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高晶敏，柴海莉，张金龙 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030254566

商品编码：29692510664

包装：平装

出版时间：2009-09-01

图书基本信息
图书名称	数字逻辑与数字电路
作者	高晶敏,柴海莉,张金龙
定价	88.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030254566
出版日期	2009-09-01
字数
页码	272
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.400Kg

内容简介

《数字逻辑与数字电路》在数字电子技术理论体系基础上，介绍了小规模数字集成电路的逻辑设计技术，并重点介绍了中、大规模数字集成电路和可编程逻辑器件。《数字逻辑与数字电路》共分8章，包括数字逻辑基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、半导体存储器和可编程逻辑器件、D/A和A/D转换器。每章后还配有适量习题。 　　《数字逻辑与数字电路》可作为高等学校电气信息类各专业的基础课教材，也可供从事电子技术工作的工程技术人员参考。

作者简介

目录

前言 章 数字逻辑基础 1．1 数字信号与数字电路 1．2 数制和码制 1．2．1 数制 1．2．2 数制之间的转换 1．2．3 二进制算术运算 1．2．4 二进制编码 1．3 逻辑代数基础 1．3．1 逻辑代数中的基本运算 1．3．2 逻辑代数的基本公式和常用公式 113．3 逻辑代数的三个基本定理 1．4 逻辑函数及其表示方法 1．4．1 逻辑函数 1．4．2 逻辑函数的表示方法 1．4．3 逻辑函数的两种标准形式 1．4．4 逻辑函数形式的变换 1．5 逻辑函数的化简 1．5．1 公式化简法 1．5．2 卡诺图化简法 习题 第2章 门电路 2．1 半导体二极管门电路 2．1．1 半导体二极管的开关特性 2．1．2 二极管与门 2．1．3 二极管或门 2．2 TTL门电路 2．2．1 双极型三极管的开关特性 2．2．2 TTL反相器 2．2．3 其他逻辑功能的TTL门电路 2．2．4 其他类型的TTL门电路 2．3 CMOS门电路 2．3．1 MOS管的开关特性 2．3．2 CMOS反相器 2．3．3 其他逻辑功能的CMOS门电路 2．3．4 其他类型的CMOS门电路 2．3．5 CMOS电路的正确使用 2．4 TTL电路与CMOS电路的连接 习题 第3章 组合逻辑电路 3．1 组合逻辑电路的分析与设计 3．1．1 组合逻辑电路的特点 3．1．2 组合逻辑电路的分析方法 3．1．3 组合逻辑电路的设计方法 3．2 常用的组合逻辑功能器件 3．2．1 编码器 3．2．2 译码器 3．2．3 数据选择器 3．2．4 加法器 3．2．5 数值比较器 3．3 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 3．3．1 竞争-冒险现象及其成因 3．3．2 消除竞争-冒险现象的方法 习题 第4章 触发器 4．1 触发器的电路结构与动作特点 4．1．1 RS锁存器 4．1．2 电平触发的触发器 4．1．3 脉冲触发的触发器 4．1．4 边沿触发的触发器 4．2 触发器的逻辑功能和描述方法 4．2．1 触发器逻辑功能的分类 4．2．2 触发器的电路结构和逻辑功能、触发方式的关系 习题 …… 第5章 时序逻辑电路 第6章 脉冲波形的产生和整形 第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件 第8章 D/A和A/D转换器 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

前言 章 数字逻辑基础 1．1 数字信号与数字电路 1．2 数制和码制 1．2．1 数制 1．2．2 数制之间的转换 1．2．3 二进制算术运算 1．2．4 二进制编码 1．3 逻辑代数基础 1．3．1 逻辑代数中的基本运算 1．3．2 逻辑代数的基本公式和常用公式 113．3 逻辑代数的三个基本定理 1．4 逻辑函数及其表示方法 1．4．1 逻辑函数 1．4．2 逻辑函数的表示方法 1．4．3 逻辑函数的两种标准形式 1．4．4 逻辑函数形式的变换 1．5 逻辑函数的化简 1．5．1 公式化简法 1．5．2 卡诺图化简法 习题 第2章 门电路 2．1 半导体二极管门电路 2．1．1 半导体二极管的开关特性 2．1．2 二极管与门 2．1．3 二极管或门 2．2 TTL门电路 2．2．1 双极型三极管的开关特性 2．2．2 TTL反相器 2．2．3 其他逻辑功能的TTL门电路 2．2．4 其他类型的TTL门电路 2．3 CMOS门电路 2．3．1 MOS管的开关特性 2．3．2 CMOS反相器 2．3．3 其他逻辑功能的CMOS门电路 2．3．4 其他类型的CMOS门电路 2．3．5 CMOS电路的正确使用 2．4 TTL电路与CMOS电路的连接 习题 第3章 组合逻辑电路 3．1 组合逻辑电路的分析与设计 3．1．1 组合逻辑电路的特点 3．1．2 组合逻辑电路的分析方法 3．1．3 组合逻辑电路的设计方法 3．2 常用的组合逻辑功能器件 3．2．1 编码器 3．2．2 译码器 3．2．3 数据选择器 3．2．4 加法器 3．2．5 数值比较器 3．3 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 3．3．1 竞争-冒险现象及其成因 3．3．2 消除竞争-冒险现象的方法 习题 第4章 触发器 4．1 触发器的电路结构与动作特点 4．1．1 RS锁存器 4．1．2 电平触发的触发器 4．1．3 脉冲触发的触发器 4．1．4 边沿触发的触发器 4．2 触发器的逻辑功能和描述方法 4．2．1 触发器逻辑功能的分类 4．2．2 触发器的电路结构和逻辑功能、触发方式的关系 习题 …… 第5章 时序逻辑电路 第6章 脉冲波形的产生和整形 第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件 第8章 D/A和A/D转换器 参考文献

《精巧的二进制世界：数字逻辑与电路的奥秘》 内容概要： 本书将带您深入探索构成现代电子设备基石的数字逻辑和数字电路领域。从最基础的逻辑门，到复杂的组合与时序逻辑电路设计，再到宏观的系统架构，本书将为您提供一套系统、深入且易于理解的学习路径。我们不仅关注理论的精髓，更注重实践的应用，通过大量的实例和图示，让抽象的概念变得触手可及。本书适合对电子工程、计算机科学、自动化等领域感兴趣的初学者，也为相关领域的在读学生和从业人员提供了一份详实的参考。 第一章：二进制的语言——数字逻辑基础 万物皆数，而在数字世界的语言中，0和1是构建一切的基础。本章将为您揭开二进制的神秘面纱，介绍二进制数制的表示方法、转换规则，以及与十进制、十六进制等常用数制之间的关系。您将理解二进制在计算机和电子系统中的核心地位，以及为何它如此高效和简洁。 二进制数制： 学习二进制的位权、表示法，并掌握其与十进制的相互转换。 布尔代数： 深入理解布尔代数的三大基本运算：逻辑“与”（AND）、逻辑“或”（OR）、逻辑“非”（NOT）。这些看似简单的运算，却是构成所有数字逻辑功能的核心。 逻辑门电路： 从最基本的AND、OR、NOT门电路开始，我们将详细讲解它们的逻辑功能、真值表以及在集成电路中的基本实现。 组合逻辑门： 进一步介绍NAND、NOR、XOR、XNOR等组合逻辑门，理解它们的功能和逻辑表达式，并学习如何用它们构建更复杂的逻辑功能。 逻辑函数的表示： 学习如何使用逻辑表达式、真值表以及卡诺图等方法来描述和简化复杂的逻辑函数，这是高效电路设计的第一步。 最小项和最大项： 理解这些概念在逻辑函数展开和化简中的作用。 其他常用逻辑门： 简要介绍三态门等在总线系统中扮演重要角色的逻辑门。 第二章：构筑逻辑的积木——组合逻辑电路设计 在掌握了基本的逻辑门之后，我们将学习如何将它们组合起来，构建出能够执行特定功能的组合逻辑电路。这类电路的输出仅取决于当前的输入，与之前的状态无关。本章将带领您系统地学习组合逻辑电路的设计流程和常用方法。 组合逻辑电路的定义与特点： 明确组合逻辑电路的输入输出关系。 常用的组合逻辑模块： 编码器和译码器： 学习如何设计将一组输入信号映射到特定输出的编码器（如优先编码器），以及将特定二进制码转换为控制信号的译码器（如BCD码转七段数码管译码器）。 多路选择器（Multiplexer/MUX）： 理解选择器如何根据选择信号从多个输入中选择一个输出，它是数据选择和控制的关键。 分路器（Demultiplexer/DEMUX）： 学习分路器如何将一个输入信号分发到多个输出中的一个，它是数据分配的重要组件。 加法器和减法器： 从半加器、全加器到多位加法器/减法器，深入理解算术运算在数字电路中的实现。我们将探讨行波进位加法器、超前进位加法器等不同结构，理解它们在速度上的权衡。 比较器： 设计能够比较两个二进制数大小的电路。 奇偶校验电路： 学习如何设计用于数据传输过程中错误检测的奇偶校验电路。 硬件描述语言（HDL）简介： 简要介绍Verilog或VHDL等硬件描述语言，展示如何使用它们来描述和仿真组合逻辑电路，为后续的FPGA/ASIC设计打下基础。 电路优化技术： 学习如何使用卡诺图、奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法等来化简逻辑函数，减少门电路数量，提高电路效率。 实际应用案例分析： 通过具体例子，如简单的计算器、LED显示控制器等，展示组合逻辑电路的设计过程和应用。 第三章：拥有记忆的电路——时序逻辑电路基础 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。这使得时序逻辑电路能够“记住”信息，为构建更复杂的系统（如计数器、寄存器、微处理器）奠定基础。本章将聚焦于时序逻辑的核心组成部分——触发器。 时序逻辑电路的定义与特点： 强调“状态”和“时钟”在时序逻辑中的作用。 触发器（Flip-Flop）： 锁存器（Latch）： 理解基本的电平触发锁存器（SR锁存器、D锁存器），了解它们的特性和局限性。 主从式触发器： 深入分析主从JK触发器、主从T触发器，理解它们的工作原理，以及如何利用它们实现各种时序功能。 边沿触发触发器： 学习上升沿和下降沿触发的D触发器、JK触发器、T触发器，理解它们在同步时序电路设计中的重要性。 异步触发器： 了解置位（Preset）和清零（Clear）等异步输入的功能。 时钟信号： 理解时钟信号在同步时序电路中的作用，包括时钟周期、时钟频率、时钟抖动等概念。 建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）： 解释触发器工作时对时钟信号和数据信号的时序要求，这是保证电路可靠运行的关键。 第四章：构建动态系统——时序逻辑电路设计 在掌握了触发器这一基本记忆单元后，本章将引导您设计和分析各种复杂的时序逻辑电路，它们是现代数字系统中不可或缺的部分。 寄存器（Register）： 移位寄存器： 学习不同类型的移位寄存器（串入串出、串入并出、并入串出、并入并出），它们在数据存储、数据转换和串并转换中的应用。 通用寄存器： 了解寄存器的基本结构和功能。 计数器（Counter）： 异步计数器： 从最简单的T触发器组成的异步计数器开始，理解其工作原理和缺点（如全局时钟偏差）。 同步计数器： 学习如何设计同步计数器（二进制计数器、十进制计数器、任意模计数器），以及如何利用JK触发器和D触发器构建它们。 可预置计数器和可置零计数器： 增加计数器的灵活性。 应用： 演示计数器在分频、定时、步进电机控制等方面的应用。 状态机（State Machine/Finite State Machine, FSM）： 有限状态机模型： 介绍摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的区别与联系。 状态转移图和状态表： 学习如何使用图示和表格来描述和分析一个状态机的行为。 状态机的设计与实现： 将状态机转化为实际的组合逻辑和时序逻辑电路。 应用： 举例说明状态机在序列检测、交通灯控制、协议控制器等中的应用。 存储器： RAM（Random Access Memory）： 简要介绍静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的基本原理和结构。 ROM（Read Only Memory）： 介绍ROM的种类（PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory）及其特点。 时序逻辑电路的时序分析： 深入理解时序电路中的关键时序参数，如时钟周期限制、临界路径分析等，确保电路的稳定工作。 第五章：数字系统的设计与实现 在本章中，我们将视角从单一模块提升到整个数字系统的层面，学习如何将前面章节中学到的各种逻辑单元组合起来，设计和构建功能更加复杂的数字系统。 系统级设计方法： 自顶向下设计： 强调从整体功能需求出发，逐步细化到具体模块的设计方法。 模块化设计： 理解将复杂系统分解为可管理、可复用的模块的重要性。 数字信号处理器（DSP）简介： 简要介绍DSP的基本概念和在信号处理领域的应用。 微处理器和微控制器： 介绍CPU的核心结构，如算术逻辑单元（ALU）、控制单元、寄存器组，以及微控制器在嵌入式系统中的作用。 总线系统： 学习不同类型总线（地址总线、数据总线、控制总线）的功能和工作原理，理解它们在系统中数据传输中的核心作用。 接口电路设计： 简要介绍如何设计与外部设备通信的接口电路。 可编程逻辑器件（PLD/FPGA/CPLD）： 基本概念： 介绍这些器件的原理和优势，它们如何实现高度灵活的数字电路设计。 设计流程： 简要介绍使用FPGA/CPLD进行设计的流程，包括代码编写、仿真、综合、布局布线和下载。 设计验证与调试： 强调仿真在验证电路功能和时序准确性中的重要性，以及实际硬件调试的技巧。 容错设计初步： 简要介绍提高系统可靠性的基本方法，如冗余设计。 第六章：进阶主题与未来展望 本章将对数字逻辑和数字电路的一些进阶概念进行探讨，并展望该领域的未来发展趋势。 先进的逻辑化简技术： 进一步探讨更复杂的逻辑化简方法，如多输入变量的卡诺图及其限制。 逻辑综合： 介绍现代EDA工具如何自动将高层次的HDL描述转化为优化的门级网表。 低功耗数字电路设计： 讨论在移动设备和高性能计算领域日益重要的低功耗设计技术。 时序收敛的挑战与技巧： 深入分析在高速设计中时序收敛的难点，以及各种优化方法。 硬件安全基础： 简要介绍数字电路中的安全漏洞和防护措施。 机器学习在数字电路设计中的应用： 展望AI和机器学习在电路优化、验证等方面的潜力。 未来趋势： 探讨超大规模集成电路（VLSI）、异构计算、量子计算等前沿领域对数字逻辑和电路设计提出的新挑战和机遇。 本书特色： 循序渐进： 从基础概念到复杂系统，逻辑清晰，层层递进，帮助读者建立扎实的知识体系。 图文并茂： 大量精美的电路图、真值表、状态图、波形图等，将抽象的概念具象化，易于理解。 实例驱动： 结合丰富的实际应用案例，让读者在解决问题的过程中学习理论知识。 理论与实践结合： 既深入讲解理论原理，也提示实际设计中的注意事项和技巧。 前沿视角： 关注该领域的最新发展动态，激发读者的学习兴趣和创新思维。 通过本书的学习，您将能够深入理解数字信号是如何被处理和控制的，掌握设计和实现各种数字逻辑电路和系统的基本原理和方法，为您的电子工程、计算机科学等领域的学习和职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本厚厚的《数字逻辑与数字电路》简直是为我这种对底层电子学一窍不求的新手量身定做的“救命稻草”。我一直以为数字电路是个高不可攀的魔术，什么与非门、或非门听起来就像外星语，但这本书的开篇叙述，那种娓娓道来的语气，一下子就把我拉进了那个0和1的世界。它没有一上来就甩给我一堆复杂的公式和晦涩的图表，而是从最基础的布尔代数讲起，像在搭积木一样，一步步地搭建起逻辑系统的框架。我记得有一章专门讲卡诺图化简，我原以为那会是枯燥乏味的数学练习，结果作者用生动的例子展示了如何用最简洁的方式设计出高效的电路，那种“原来如此”的顿悟感，比解开一个复杂的谜题还要过瘾。书中的插图清晰得令人感动，每一个逻辑门的符号、每一个时序图的时序关系，都标注得清清楚楚，配合着文字的细致讲解，我几乎可以想象出电流在导线中流淌的样子。对于初学者来说，这种由浅入深、循序渐进的讲解方式，是确保知识体系不松垮的关键。它不是那种只讲理论却不给实践指导的教科书，而是真正带着读者从理论走向实际应用的一把钥匙。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书纯粹是出于对硬件层面的好奇心，本以为它会是一本“读一遍就束之高阁”的参考书。然而，随着阅读的深入，我发现它更像是一本可以常伴左右的“工具书”。它对复杂算术电路（如全加器、多路选择器、译码器）的讲解，逻辑清晰到让人惊叹。作者巧妙地运用了组合逻辑与时序逻辑相互配合的理念，构建出整个数字系统模型。我特别推崇它在讲解反馈回路和时钟同步时所采取的类比方法。在描述反馈带来的延迟和不稳定时，它用到了一个生动的“信息传递链”的比喻，一下子就让我理解了为什么时钟信号的质量对整个CPU的稳定性至关重要。这本书的排版设计也值得称赞，注释和例题的分布恰到好处，不会让人在阅读主干内容时被打断。对于那些希望深入了解计算机硬件基础，或者正在准备相关认证考试的朋友来说，这本书提供的深度和广度是无可替代的，它构建了一个坚实可靠的知识基座。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，在于它那份深入骨髓的严谨性和对现代计算架构的深刻洞察。我之前看过一些国外引进的教材，虽然内容详实，但翻译过来的术语和表达方式常常让人觉得生涩拗口，阅读体验大打折扣。而这本科学出版社的版本，语言流畅自然，学术用语精准到位，读起来毫无障碍。尤其在后半部分，当涉及到存储器和可编程逻辑器件（PLD）的章节时，作者的笔锋陡然一转，从基础门电路过渡到了更高层次的系统设计。例如，它对存储器层次结构（SRAM与DRAM的对比）、译码器的设计优化，都有着非常深入的剖析。我印象特别深刻的是，作者在介绍状态机的设计时，不只是简单地罗列了米利（Mealy）和摩尔（Moore）两种模型，而是结合实际的交通信号灯控制案例，详细演示了如何选择状态编码方式以最小化所需的逻辑门数量，这简直就是一本活生生的数字系统优化指南。它教会了我如何像一名真正的系统架构师那样去思考，而不是仅仅停留在电路图的层面。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我拿起这本书的时候，心里是带着点怀疑的，毕竟市面上关于数字电路的书籍多如牛毛，很多都成了“压箱底”的摆设。但《数字逻辑与数字电路》这本书的叙述风格，简直像一位经验老到的工程师在手把手教你干活。它最让我欣赏的一点是，它没有回避那些看似复杂但至关重要的细节。比如，在讲到时序逻辑电路时，书里详尽地分析了竞争冒险（Race Condition）和毛刺（Glitch）可能带来的系统不稳定因素，并提供了相应的解决方案，比如使用去抖动电路或者增加锁存器来确保信号的可靠性。这种对“工程实践”层面的深入探讨，是很多偏重理论的教材所缺乏的。我特别喜欢它在分析触发器特性时，不仅展示了D触发器和JK触发器的状态转移表，还用非常直观的方式解释了主从结构和边沿触发的内在逻辑。读完这一部分，我对数字系统中的“同步”和“异步”概念有了前所未有的清晰认识。它不仅仅是在教你“是什么”，更是在教你“为什么会这样”，以及“如何让它工作得更好”。

评分☆☆☆☆☆

我周围很多朋友都抱怨，学习数字电路最大的障碍在于缺乏一个能将理论与实际芯片功能联系起来的桥梁。这本书的厉害之处就在于，它成功地架起了这座桥梁。书中不仅仅停留在对理想化逻辑器件的讨论，它非常贴近实际的芯片实现。例如，在分析TTL和CMOS逻辑家族的特性时，它详细对比了两者的扇出能力、功耗特性以及噪声容限，这对于后续进行实际电路焊接和调试工作至关重要。我记得我尝试用书中的D触发器设计原理去分析一块老式数字设备的控制模块时，发现书中的描述与实际芯片手册上的真值表完美对应。这种理论与实践的无缝对接，极大地增强了我的学习信心。这本书的难度设置非常巧妙，它允许初学者在掌握基础后，可以轻松地深入到更高级的领域，比如有限状态机的编程实现思路，或者更复杂的总线仲裁机制的初步概念。它不是一本让你炫耀知识深度的书，而是一本真正帮你解决实际工程问题的“实战手册”。