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

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王秀敏 著

图书标签:

• 数字电子技术
• 电子技术
• 电路分析
• 数字电路
• 模拟电路
• 高等教育
• 教材
• 电子工程
• 通信工程
• 计算机科学

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111279501

商品编码：29692383728

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

内容提要

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

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

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

序言

前言 在信息爆炸的时代，电子技术已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、电脑到家用电器、工业自动化，数字电子技术扮演着核心角色。它不仅是现代科技的基石，更是推动社会进步的强大引擎。理解数字电子技术，掌握其原理与应用，对于我们把握未来、解决实际问题具有不可估量的价值。 本书旨在为广大读者，特别是高等院校电子信息类及相关专业的学生，系统地、深入地介绍数字电子技术的核心概念、基本原理、重要元器件以及典型电路的设计与分析方法。我们力求在内容的深度和广度上达到一个平衡，既要夯实理论基础，又要紧密联系实际应用，让读者在掌握基本知识的同时，能够初步具备分析和解决数字电子领域问题的能力。 本书内容的组织，遵循从基础到深入，从理论到实践的逻辑脉络。我们将从最基本的二进制数制和逻辑代数入手，逐步过渡到逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等核心内容，并在此基础上介绍存储器、脉冲信号发生与整形电路，以及数模/模数转换等关键技术。同时，为了更好地理解这些理论在实际中的应用，我们还会穿插讲解一些实际应用电路的设计与分析。 在编写过程中，我们始终坚持以清晰易懂的语言阐述复杂的概念，辅以大量的实例和图示，帮助读者直观地理解抽象的原理。我们避免使用过于晦涩的术语，力求使本书成为一本既严谨又易于学习的教材。此外，本书还考虑到数字电子技术快速发展的特点，在内容的选择上，兼顾了经典理论与前沿动态，为读者未来的进一步学习和研究打下坚实基础。 本书的编写凝聚了多位资深教师和研究人员的心血，我们感谢所有为本书贡献智慧和力量的同仁。我们也希望本书能够成为广大读者在数字电子技术学习道路上的良师益友，帮助大家构建起扎实的知识体系，激发对数字电子技术的浓厚兴趣，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。 第一章：绪论：数字电子技术概述 本章将为读者勾勒出数字电子技术的全貌，介绍其发展历程、基本概念以及在现代社会中的重要地位。我们将从宏观角度理解数字电子技术是如何从简单的开关电路发展到如今复杂的集成电路系统，以及它所带来的革命性变化。 1. 数字电子技术的概念与特点：深入探讨“数字”的含义，区别于模拟信号，理解数字信号在抗干扰、精度保持、信息处理等方面的优势。我们将详细阐述数字电子技术的二值化特性、逻辑运算的数学基础以及其在存储、传输和处理信息方面的强大能力。 2. 数字电子技术的发展历程：回顾数字电子技术从真空管、晶体管到大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）的演进过程。了解不同历史时期关键技术的突破，如晶体管的发明、集成电路的诞生、微处理器的出现等，以及这些技术进步如何不断推动电子产品的革新和普及。 3. 数字电子技术的应用领域：广泛介绍数字电子技术在各个领域的实际应用。从我们日常接触的消费电子产品（如手机、电视、电脑、数码相机），到通信系统（如基站、光纤通信）、工业控制（如机器人、自动化生产线）、医疗设备（如CT扫描仪、监护仪）、航空航天、国防军事等，展现数字电子技术的无处不在和不可或缺。 4. 数字电子技术的基本组成：简要介绍数字电子系统的基本构成模块，包括逻辑门电路、存储单元、控制器、输入/输出接口等，为后续章节的深入学习奠定初步认识。 第二章：数制与编码 本章是进入数字电子技术世界的基石。理解不同的数制表示方法以及信息编码的原理，是进行后续逻辑运算和电路分析的前提。 1. 二进制数制：详细介绍二进制数制的原理，即逢二进一的计数规则。阐述二进制数在电子电路中的表示方式（高低电平），以及如何通过二进制来表示各种信息。 2. 其他常用数制：介绍十进制、八进制和十六进制数制，并重点讲解它们与二进制数之间的相互转换方法。理解这些数制在实际中的应用，例如十六进制在计算机编程和调试中的便利性。 3. 二进制数的运算：讲解二进制数的加、减、乘、除运算规则，以及计算机中常用的补码、原码、反码等表示负数的方法，并阐述补码在加减运算中的优势。 4. 信息编码：介绍各种常用的信息编码方式，如ASCII码、BCD码（二进制编码的十进制数）、汉字编码等。理解编码的目的是为了方便机器识别和处理信息。 第三章：逻辑代数基础 逻辑代数是描述和分析数字电路的数学工具。本章将系统介绍逻辑代数的基本公理、定理以及运算规则。 1. 逻辑变量与逻辑函数：定义逻辑变量（只有0和1两个取值）以及逻辑函数（输入为逻辑变量、输出为逻辑变量的函数）。 2. 基本逻辑运算：详细介绍逻辑“与”（AND）、逻辑“或”（OR）、逻辑“非”（NOT）三种基本逻辑运算。讲解它们的逻辑符号、真值表以及运算规则。 3. 基本逻辑门电路：介绍实现基本逻辑运算的集成电路元件——逻辑门电路，包括AND门、OR门、NOT门。 4. 其他重要逻辑运算：介绍逻辑“与非”（NAND）、逻辑“或非”（NOR）、逻辑“异或”（XOR）等逻辑运算，并给出相应的逻辑门电路。 5. 逻辑代数的基本定理与公式：讲解分配律、结合律、交换律、重吸收律、德摩根定理等重要的逻辑代数定理。通过这些定理，可以对复杂的逻辑函数进行化简和变换。 6. 逻辑函数的最小项和最大项表示：介绍用最小项和最大项来表示逻辑函数的方法，以及它们在逻辑电路设计中的作用。 第四章：组合逻辑电路 组合逻辑电路的特点是其输出仅取决于当前的输入信号，与过去的输入状态无关。本章将介绍如何分析和设计这类电路。 1. 组合逻辑电路的特点与分析方法：讲解组合逻辑电路的定义，以及分析组合逻辑电路的步骤：写出逻辑表达式、绘制逻辑图。 2. 逻辑函数的化简：介绍常用的逻辑函数化简方法，包括代数化简法、卡诺图（Karnaugh Map）法。卡诺图法是一种直观且高效的化简方法，将详细介绍其应用。 3. 常用组合逻辑电路： 编码器与译码器：介绍实现二进制代码转换功能的编码器（如优先编码器）和译码器（如二进制-十进制译码器、七段数码管驱动译码器）。 多路选择器（Multiplexer）：讲解其功能（从多个输入中选择一个作为输出）和应用，以及如何用它来实现逻辑函数。 数据分配器（Demultiplexer）：讲解其功能（将一个输入信号分配到多个输出之一）和应用。 加法器与减法器：介绍实现二进制加法和减法运算的电路，包括半加器、全加器、并行加法器等。 比较器：介绍实现两个二进制数进行比较（大于、小于、等于）的电路。 4. 组合逻辑电路的设计：通过实例，讲解如何根据给定的逻辑功能要求，设计出相应的组合逻辑电路。 第五章：时序逻辑电路 时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还与电路的过去状态（即存储在触发器中的信息）有关。这类电路构成了数字系统中的记忆单元。 1. 时序逻辑电路的基本概念：介绍时序逻辑电路的组成（触发器、组合逻辑）、时钟信号的作用，以及状态的概念。 2. 触发器（Flip-Flop）： 基本触发器：介绍SR触发器、JK触发器、D触发器、T触发器等基本类型的触发器。详细讲解它们的结构、工作原理、状态转移图和特性表。 主从触发器与边沿触发器：介绍更高级的触发器类型，以及它们如何解决时序问题。 3. 寄存器（Register）：介绍由触发器组成的寄存器，用于存储并行数据。讲解移位寄存器（串入并出、并入串出、串入串出、并入并出）的功能和应用，如数据移位、存储和延迟。 4. 计数器（Counter）： 异步计数器（行波计数器）：介绍基于非同步触发器连接实现的计数器，及其工作原理和局限性。 同步计数器（行波进位计数器）：介绍基于同步触发器实现的计数器，具有更好的稳定性和速度。讲解加法计数器、减法计数器、可逆计数器、任意模计数器等。 应用：介绍计数器在分频、定时、数字系统中計數等方面的应用。 5. 时序逻辑电路的设计：讲解设计时序逻辑电路的步骤，包括状态分析、状态简化、状态分配、设计触发器激励方程和输出方程，以及绘制逻辑图。 第六章：存储器 存储器是数字系统的重要组成部分，用于存储数据和程序。本章将介绍不同类型的存储器及其工作原理。 1. 存储器的基本概念：介绍存储单元、存储字、存储容量、读/写操作等基本概念。 2. 随机存储器（RAM）： 静态RAM (SRAM)：讲解其工作原理（利用触发器存储数据），特点（速度快，功耗大），以及常见的SRAM芯片结构。 动态RAM (DRAM)：讲解其工作原理（利用电容存储数据），特点（存储密度高，速度相对慢，需要刷新），以及常见的DRAM芯片结构。 3. 只读存储器（ROM）： 掩膜ROM (MROM)：介绍其生产方式和特点（一次写入，不可更改）。 可编程ROM (PROM)：介绍其可编程的特点。 可擦写可编程ROM (EPROM)：介绍其紫外线擦除功能。 电可擦写可编程ROM (EEPROM)：介绍其电擦除功能，以及其在嵌入式系统中的应用。 闪存（Flash Memory）：介绍其 EEPROM 的发展，以及在大容量存储方面的应用。 4. 存储器的扩展：讲解如何通过扩展芯片以增加存储容量，以及如何实现地址扩展和数据位扩展。 第七章：脉冲信号发生与整形电路 在数字系统中，脉冲信号是信息传输和触发操作的基础。本章将介绍产生和处理各种脉冲信号的电路。 1. 稳态信号与瞬态信号：区分不同类型的信号。 2. 脉冲信号的产生： 多谐振荡器：介绍无稳态多谐振荡器（产生连续方波）和单稳态多谐振荡器（产生单个脉冲）。 施密特触发器：讲解其将失真信号整形为标准方波的功能，以及其滞回特性。 3. 脉冲信号的整形：利用施密特触发器将失真、上升下降沿缓慢的信号转化为清晰的方波信号。 4. 脉冲信号的分频与倍频：利用计数器实现脉冲信号的频率变换。 5. 延时电路：介绍简单的延时电路实现。 第八章：数模与模数转换 在现实世界中，许多信号是模拟的，而数字电子系统处理的是数字信号。因此，数模转换（DAC）和模数转换（ADC）是连接模拟世界和数字世界的关键技术。 1. 数模转换器（DAC）： 基本原理：介绍DAC将数字量转换为模拟量的过程。 主要类型：讲解加权电阻式DAC和R-2R电阻梯形DAC的工作原理、特点和应用。 重要参数：介绍分辨率、转换时间、非线性度等DAC的关键参数。 2. 模数转换器（ADC）： 基本原理：介绍ADC将模拟量转换为数字量的过程。 主要类型： 逐次逼近式ADC：讲解其工作原理、特点和应用。 双积分式ADC：讲解其高精度特性。 并行式ADC（Flash ADC）：讲解其速度快的特点。 Σ-Δ调制ADC：介绍其在音频和高精度测量中的应用。 重要参数：介绍分辨率、采样率、量化误差、线性度等ADC的关键参数。 3. DAC和ADC的应用：举例说明DAC和ADC在音频处理、数据采集、通信系统、仪器仪表等领域的应用。 第九章：数字电子技术在实际应用中的设计与分析 本章将前面所学的理论知识应用于实际电路的设计与分析，帮助读者巩固和深化理解。 1. 组合逻辑电路设计实例：例如，设计一个简易的电子密码锁、一个两位数加法器等。 2. 时序逻辑电路设计实例：例如，设计一个简单的交通灯控制器、一个计步器、一个流水灯控制器等。 3. 数字系统整体设计流程：介绍一个完整的数字系统设计过程，包括需求分析、功能划分、模块设计、仿真验证、硬件实现等。 4. 集成电路（IC）基础：简要介绍不同类型集成电路（如TTL、CMOS）的特点和选择，以及集成电路的应用。 结语 数字电子技术是一个充满活力和创造力的领域，其发展日新月异，不断涌现出新的技术和应用。希望本书能够为你打开通往数字电子技术殿堂的大门，激发你对这个领域更深入的探索和学习。掌握数字电子技术，不仅意味着拥有了一项宝贵的技能，更意味着你能够更好地理解和参与到这个高度数字化的世界中。愿你在未来的学习和实践中，能够不断创新，用数字电子技术创造更美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

第二段评价： 这本书的叙事逻辑着实让人费解。它似乎是按照传统的课程大纲硬生生地把知识点堆砌在一起，缺乏一种内在的、流动的内在驱动力。比如，它在介绍了组合逻辑电路之后，紧接着就跳到了时序电路的基础概念，中间的衔接部分处理得过于生硬，没有充分引导读者理解为什么我们需要从静态的逻辑走向包含时间维度的逻辑。读起来，感觉像是在爬一座没有明确指引的楼梯，每上一层都得自己摸索着找下一个台阶在哪里。我特别希望作者能花更多篇幅去解释设计一个系统时，工程师是如何权衡不同逻辑单元的优劣，而不是仅仅罗列公式和真值表。书中对实际应用案例的挖掘也显得相当保守和老套，几乎都是教科书上翻来覆去用的那些经典例子，对于一个身处快速迭代的电子行业现状的读者来说，显得有些脱节和无力。我期待的是能看到一些关于小型嵌入式系统或者现代可编程逻辑器件（如FPGA的初步概念）的影子，但这本书的内容深度仿佛还停留在上个世纪的晶体管级别讨论中，缺乏面向未来的视野和拓展性。

评分☆☆☆☆☆

第四段评价： 这本书的语言风格显得异常学术化和疏离，充满了冗长且复杂的句式，仿佛是为了满足某种学术规范而堆砌的词藻，而不是为了服务于教学的清晰表达。许多本应通过直观描述就能解释清楚的概念，被作者用晦涩的专业术语包裹起来，使得初次接触这些知识的读者需要花费大量时间进行“解密”工作。我反复阅读了关于时钟脉冲和同步逻辑设计的那几页内容，感觉作者是在用一种陈述历史的角度在介绍技术，而非引导我们去构建它。书中缺乏那种能够点燃学习热情的“顿悟时刻”。没有生动的类比，没有巧妙的比喻来打破抽象概念的壁垒。这种写作风格，使得学习过程变成了一场孤独的跋涉，学习者必须完全依靠自身的毅力和背景知识去艰难地啃食那些干燥的文字。对于一个希望通过阅读获得启发和动力的读者来说，这本书提供的精神食粮实在过于寡淡，几乎让人提不起继续深究的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

第五段评价： 在深入阅读这本书的过程中，我最大的感受是它在“数字化”这个核心主题上的体现严重不足。它停留在对基本逻辑门、触发器这些基础元件的机械介绍上，对于如何将这些离散的元件整合成一个现代意义上的数字系统，几乎没有提供任何现代化的视角。例如，当它讨论到加法器或计数器时，内容似乎还停留在使用离散的TTL或CMOS芯片搭建的阶段，对于现代集成电路设计中普遍采用的硬件描述语言（HDL，如Verilog或VHDL）的提及少得可怜，或者提及了也仅仅是浮光掠影，没有将其作为一种核心设计工具进行介绍。这使得这本书的知识体系显得不完整，对于任何打算进入现代电子工程领域的人来说，它提供的技能树的末端是枯萎的。它仿佛一本讲述蒸汽机原理的书，却对内燃机的出现避而不谈，让人感觉学习的成果无法无缝对接于当下的技术实践，因此其时效性和实用价值大打折扣。

评分☆☆☆☆☆

第一段评价： 这本书的装帧设计很有年代感，那种朴素的封面和略显泛黄的书页，一下子把我拉回了大学时代，仿佛还能闻到图书馆里老旧书籍特有的味道。我抱着它，心里充满了期待，想着这会不会是一本能深入浅出讲解复杂原理的宝典。然而，当我翻开第一章，那种期待感就开始慢慢消退了。书中的图示清晰度实在是不敢恭维，很多关键的波形图和电路结构图，线条模糊得厉害，看得我眼睛生疼。为了搞清楚一个逻辑门的工作原理，我不得不借助网上的资源去对比参考，这无疑大大降低了阅读体验。而且，排版上的一些小失误也时有发生，比如公式的上下标经常混淆，或者关键术语的定义在不同章节之间出现了微小的矛盾，这些细节上的疏忽，对于初学者来说是相当致命的障碍。我本以为作为“十一五”规划教材，其严谨性会是基础，但实际阅读下来，感觉更像是一份赶工出来的草稿，而非精心打磨的教学精品。它在物理呈现上，完全没有给我带来任何惊喜或额外的启发，仅仅是充当了一个信息载体的角色，而且还是一个有些模糊的载体。

评分☆☆☆☆☆

第三段评价： 从教学法的角度来看，这本书的习题设计可以说是乏善可陈。大量的习题仅仅是重复性地考察前文已经讲授过的概念，缺乏层次感和创造性。很多题目都是“套用公式”就能得出答案的类型，无法真正考验读者是否掌握了对电路原理的深刻理解和应用能力。比如，在讲解竞争与冒险现象时，习题只要求读者识别出哪些门电路组合可能产生毛刺，但从未引导读者去设计一个有效的去毛刺电路，或者在时序电路中如何通过合理的选型来规避这类问题。这种“知其然不知其所以然”的练习模式，让学习过程变得枯燥乏味，很容易让人产生“我只是在做题，而不是在学习设计”的错觉。对于一个渴望通过实践来巩固理论的学习者而言，这本书提供的反馈机制显得过于机械化和片面。优秀的教材应该像一位良师益友，在习题中设置陷阱，引导学生思考边界条件，而不是简单地重复概念，这本书显然没有做到这一点，它更像是一份标准答案的配对手册。