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成立 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111526476

商品编码：29572306416

包装：平装

出版时间：2016-02-01

基本信息

书名：数字电子技术基础 第3版

定价：46.00元

作者：成立

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-02-01

ISBN：9787111526476

字数：

页码：

版次：3

装帧：平装

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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此次修订根据国家教育部年颁发的“电子技术基础课程（数字部分）”的基本要求，综合编者年以来的教学经验，本着对电子信息类课程教改的思路和负责任的态度进行编写。书中内容以数字集成电路为主，采取重点突出、难点分散和理论联系实际的方法。全书拟分章（详见后面的编书目录），每章均有适量的例题和习题，对第版教材的部分习题作出切合教学实际的修订。

目录

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第版前言
第版前言
第版前言
第章数字电路基础
引言
1数字信号与数字电路
1模拟信号和数字信号
*1数字技术的发展及其应用
1数字集成电路的特点及其分类
1数字电路的分析方法
1数制与编码
1常用的计数制及其相互转换规律
1编码
1逻辑代数基础
1逻辑代数的种基本运算
1逻辑代数的基本公式和常用公式
1逻辑代数的基本规则
1逻辑函数的建立及其表示方法
1逻辑函数的化简
1逻辑函数的简形式
1逻辑函数的公式化简法
1用卡诺图化简逻辑函数
1具有无关项逻辑函数的化简
1数字电路中的半导体器件
1本征半导体
1杂质半导体
1结及其单向导电性
1半导体二极管
1双极型晶体管
1增强型绝缘栅场效应晶体管
习题
第章集成逻辑门电路
引言
2基本逻辑门电路
2二极管与门及或门电路
2非门电路（反相器）
2逻辑门电路
2反相器
2常用的门电路
2传输门和双向模拟开关
2漏极开路门及三态门
2三态门的应用
2逻辑门的主要技术参数
2逻辑门电路
2与非门电路结构和工作原理
2或非门
2系列门电路的技术参数
2集电极开路门和三态门
*2射极耦合逻辑门电路（门）
2门电路
2反相器
2其他的门电路
2逻辑门电路使用中的几个问题
2正负逻辑问题
2实际使用逻辑门的处理措施
2逻辑门电路综合分析例
习题
第章组合逻辑电路
引言
3组合逻辑电路概述
3组合逻辑电路的分析方法
3分析组合逻辑电路的大致步骤
3几种常用的集成组合逻辑电路
3组合逻辑电路设计
3概述
3组合逻辑电路的设计方法
3用小规模集成电路（）设计组合逻辑电路
3设计组合逻辑电路的大致步骤
3组合逻辑电路设计举例
3编码器
3译码器
3数值比较器
*3组合逻辑电路中的竞争冒险
3产生竞争冒险的原因
3消除竞争冒险的方法
3用芯片设计其他的组合逻辑电路
3用集成数据选择器实现其他组合逻辑功能
3用译码器实现多种组合逻辑功能
3用全加器实现多种组合逻辑功能
3组合逻辑电路综合应用例
习题
第章锁存器和触发器
引言
4概述
4基本锁存器
4用与非门构成的基本锁存器
4用或非门构成的基本锁存器
4集成基本锁存器
4时钟触发器
4门控锁存器
4主从触发器
4几种常用的边沿触发器
4触发器和′触发器
4触发器
4′触发器
4触发器应用举例
习题
第章时序逻辑电路
引言
5概述
5时序逻辑电路的分析方法
5分析时序逻辑电路的大致步骤
5寄存器和移位寄存器
5计数器
5时序逻辑电路设计
5种设计方法
5一般同步时序逻辑电路的设计方法
5时序逻辑器件的应用
5计数器芯片的应用
5寄存器芯片的应用
习题
第章半导体存储器和可编程逻辑器件
引言
6半导体存储器
6半导体存储器的特点
6半导体存储器的分类
6半导体存储器的主要技术指标
6存取存储器（）
6的结构
6的存储单元
6只读存储器（）
6的结构
6掩模式只读存储器（固定）
6可编程只读存储器（）
6可擦除可编程只读存储器（）
6存储器容量的扩展
6可编程

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字电子技术基础（第三版）》内容简介 本书旨在系统性地阐述数字电子技术的基本原理、核心概念与实用方法，为读者构建起扎实的理论基础和初步的实践能力。内容涵盖从最基础的数制与编码，到逻辑运算、组合逻辑电路、时序逻辑电路，再到常用的集成电路芯片、脉冲波形生成与整形，以及模数/数模转换等关键领域。全书力求理论与实践相结合，深入浅出，条理清晰，适合作为高等院校电子信息类、自动化类、计算机类等专业的教材，也可供相关行业的工程技术人员和研究人员参考。 第一部分：数字电路的基本概念与数制 本部分是理解后续所有数字电路知识的基石。我们首先介绍数字信号与模拟信号的区别，阐述为什么数字技术在现代电子系统中占据主导地位。接着，深入讲解各种数制表示法，包括二进制、八进制、十进制和十六进制，以及它们之间的相互转换。这是进行数字电路分析和设计的基础。随后，我们将介绍二进制编码，重点讲解无符号数、带符号数（原码、反码、补码）的表示方法，以及BCD码、格雷码等常用编码，为后续的逻辑运算和数据处理做好铺垫。 第二部分：逻辑代数与逻辑门电路 逻辑代数是数字电路设计的理论工具。本部分将详细介绍布尔代数的基本公理、定理和运算规则，包括与、或、非、异或等基本逻辑运算的性质。在此基础上，我们将讲解逻辑函数的化简方法，如卡诺图法和奎恩-麦克拉斯基（Q-M）法，这是设计高效、经济的数字电路的关键步骤。紧接着，我们将介绍构成数字电路的基本单位——逻辑门电路，包括与门、或门、非门、与非门、或非门、同或门以及异或门等，分析它们的逻辑功能、输入输出关系以及实际电路实现。理解逻辑门的工作原理是掌握复杂数字电路的基础。 第三部分：组合逻辑电路 组合逻辑电路由若干逻辑门电路组成，其输出仅取决于当前输入信号的组合，没有记忆功能。本部分将深入分析各种典型的组合逻辑电路。首先，我们将介绍译码器和编码器，讲解它们在地址译码、数据选择等方面的应用。接着，讨论数据选择器（多路开关）的功能及其在信号路由和数据处理中的作用。然后，我们将讲解加法器（半加器、全加器、多位加法器）和减法器（基于补码运算的实现），这是构成运算器的核心部件。此外，还将介绍比较器，用于判断两个二进制数的大小。最后，我们将讨论其他重要的组合逻辑电路，如奇偶校验电路、流水灯控制电路等，并通过实例分析其设计思路和应用场景，帮助读者掌握组合逻辑电路的设计流程。 第四部分：时序逻辑电路 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，即具有记忆功能。本部分将详细讲解时序逻辑电路的基本构成和分析方法。首先，介绍触发器（Flip-Flop），这是构成时序逻辑电路的最基本存储单元，包括SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，深入分析它们的逻辑功能、状态转移图和特性方程，并讲解如何利用它们构建各种时序功能。接着，将介绍寄存器（Register），它是若干触发器的组合，用于存储和传输一组二进制数据。然后，我们将讲解计数器（Counter），包括同步计数器和异步计数器，以及各种进制的计数器（如二进制计数器、十进制计数器），并介绍其在分频、定时、顺序控制等方面的应用。最后，还将探讨移位寄存器（Shift Register），其主要功能是实现二进制数据的移位操作，广泛应用于串并转换、数据延迟等场景。 第五部分：常用数字集成电路芯片 本部分将介绍集成电路（IC）技术在数字电子中的应用，重点讲解几种常用的数字集成电路芯片系列。我们将介绍TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）两大类集成电路系列，分析它们的逻辑功能、电气特性、供电电压、功耗以及优缺点，为读者在实际电路设计和器件选型中提供指导。我们将介绍标准逻辑系列中的基本门电路芯片、译码器/编码器芯片、数据选择器芯片、寄存器芯片、计数器芯片等，并给出一些典型芯片型号的参考，帮助读者了解实际元器件的参数和功能。 第六部分：脉冲波形生成与整形 在许多数字系统中，需要产生特定形状和参数的脉冲波形，或者对不规则的脉冲信号进行整形。本部分将重点介绍脉冲波形的生成与整形技术。首先，我们将讲解振荡器电路，包括多谐振荡器（如施密特触发器构成的振荡器）和环形振荡器，以及它们在产生周期性脉冲信号方面的应用。接着，我们将介绍单稳态触发器（One-Shot Multivibrator）的功能，讲解如何利用它产生窄脉冲信号，并用于定时和脉冲展宽。然后，我们将深入讲解施密特触发器（Schmitt Trigger）的特性，特别是其滞回电压的作用，以及如何利用它对噪声干扰的信号进行整形，输出清晰的矩形脉冲。最后，还将讨论其他常用的脉冲波形处理方法。 第七部分：模数转换与数模转换 现实世界中的大部分信息是模拟的，而数字系统处理的是数字信号。因此，模数转换（ADC）和数模转换（DAC）是连接模拟世界和数字世界的关键接口。本部分将详细介绍这两种转换原理和方法。对于数模转换，我们将介绍几种主要的DAC电路，如电阻网络型DAC、倒T型电阻网络DAC和权电流型DAC，分析它们的转换原理、分辨率、精度和转换速度。对于模数转换，我们将讲解几种常用的ADC电路，包括逐次逼近型ADC、并行（Flash）ADC、积分型ADC和Σ-Δ（Sigma-Delta）ADC，阐述它们的转换过程、特点和适用场合。理解ADC和DAC的原理对于设计涉及数字控制的模拟系统至关重要。 贯穿全书的特点： 概念清晰，逻辑严谨： 各章节内容循序渐进，概念引入自然，推导过程清晰，避免了生涩的术语堆砌，力求让读者能够逐步理解复杂的数字电子技术。 图文并茂，易于理解： 大量使用逻辑图、波形图、电路图等图形辅助说明，直观展示电路的工作原理和信号变化过程，大大降低了理解难度。 理论联系实际： 在讲解基本原理的同时，结合了实际的应用场景和常见的集成电路芯片，使读者能够将理论知识应用于实际的电路设计和问题分析中。 章节独立性与连贯性相结合： 尽管各章节内容相对独立，但整体结构紧密，形成一个完整的知识体系，便于读者系统学习。 通过学习本书，读者将能够深入理解数字电子技术的核心概念，掌握数字电路的设计方法，为进一步学习嵌入式系统、数字信号处理、微处理器技术等相关领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理数字系统中的时序问题时，展现出一种近乎苛刻的严谨性。对于一个经验丰富的工程师而言，最头疼的往往不是组合逻辑的错误，而是那些难以追踪的亚稳态（Metastability）和时钟偏移（Skew）。我欣喜地发现，这本书并未回避这些“硬骨头”。作者用非常清晰的数学模型解释了什么是锁相环（PLL）和延迟锁定环（DLL）的基本原理，特别是它们如何用于消除时钟抖动（Jitter）。但最让我眼前一亮的是，它讨论了“异步输入”的处理机制。书中用实例说明了，即使是最简单的外部信号输入，也必须经过同步电路的严格处理，否则就可能导致系统崩溃。作者甚至引用了两个现实世界中因忽略异步输入同步而导致的系统故障案例（当然是经过了匿名化和简化处理的），这种基于失败教训的教学方法，比纯粹的理论讲解要来得震撼和深刻得多。它让我重新审视了自己以往项目中那些“理所当然”的设计环节，促使我更加关注系统在运行边界条件下的健壮性。这本书真正培养的是一种“工程师的谨慎”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度真是我近几年读到的技术书籍里少见的。一开始我还担心它会过于侧重理论推导，毕竟“基础”二字有时意味着枯燥的数学公式堆砌，但作者的叙述方式简直是一股清流。它没有直接把我扔进晦涩的布尔代数和逻辑门电路的海洋，而是先用非常生动且贴近实际应用的案例开场，比如一个简单的交通灯控制系统是如何通过组合逻辑实现的。这种“先见树木，再探森林”的结构安排，极大地降低了初学者的入门门槛。更让我惊喜的是，它对时序逻辑电路的讲解，特别是对触发器（Flip-Flop）内部结构和状态转移图的阐述，清晰到我甚至不需要频繁地回头查阅前面的章节。作者似乎深谙读者的困惑点，每当一个复杂概念出现时，总会立刻穿插一个简洁的图示或一个微小的对比实验来说明其工作原理，而不是等到章节末尾才进行总结。这使得我在阅读过程中，总有一种被“带着走”的踏实感，而不是自己孤军奋战。对于那些真正想把数字电路的底层逻辑搞明白的人来说，这本书的价值远超一册教科书的范畴，它更像是一本精心设计的思维导图，把原本看似零散的知识点编织成一张严密的逻辑网。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图文组织简直是为自学量身定做，这一点必须着重称赞。很多技术书籍内容虽好，但如果图文对照混乱，阅读体验会直线下降。然而，这本教材的示意图质量极高，线条清晰，标注精准，而且它们总是恰到好处地出现在需要解释的概念旁边，绝不拖沓。特别是那些关于状态机和时序逻辑的图表，作者似乎深谙信息可视化的原则，用不同的颜色和箭头清晰地区分了组合逻辑部分和存储单元部分。更重要的是，书后的习题设计非常巧妙，它们并非简单地重复课本上的例子，而是设置了若干个开放性的设计挑战。比如，它会要求你设计一个特定的序列检测器，而不是直接给出电路图让你分析。这种“引导式探究”的练习方式，极大地激发了读者的主动思考能力。我发现自己不再是被动地接收知识，而是主动地去运用和验证所学，这对于巩固知识的粘性至关重要。这本书的厚度让人望而生畏，但一旦翻开，你会发现每一页都是充实的，没有一句废话。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书在处理模拟与数字接口这部分内容时，展现出了远超预期的实用主义色彩。很多号称“基础”的教材，往往在谈到D/A和A/D转换器时就戛然而止，或者只是简单罗列一下规格参数。但这一版则不然，它花了相当大的篇幅去剖析不同类型ADC的精度损失、转换速率的瓶颈，甚至深入到了采样定理在实际系统设计中可能引发的混叠效应。我特别欣赏作者在讲解“噪声”和“时序裕度”时所采用的视角——他们不是把这些视为理论上的“误差项”，而是作为系统稳定运行的“实际敌人”来对待。例如，书中有一处详尽分析了CMOS器件在高速开关时产生的串扰（Crosstalk）问题，并提供了好几种PCB布局上的缓解措施。这种从理论到实践的无缝衔接，让我这种习惯于在面包板上搭电路的实践派读者感到如沐春风。读完这部分，我立刻能感受到，自己对设计一个稳定、可靠的嵌入式系统前端采集模块的理解，提升了一个量级。它教会我的不是“是什么”，而是“为什么会出错”以及“如何避免出错”。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书中对集成电路家族特性的对比分析印象尤为深刻。在介绍TTL和CMOS逻辑电平标准时，作者没有停留在基本的电压阈值上，而是深入探讨了不同家族（如LS、F、HC、HCT等）在扇出能力、功耗、传播延迟以及对EMI（电磁干扰）敏感性方面的细微差别。这一点对于现代系统设计者来说至关重要，因为在同一个项目中混用不同家族的芯片是很常见的事情。书中用对比表格的形式，清晰地展示了在特定应用场景下，选择特定家族的优劣权衡。这体现了作者超越基础知识讲解，迈向“工程决策”指导的意图。此外，书中对总线结构和三态缓冲器的讲解，也十分到位。它不仅仅是介绍了一个输出控制引脚的功能，而是将其置于一个多设备共享数据路径的宏观背景下进行阐释，使得读者能够理解为什么需要这样的设计，以及在多主控系统中如何避免信号冲突。这种层层递进，将局部细节置于系统全局考量的叙事手法，让原本可能被忽视的细节变得逻辑严密且不可或缺。