的电路原理瞬间变得鲜活起来，更容易理解和记忆。而且，书中大量的图示和表格，也极大地帮助了我梳理知识点，让复杂的电路图变得一目了然。对于我这种初学者来说，这本书就像一位耐心的老师，一步一步地引导我走进数字电子的世界，让我不再感到无从下手，而是充满信心地去探索。

评分☆☆☆☆☆

在选择一本关于数字电子的书籍时，我最看重的是其内容的完整性和前瞻性。《数字电子技术及应用教程》在这一点上给我留下了深刻的印象。它不仅全面地覆盖了数字电子技术的核心内容，从最基本的逻辑门到复杂的时序电路，再到存储器和微处理器基础，几乎涵盖了数字电子领域的“全家桶”。更让我惊喜的是，书中还对一些新兴的应用方向进行了简要的介绍，比如FPGA在数字系统设计中的应用，以及一些简单嵌入式系统的概念。虽然这些内容篇幅不长，但足以让读者窥见数字电子技术的发展趋势，并激发出进一步学习的兴趣。我尤其喜欢书中对于一些集成电路芯片型号的提及，虽然可能不是最新款，但它们所代表的设计思想和电路结构，对于理解现代芯片的原理依然具有重要的参考价值。总而言之，这本书既有扎实的理论基础，又不乏对未来发展方向的展望，是一本非常值得细细品读的书籍。