数字电子技术基础 白彦霞,张秋菊 9787563520350 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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白彦霞，张秋菊 著

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• 9787563520350

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出版社： 北京邮电大学出版社有限公司

ISBN：9787563520350

商品编码：29572735344

包装：平装

出版时间：2009-08-01

基本信息

书名：数字电子技术基础

定价：35.00元

作者：白彦霞,张秋菊

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2009-08-01

ISBN：9787563520350

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

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本书以讲清组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法为主线，介绍了各种逻辑器件的功能及应用，贯彻理论联系实际和少而精的原则，加强了对中规模集成电路的应用。
全书共分为10章，分别为：数字逻辑概论、逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、锁存器与触发器、时序逻辑电路、脉>中波形的产生与变换、数/模和模/数转换、半导体存储器以及可编程逻辑器件。此外，配合教学的实验内容穿插在相应的理论教学过程中，每章都配有本章小结和习题。
该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

内容提要

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本书定位在“应用型本科”层次，内容简明，通俗易懂，由浅入深，突出集成器件的应用，理论联系实际。
全书共分为10章，分别为：数字逻辑概论、逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、锁存器与触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数/模和模/数转换、半导体存储器以及可编程逻辑器件。此外，配合教学的实验内容穿插在相应的理论教学过程中，每章都配有本章小结和习题。
本书篇幅适中、可读性强，可作为普通高等院校计算机相关专业、电气自动化技术和信息类相关专业应用型本(专)科的教材或参考书，也可供从事电子技术工作的工程技术人员参考。

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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《数字电子技术基础》 课程背景与价值 数字电子技术作为现代信息社会的核心基石，其重要性不言而喻。从我们日常使用的智能手机、电脑，到复杂的通信系统、工业自动化设备，再到尖端的航空航天技术，无不渗透着数字电子技术的智慧结晶。掌握数字电子技术的基础知识，不仅是电气工程、自动化、计算机科学等相关专业学生必备的核心技能，更是任何希望理解和驾驭数字化时代发展趋势的从业者和爱好者所必需的知识体系。 本课程旨在系统性地介绍数字电子技术的基本原理、核心器件、典型电路以及设计方法。通过深入学习，学员将能够深刻理解二进制数制、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路等关键概念，并能初步掌握利用这些原理分析和设计简单数字电路的能力。这为进一步深入学习微处理器、FPGA、DSP等更高级的数字系统设计打下坚实的基础，从而具备参与现代电子系统研发和创新的能力。 课程内容详解 本课程将围绕数字电子技术的几大核心模块展开，内容详实，由浅入深，层层递进： 第一部分：数字电路基础 数制与编码： 二进制、十进制、十六进制之间的相互转换： 这是理解数字电路的起点。我们将详细讲解不同数制表示的原理，以及如何在它们之间进行精确转换，为后续的逻辑运算奠定基础。 各种编码方式： 例如BCD码、余3码、格雷码等。我们将探讨这些编码的特性、应用场景以及它们在数据表示和传输中的作用。特别是ASCII码在计算机字符表示中的重要性。 代码转换： 掌握不同编码之间的相互转换，是实现复杂数据处理的关键一步。 逻辑代数基础（布尔代数）： 基本逻辑运算： 详细介绍与（AND）、或（OR）、非（NOT）三种基本逻辑运算的定义、真值表和逻辑符号。 逻辑门电路： 基于基本逻辑运算，介绍各种逻辑门（AND门、OR门、NOT门）的电路实现和工作原理。 其他逻辑门： 扩展介绍与非（NAND）、或非（NOR）、异或（XOR）、同或（XNOR）等复合逻辑门，分析它们的逻辑功能和应用。 逻辑代数的基本定理和公式： 深入讲解代入律、分配律、德摩根定律等，理解如何利用这些定律对逻辑表达式进行化简。 逻辑函数的表示方法： 包括逻辑函数式、真值表、卡诺图等，掌握利用这些方法描述和分析逻辑函数。 逻辑函数的化简： 重点介绍卡诺图（Karnaugh Map）化简法，及其在最简逻辑表达式求解中的应用，以及代数化简法。化简不仅能减少电路的复杂度和成本，还能提高电路的性能。 第二部分：组合逻辑电路 组合逻辑电路的特点是电路的输出仅仅取决于当前输入的逻辑组合，不包含记忆功能。 基本组合逻辑电路： 编码器： 将多种输入信号编码成二进制输出，例如十进制到BCD码的编码器。 译码器： 将二进制输入信号译成相应的控制信号，例如存储器地址译码。 数据选择器（Multiplexer, MUX）： 根据控制信号的选择，从多路输入数据中选择一路输出。 数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 将一路输入数据，根据控制信号分配到多路输出中的某一路。 加法器与减法器： 介绍半加器、全加器、多位加法器、并行减法器等，理解二进制加减运算的电路实现。 比较器： 用于比较两个二进制数的大小。 组合逻辑电路的设计方法： 逻辑功能描述： 如何根据实际需求，用文字、真值表或逻辑函数式清晰地描述电路的功能。 逻辑函数化简： 使用卡诺图等方法，将逻辑函数化简到最简形式。 电路实现： 将化简后的逻辑函数转换成具体的逻辑门电路图。 故障分析与诊断： 初步介绍组合逻辑电路的简单故障分析方法。 第三部分：时序逻辑电路 时序逻辑电路的特点是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，即包含记忆功能。 基本触发器（Flip-Flop）： 触发器的定义与特性： 触发器是构成时序逻辑电路的基本记忆单元，可以存储一位二进制信息。 各种类型的触发器： SR触发器： 掌握置位（S）和复位（R）功能，以及约束状态。 D触发器： 具有数据输入（D），是数据存储的基本单元。 JK触发器： 结合了SR触发器的功能，并解决了约束状态问题，具有翻转（Toggle）功能。 T触发器： 专门用于翻转功能的触发器。 触发器的状态转换图与状态表： 理解触发器在不同输入信号作用下的状态变化。 触发器的不同触发方式： 如电平触发和边沿触发（上升沿、下降沿），以及它们在电路设计中的重要性。 寄存器（Register）： 寄存器的功能： 存储多位二进制数据的器件，通常由多个触发器组成。 移位寄存器： 介绍左移、右移、串入串出、串入并出、并入串出、并入并出等各种工作方式，及其在数据传输和转换中的应用。 并行寄存器： 用于数据的并行存储和读出。 计数器（Counter）： 计数器的功能： 能够对输入脉冲的个数进行计数，并将计数值以二进制形式输出。 异步计数器（行波进位计数器）： 各级触发器的时钟输入相互关联，进位信号逐级传播。 同步计数器（行波进位计数器）： 各级触发器的时钟输入由同一时钟信号驱动，具有更快的响应速度。 减法计数器、可逆计数器： 介绍倒计数和加减计数的功能。 译码计数器、移位寄存器构成的计数器： 探索更多计数器实现方式。 应用： 简要介绍计数器在分频、定时、数字系统中作为状态机的应用。 集成触发器、寄存器和计数器芯片： 介绍常见的数字集成电路芯片，如74系列和4000系列中的相关芯片，了解其型号、引脚功能和使用方法。 第四部分：半导体存储器与接口技术 半导体存储器的基本原理： 随机存取存储器（RAM）： 主要介绍静态RAM (SRAM) 和动态RAM (DRAM) 的结构和工作原理，理解读写操作过程。 只读存储器（ROM）： 介绍掩膜ROM (MROM)、可编程ROM (PROM)、可擦除可编程ROM (EPROM)、电可擦除可编程ROM (EEPROM) 等不同类型ROM的特点和应用。 闪存（Flash Memory）： 作为EEPROM的演进，具有更高的密度和更快的擦写速度。 存储器的分类与选择： 根据不同的存储需求，选择合适的存储器类型。 接口技术： TTL和CMOS集成电路的特点与比较： 分析两种主流数字逻辑门电路的供电电压、逻辑电平、功耗、速度等关键参数。 逻辑电平转换： 介绍在不同逻辑系列芯片之间进行通信时，如何实现逻辑电平的兼容与转换。 第五部分：数字系统设计基础 有限状态机（Finite State Machine, FSM）： 状态机的基本概念： 将复杂的数字逻辑系统抽象为状态机模型。 摩尔（Moore）型状态机和米利（Mealy）型状态机： 区分两种状态机模型，理解它们的输出产生机制。 状态机的设计步骤： 从需求分析到状态图、状态表、逻辑表达式的导出，最终实现硬件电路。 可编程逻辑器件（PLD）与硬件描述语言（HDL）： PLD简介： 介绍可编程逻辑器件的基本概念，包括PLA, PAL, GAL等。 现场可编程门阵列（FPGA）与复杂可编程逻辑器件（CPLD）： 简要介绍现代可编程逻辑器件的发展趋势。 硬件描述语言（HDL）： 如Verilog HDL或VHDL，作为一种抽象的语言，用于描述数字电路的设计。虽然本课程不深入讲解HDL编程，但会为后续学习打下概念基础，理解HDL在现代数字系统设计中的地位。 实践环节 理论学习与实践相结合是掌握数字电子技术的关键。课程将配备相应的实验环节，让学员有机会： 使用面包板或洞洞板搭建简单电路： 亲手连接逻辑门、触发器等基本元件，验证其工作原理。 利用数字集成电路芯片进行电路设计与调试： 学习查阅芯片手册，正确连接芯片，并利用万用表、逻辑笔、示波器等工具进行电路的测试与调试。 仿真软件的应用： 介绍或使用简单的电路仿真软件，对设计的电路进行模拟，提前发现潜在问题。 完成一系列递进式的实验项目： 例如，设计一个简单的数字钟、一个交通灯控制器、一个抢答器等，将所学知识融会贯通。 学习目标 通过本课程的学习，学员将能够： 1. 掌握二进制数制、编码及其相互转换。 2. 熟练运用逻辑代数进行逻辑函数的化简和运算。 3. 理解组合逻辑电路的基本构成原理，并能设计简单的组合逻辑电路。 4. 掌握触发器的原理和不同类型，理解时序逻辑电路的时序特性。 5. 掌握寄存器和计数器的基本原理和设计方法。 6. 了解半导体存储器的基本类型和工作原理。 7. 理解有限状态机的设计思想。 8. 具备一定的数字电路分析、设计和调试能力，为后续更高级的数字系统学习打下坚实基础。 本课程不仅提供了一个坚实的理论框架，更强调了实践操作能力的重要性，旨在培养具备扎实数字电子技术功底的创新型人才。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的《数字电子技术基础》，拿到手里沉甸甸的，光是封面那种略带磨砂质感的纸张，就透着一股严肃的学术气息。我记得我是在大二上学期开始接触这门课的，那会儿对电子学还是一知半解，尤其是面对那些0和1的逻辑世界，感觉像是闯入了一个完全陌生的领域。这本书的排版倒是很清晰，每一章的结构都划分得井井有条，一开始的基础概念部分，作者们似乎花了不少笔墨去铺垫，比如布尔代数、逻辑门，讲得非常细致，就算是初学者也能跟着节奏走。我特别欣赏它在引入新概念时，总会配上大量的实例图解，比如讲解CMOS反相器的工作原理时，那张输入电压和输出电压的曲线图，简直是教科书级别的清晰。不过，说实话，有些章节的理论推导部分，比如时序逻辑电路中的竞争与冒险分析，对于我这种动手能力强于理论分析的人来说，读起来还是有点费劲的，需要反复对照着书上的例题才能勉强理解。总的来说，它为我打下了一个坚实的理论基础，让我对现代电子系统的“骨架”有了初步的认识，是陪我度过无数个挑灯夜战的夜晚的“老伙计”。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样偏爱动手实践的“实验派”来说，这本教材的价值主要体现在它为我构建了一个清晰的“概念地图”。在实验课上，当我们实际搭建一个4位加法器或者一个移位寄存器时，书本上的抽象符号和公式立刻就具象化成了芯片引脚和导线连接。我对书中关于半加器、全加器以及多路选择器等基础模块的图示记忆深刻，这使得我在焊接面包板时，能够快速地在脑海中重构出这些模块的内部结构和工作流程。相比于那些只停留在理论层面、缺乏工程实践指导的参考书，这本书的严谨性在于，它始终将理论与实际的芯片实现紧密结合。比如，它对不同编码方式（如格雷码、BCD码）的介绍，都附带了它们在实际编码器和解码器中的应用场景，这种关联性极大地激发了我去设计和调试真实电路的兴趣，而不是仅仅停留在纸上谈兵。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，说白了，就是非常“实在”，一点水分都没有，直奔主题，这对于我这种时间宝贵的理工科学生来说，简直是福音。我个人更喜欢它在讲解组合逻辑电路和时序逻辑电路时所采用的对比分析法。它不是把它们割裂开来，而是通过对触发器和寄存器这些核心存储单元的深入剖析，自然而然地过渡到了时序系统的设计。尤其是在讲到有限状态机（FSM）的设计实例时，作者们非常细致地展示了从状态图、状态表到逻辑表达式的完整推导过程，每一步的依据都交代得清清楚楚。我记得当时我还在琢磨如何用最少的逻辑门实现一个特定序列检测器，就是卡在了状态编码这一步，反复研究了书中的摩尔型和米利型机器的对比，才明白两者的输出特性差异对电路的实际控制有多关键。这本书的价值就在于，它不仅仅告诉你“是什么”，更教会了你“为什么会是这样”，以及“如何用这种方式解决问题”。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书的内页，扑面而来的是一种扎实的工科味道，没有太多花哨的装饰，一切都以效率和准确性为最高准则。我印象最深的是关于集成电路家族的介绍那部分，作者们似乎非常强调实际应用中的差异和选择依据。不像有些教材那样只是简单罗列TTL和CMOS的参数，这本书深入分析了它们在功耗、速度、抗干扰性等方面的优劣，并且很贴心地给出了不同场景下的选型建议。这对我后来在做一个小型项目时，决定采用哪种芯片起到了决定性的指导作用。我记得有一次为了解决一个高速信号处理的问题，我在好几个参数上犹豫不决，翻阅了书里关于扇入扇出和传输延迟的章节，结合书上给出的表格数据，最终果断选择了低功耗的CMOS系列，事实证明这个决策是非常正确的。书中的习题设计也很有层次感，从基础的逻辑化简到复杂的时序图分析，环环相扣，做完一套下来，感觉自己的逻辑思维都被强行梳理了一遍，那种“豁然开朗”的感觉，是单纯看视频学习难以体会的。

评分☆☆☆☆☆

不得不提的是，这本书的章节顺序安排得非常符合人类的学习习惯，它采取了一种由浅入深、由基本单元到复杂系统的渐进式教学策略。从最基本的开关和二极管引入，逐步过渡到逻辑门、组合电路，再到包含反馈的存储电路，最后才上升到复杂的计数器、寄存器以及存储器阵列的设计。这种层层递进的结构，避免了初学者在面对复杂系统时产生的畏惧感。我尤其欣赏它在讲解存储单元时，不仅分析了SRAM和DRAM的基本原理，还加入了对主流存储器芯片结构框图的介绍，虽然只是一个简化版本，但足以让我对大规模集成电路的内部组织有一个初步的概念。这本书的优点在于它的“厚重感”——它拒绝走捷径，而是要求读者一步一个脚印地去理解数字世界运行的底层逻辑，对于真正想成为一个合格电子工程师的人来说，这种深度和广度是不可或缺的基石。