数字电子技术(普通高等教育“十一五”规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王秀敏 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111279501

商品编码：29692323669

包装：平装

出版时间：2010-01-01

基本信息

书名:数字电子技术(普通高等教育“十一五”规划教材)

定价：32.00元

售价：21.8元,便宜10.2元,折扣68

作者:王秀敏

出版社：机械工业出版社

出版日期：2010-01-01

ISBN：9787111279501

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是面向普通高等教育电气工程与自动化类的“十一五”规划教材。本书大量精简了传统分立元件及小规模集成电路等内容，增加了反映*电子设计技术发展的前沿水平及实现方法的EDA技术等内容，符合我国高等学校教学内容和课程体系改革的需要。
　　全书共分12章，主要包括数字电路基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、数模与模数转换器、半导体存储器、可编程逻辑器件等内容。面对可编程器件的高度发展和新世纪对高等教育培养高素质人才的需要，在部分章节中增加了数字系统的EDA技术。为数字电路教学上的方便，同时增加了半导体器件的基本知识内容，各章前有内容提要、教学目标，各章末有小结、检测题和习题。
　　本书可作为高等学校电子信息类、电气信息类各专业本科生的教材，也可供本学科及其他相近学科工程技术人员参考。

目录

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序
前言
章　概述
　1.1　数字量与模拟量
　1.2　数制系统和编码
　　1.2.1　数制系统
　　1.2.2　数制转换
　　1.2.3　编码
　1.3　算术运算、逻辑运算和关系运算
　　1.3.1　算术运算
　　1.3.2　逻辑运算
　　1.3.3　关系运算
　1.4　数字器件
　1.5　并行传输和串行传输
　1.6　高、低电平/正、负逻辑
　1.7　EDA开发平台及设计流程
　　1.7.1　EDA开发平台
　　1.7.2　EDA设计流程
　小结
　检测题
　习题
第2章　逻辑代数与逻辑化简
　2.1　逻辑代数的公式和定理
　　2.1.1　基本公式
　　2.1.2　常用公式
　　2.1.3　基本定理
　2.2　逻辑函数及其表示方法
　　2.2.1　逻辑函数
　　2.2.2　逻辑函数的表示方法
　　2.2.3　逻辑函数的两种标准形式
　　2.2.4　逻辑函数的卡诺图表示法
　　2.2.5　逻辑函数的各种表示法之间的相互转换
　2.3　逻辑函数化简
　　2.3.1　逻辑函数的公式法化简
　　2.3.2　逻辑函数的卡诺图法化简
　　2.3.3　具有无关项的逻辑函数化简
　　2.3.4　逻辑函数的其他简表达形式的化简
　小结
　检测题
　习题
第3章　常用半导体器件的工作原理和开关特性
　3.1　半导体基础知识
　　3.1.1　本征半导体
　　3.1.2　杂质半导体
　　3.1.3　PN结
　3.2　半导体二极管
　　3.2.1　二极管的结构与类型
　　3.2.2　二极管的伏安特性
　　3.2.3　二极管的主要参数
　　3.2.4　二极管的应用
　　3.2.5　半导体二极管的开关特性
　3.3　双极型晶体管
　　3.3.1　双极型晶体管的结构与类型
　　3.3.2　晶体管的电流放大作用
　　3.3.3　晶体管的特性曲线
　　3.3.4　晶体管的主要参数
　　3.3.5　温度对晶体管的特性及参数影响
　　3.3.6　双极型晶体管的开关特性
　3.4　场效应晶体管
　　3.4.1　结型场效应晶体管
　　3.4.2　绝缘栅型场效应晶体管
　　3.4.3　场效应晶体管的主要参数
　　3.4.4　场效应晶体管与晶体管的比较
　　……
第5章　组合逻辑电路
第6章　触发器
第7章　时序逻辑电路的分析与设计
第8章　常用时序逻辑功能器件
第9章　脉冲信号的产生与整形
0章　数模与模数转换器
1章　存储器
2章　可编程逻辑器件
参考文献

作者介绍

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王秀敏，教授，硕士生导师。2004年3月到澳大利亚南澳大学进修。2001年晋升为教授。中国电子学会高级会员，浙江省自然科学基金评审专家、省级“电路与电子技术”教学团队主要参加人、中国计量学院电子信息与通信工程系主任。2008年参与一项国家重点基础研究发展计划（973

文摘

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序言

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《数字电子技术》—— 探索逻辑的奥秘，构筑未来的基石 在信息技术飞速发展的今天，数字电子技术无疑是驱动这一切变革的核心力量。从我们手中智能手机的精密芯片，到连接世界的庞大网络，再到人工智能的飞速进步，无不建立在数字电子技术的坚实基础之上。这门学科不仅是电子工程领域的基石，更是计算机科学、通信工程、自动化以及众多交叉学科不可或缺的组成部分。它教会我们如何理解、设计和构建处理信息的数字系统，如何将抽象的逻辑概念转化为具体的电路和功能。 本书《数字电子技术》旨在为读者提供一个全面而深入的学习体验，带领大家穿越逻辑的海洋，掌握数字世界的语言。我们不会停留在表面，而是深入挖掘数字电路的每一个细节，从最基础的逻辑门到复杂的集成电路设计，让读者真正理解数字信号是如何被处理、存储和传输的。 课程体系与内容概述 本书的结构设计严谨，循序渐进，力求让初学者能够轻松入门，同时为有一定基础的读者提供更深层次的探讨。我们从最根本的概念讲起，逐步深入到更复杂的应用。 第一部分：数字系统基础 二进制数及其运算： 这是数字电子学的基石。我们将详细介绍二进制、八进制、十进制和十六进制数之间的转换，以及二进制加法、减法、乘法和除法。理解这些基本运算规则，是掌握后续所有数字逻辑概念的前提。我们将通过大量的实例来帮助读者熟练掌握这些运算。 逻辑代数基础： 逻辑代数，也称为布尔代数，是描述和分析数字电路的数学工具。本书将系统介绍逻辑变量、逻辑运算（与、或、非）、基本定理和公式，以及如何利用逻辑代数对逻辑表达式进行化简。我们将重点讲解德摩根定律、分配律等核心定理，并展示它们在简化逻辑电路中的强大作用。 逻辑门电路： 逻辑门是实现基本逻辑运算的基本单元。我们将详细介绍与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和同或门等各种逻辑门的构成原理、逻辑符号和真值表。通过对这些基本门的深入理解，读者将能够构建更复杂的逻辑电路。 组合逻辑电路： 组合逻辑电路由基本逻辑门构成，其输出仅取决于当前输入信号。我们将讲解编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、加法器、减法器、比较器等重要的组合逻辑电路。这些电路在数据处理、信号路由、算术运算等方面有着广泛的应用。我们将通过实例说明这些电路的设计方法和工作原理。 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输入，还取决于其历史状态，即它具有“记忆”功能。本书将详细介绍触发器（RS触发器、JK触发器、T触发器、D触发器）的工作原理、状态转移图和特性方程。我们将展示如何利用触发器构建各种时序电路，如寄存器、计数器和移位寄存器。 第二部分：更复杂的数字系统和应用 寄存器和计数器： 寄存器是用于存储一组二进制数的基本单元，而计数器则是一种特殊的时序电路，用于对脉冲信号进行计数。我们将深入研究不同类型的寄存器（如移位寄存器、并行输入/输出寄存器）和计数器（如同步计数器、异步计数器、可预置计数器），并探讨它们在数据暂存、移位操作以及定时控制等方面的应用。 半导体存储器： 存储器是数字系统的核心组成部分，用于存储数据和程序。本书将介绍各种类型的半导体存储器，包括随机访问存储器（RAM，如SRAM和DRAM）和只读存储器（ROM，如PROM、EPROM、EEPROM和Flash Memory）。我们将详细讲解它们的结构、工作原理、读写时序以及在实际系统中的应用。 数模/模数转换器（DAC/ADC）： 现实世界中的大多数信号是模拟的，而数字系统只能处理数字信号。因此，数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）是连接模拟世界和数字世界的关键桥梁。我们将介绍几种主要的DAC和ADC实现技术，如权电阻型DAC、倒T型DAC、逐次逼近型ADC、双积分型ADC等，并分析它们的性能指标和适用范围。 可编程逻辑器件（PLD）： 随着集成电路技术的飞速发展，可编程逻辑器件（PLD）得到了广泛应用。本书将介绍几种主要的PLD，包括可编程只读存储器（PROM）、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）。我们将重点讲解它们的结构、编程方式以及在原型开发和复杂逻辑实现中的优势。 数字系统设计方法： 除了理论知识，本书还将介绍数字系统设计的基本流程和方法。我们将探讨自顶向下和自底向上的设计策略，以及硬件描述语言（HDL，如VHDL或Verilog）在现代数字系统设计中的作用。虽然本书不侧重于HDL的深入教学，但会提供相关概念的介绍，为读者进一步学习打下基础。 微处理器与微控制器基础（简要介绍）： 为了让读者对数字电子技术的实际应用有一个更宏观的认识，我们将对微处理器和微控制器进行简要介绍。我们将解释它们的基本结构、工作原理以及在各种嵌入式系统中的重要作用。 学习方法与实践指导 本书在内容组织上，力求理论与实践相结合。每一章的讲解都配有丰富的例题，帮助读者理解抽象的理论概念。此外，书中还会提供一系列的实验项目和设计练习，鼓励读者动手实践，将所学知识应用于实际电路的搭建和设计。通过理论学习和动手实验的结合，读者可以更深刻地理解数字电子技术的工作原理，并培养解决实际工程问题的能力。 本书的价值与意义 学习《数字电子技术》不仅仅是掌握一门技术，更是培养一种逻辑思维能力和系统分析能力。在当今这个信息爆炸的时代，无论你将来从事哪个领域的工作，对数字世界的深刻理解都将为你打开更广阔的视野，赋予你更强大的创新能力。 对未来的工程师而言： 本书是开启电子工程、计算机科学、自动化、通信工程等专业学习的必经之路。掌握数字电子技术，意味着你能够参与到更前沿的科技研发中，设计和制造更先进的电子设备和系统。 对科学研究者而言： 数字电子技术是实现各种复杂科学实验和数据采集、分析系统的基础。理解数字电路的设计和工作原理，将有助于你在自己的研究领域取得突破。 对其他领域从业者而言： 即使你不是直接从事电子设计工作，理解数字电子技术的基本原理，也能帮助你更好地理解和应用现代科技产品，更好地与技术人员沟通，从而在各行各业的数字化转型中发挥更大作用。 本书希望成为你探索数字世界奥秘的引路人，帮助你建立起扎实的数字电子技术知识体系，为你的学习和职业生涯奠定坚实的基础。我们相信，通过对逻辑的深入理解，你将能够更好地驾驭数字时代的浪潮，构筑属于自己的辉煌未来。

评分☆☆☆☆☆

这本号称是“十一五”规划教材的《数字电子技术》，我拿到手的时候，心里其实是打了个大大的问号的。毕竟是规划教材，总得有点跟得上时代步伐的底气吧？结果翻开目录，前几章的内容基本就是我大学刚入学时用的那本老教材的翻版，对晶体管的开关特性、基本逻辑门的工作原理，讲得是详尽无比，甚至连一些已经很少在现代设计中直接使用的TTL和CMOS器件的参数对比，都占据了大量的篇幅。这对于我们这些已经接触到FPGA和SoC设计的工程师来说，感觉就像是让人重温小学一年级的乘法口诀，虽然基础没错，但实在有些冗余和乏味。我更期待的是能够深入探讨高速电路设计中的信号完整性问题，或者在新一代半导体工艺下，低功耗数字电路的设计优化策略。这本书在理论深度上倒是没的说，逻辑代数的化简、卡诺图的绘制，都属于教科书级别的标准范式，但它对现代EDA工具的使用流程和设计验证的迭代方法几乎是只字未提，这让它在实践指导层面上显得力不从心，更像是一部静止在历史中的参考书，而非引领未来的学习指南。整体感觉就是，内容扎实到略显僵硬，缺乏对行业前沿变化的敏感度和足够的灵活性，阅读体验更像是被一本厚重的历史文献所裹挟，而不是与一个充满活力的技术领域对话。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初买这本教材，主要是冲着它“普通高等教育”的名头，以为内容会涵盖到当前主流的数字系统设计方法论。然而，深入阅读后发现，它在对复杂数字系统的抽象和模块化设计思想的阐述上，显得尤为保守和片面。书中对有限状态机（FSM）的讨论，停留在Mealy和Moore类型的基本结构划分上，对于如何利用高级语言描述复杂控制逻辑，比如如何有效地进行状态编码以优化时序，或是如何利用IP核进行系统级设计，这些现代数字电路设计工程师的日常工作内容，书中几乎没有涉及。它更侧重于“搭积木”式的门电路组合，而不是“架构师”式的系统构建。比如，关于存储器（RAM/ROM）的介绍，主要还是停留在静态存储单元的原理图分析上，对于同步DRAM的内部时序控制和接口协议，比如DDR系列的工作机制，就显得捉襟见肘了。整个阅读过程，就像是在看一份精美的电路图谱，每一个元件都标示清晰，但缺少了将这些元件组合成一座宏伟建筑的蓝图设计思想的指导，让人总觉得少了那么一点“点石成金”的魔力，更多的是一种机械的堆砌感，对于希望快速上手复杂项目开发的人来说，这本书的价值更多体现在对“为什么”的基础理解上，而非“怎么做”的实战技巧上。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图风格，带有一种浓厚的上个世纪末期的学院派气息，这一点非常明显。图表多采用单色或简单的双色印刷，线条非常清晰，但缺乏现代教材中常见的3D渲染图或仿真波形截图来辅助理解。例如，在讲解时序逻辑电路（如触发器）的建立时间（$T_{set-up}$）和保持时间（$T_{hold}$）时，纯粹依靠文字描述和二维时序图，对于初学者来说，理解其动态变化和相互制约关系，需要花费额外的精力去想象。我个人更习惯于看到现代教材中那种结合仿真工具输出的、色彩分明的波形图，直观地展示数据延迟和毛刺的影响。此外，书中提供的习题，虽然数量可观，但大多集中于基础的布尔代数化简和逻辑电路的绘制，很少有涉及系统级性能分析和故障诊断的开放性问题。这种设定使得读者在合上书本时，尽管掌握了基础的逻辑转换能力，但在面对一个要求优化功耗或提高工作频率的实际项目时，会感到无从下手，因为教材的视角过于“静态”和“理想化”，没有充分考虑现实世界中噪声、串扰和工艺偏差带来的挑战。

评分☆☆☆☆☆

从内容组织的角度来看，这本教材的章节过渡显得略微生硬，缺乏一种流畅的、递进式的知识体系构建。例如，在完成了对组合逻辑和时序逻辑的细致讲解之后，关于可编程逻辑器件（PLD，主要还是指早期的PAL/GAL）的介绍显得非常突兀且篇幅过短，仿佛是硬塞进来的一个附属章节，而对后来占据主导地位的FPGA架构（如查找表LUT、配置单元）则几乎没有涉及。这种结构上的不平衡，暴露了其“十一五”规划的时代烙印——当时的教材编写者可能未能预见到现场可编程门阵列（FPGA）技术在后来的研究生教育和工业界中的爆炸式增长。对于现在的电子工程专业学生而言，数字电路的学习目标已经明确地转向了如何高效利用FPGA进行原型验证和产品开发，而这本书在引入这些关键技术点时，显得非常保守和滞后，只是蜻蜓点水般提及了概念，没有提供足够的代码示例或设计流程指导。读完后，感觉对上世纪八九十年代的TTL/CMOS电路了如指掌，但对当前主流的硬件描述语言（HDL）驱动的设计范式却依然感到陌生和茫然，知识的适用性大打折扣。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书给人的感觉是学术严谨到近乎“枯燥”。全书的行文风格非常正式和学术化，几乎没有使用任何类比或生活化的例子来拉近读者与抽象概念的距离。比如，在讲解时钟域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）这种现代数字系统中最容易出错的关键环节时，它仅仅是罗列了同步器结构（如双D触发器链），并警告了亚稳态的风险，但对于实际工程中如何选择合适的跨时钟域握手协议（如异步FIFO或基于握手的单比特信号传输），则含糊其辞，没有给出明确的设计规范或推荐。这种过度依赖纯理论推导而轻视工程实践指导的做法，使得大量的公式和定理虽然在数学上无懈可击，但在转化为实际可运行的硬件时，桥梁却搭建得不够坚固。我希望一本优秀的教材不仅能教会我原理，更能指导我如何避免“踩坑”，而这本书更多的是在描绘一个完美的理论世界，对于现实世界中充满各种非理想因素的数字系统设计挑战，似乎准备不足，留给读者的自我摸索空间反而显得过于庞大了。