数字电子技术 杨建宁 9787564109561 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨建宁 著

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出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564109561

商品编码：29699658733

包装：平装

出版时间：2007-12-01

基本信息

书名：数字电子技术

定价：34.00元

作者：杨建宁

出版社：东南大学出版社

出版日期：2007-12-01

ISBN：9787564109561

字数：474000

页码：287

版次：1

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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本书是江苏省高校新世纪电气及自动化应用型规划教材委员会组织编写的高等学校教材。全书共分8章，包括：数字电路基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、半导体存储器和可编程逻辑器件、数模转换器与模数转换器，电子设计自动化。
本书根据作者多年的教学经验，结合当前电子技术迅速发展和教学改革的要求而编写。力求由浅入深、条理清楚，具有便于自学和适合教学的特点，着重加强基本概念和分析方法的阐述和归纳，各章节都有学习目标、复习思考题，主要知识点都配备有适量的例题，为学生学习和练习提供了分析和解题的思路，并给出了部分习题答案。从例题和习题的选配上加大了这一方面的教学力度。对于学生能够看懂的内容，本书提供给学生课外阅读。
本书适用于理工科高等学校电类专业（包括自动化、电气技术、电子与信息工程、电子科学与技术、通信和计算机、机电一体化、测控和生物医学工程等专业）“数字电子技术”课程的教学，也可供从事相关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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《电子世界探秘：从基础元件到集成电路的演进》 内容概要： 本书旨在为读者揭开电子世界的神秘面纱，从最基本的电子元件入手，逐步深入到复杂精密的集成电路。我们将一同探寻电流、电压、电阻等基本概念的本质，了解半导体材料的神奇特性，并在此基础上，构建起逻辑门、触发器等数字电路的基本单元。随后，我们将看到这些基本单元如何被巧妙地组合，形成更加复杂的计数器、寄存器、微处理器等，最终成就现代电子设备的核心——集成电路。本书将以通俗易懂的语言，辅以大量的实例和图示，帮助读者建立起对数字电子技术清晰而深刻的理解，为进一步探索更高级的电子技术或进行相关领域的学习与研究打下坚实的基础。 第一章：电气世界的基石——电荷、电流与电压 在深入探究数字电子技术的宏伟殿堂之前，我们必须先站稳在它的基石之上。本章将从最微观的层面——电荷——开始，揭示其基本的性质和行为。我们将理解电荷是如何产生的，以及它们之间相互作用的规律，这为后续理解电流的流动奠定了理论基础。 接着，我们将聚焦于“电流”这一核心概念。电流并非抽象的存在，而是电荷的定向移动。本章将详细阐释电流的定义、单位（安培），以及测量电流的基本方法。我们将通过生动的比喻，例如水流通过管道，来帮助读者直观地理解电流的含义。同时，我们将探讨电流的分类，包括直流电和交流电，并简要介绍它们各自的特点和应用场景。 电压，作为驱动电荷定向移动的“动力”，在本章中也将被详细解读。我们将解释电压的定义、单位（伏特），以及它与电流和电阻之间的基本关系。通过分析电压源（如电池、电源适配器）的工作原理，读者将能够更清晰地认识到电压在电路中的重要作用。此外，本章还将引入“电势差”的概念，将其与电压进行类比，帮助读者更深刻地理解能量传递的本质。 最后，我们将初步接触“电阻”这一关键要素。电阻是材料对电流阻碍作用的度量。我们将介绍电阻的定义、单位（欧姆），以及影响电阻大小的因素，如材料的导电性、长度和横截面积。电阻是电路中不可或缺的组成部分，它在限流、分压等方面的作用将为后续章节中复杂电路的设计提供基础。通过本章的学习，读者将对构成一切电气和电子现象的最基本要素建立起清晰的认知。 第二章：半导体之旅——开启数字时代的钥匙 如果说上一章为我们描绘了电的基础图景，那么本章则将引领我们进入数字电子技术的真正核心——半导体材料。半导体，顾名思义，其导电性能介于导体和绝缘体之间，这种独特的性质使其成为构建现代电子器件的基石。 本章将从原子结构入手，深入浅出地介绍不同材料的导电性差异，特别是硅（Si）和锗（Ge）等半导体元素的电子结构特点。我们将探讨本征半导体的特性，以及通过掺杂（引入其他原子）来改变其导电性的原理。重点将放在P型半导体和N型半导体的形成，以及它们各自的载流子（空穴和自由电子）特性。 PN结的形成是半导体技术的重大突破，也是一切半导体器件的基础。本章将详细阐述PN结的形成机理，包括耗尽层、内建电场以及在外加电压作用下PN结的单向导电性——二极管效应。我们将介绍二极管的基本工作原理，包括正向导通和反向截止，并展示二极管在整流、限幅等电路中的基本应用。 紧接着，我们将目光投向更为复杂的半导体器件——三极管（晶体管）。我们将重点介绍双极型晶体管（BJT）的结构和工作原理，包括NPN型和PNP型三极管。通过对基极电流、集电极电流和发射极电流之间关系的分析，读者将理解三极管是如何实现电流放大和开关功能的。三极管是数字电路中最基本的放大和开关元件，它的出现标志着电子技术进入了一个全新的时代。 此外，本章还将初步介绍场效应晶体管（FET），如MOSFET。我们将阐释MOSFET的工作原理，特别是其电压控制特性，以及其在现代集成电路设计中的重要地位。通过对这些基本半导体器件的学习，读者将能深刻理解现代电子设备为何能够如此强大和高效，它们都离不开这些精巧的半导体构造。 第三章：逻辑世界的构建块——逻辑门与布尔代数 掌握了半导体器件的基本原理后，我们便可以开始构建数字世界的基石——逻辑电路。本章将带领读者进入逻辑代数的世界，了解二进制数及其运算，并在此基础上，学习构成一切数字系统的基本逻辑门。 首先，我们将介绍二进制数系统。与我们日常使用的十进制数不同，二进制数只包含0和1两个数字。本章将详细阐述二进制数的表示方法，以及二进制数与十进制数之间的相互转换。理解二进制是理解数字电路的基础，因为数字电路的本质就是处理和传递0和1这两个状态。 接着，我们将引入布尔代数，也被称为逻辑代数。布尔代数是处理逻辑运算的数学工具，它为我们提供了一种精确描述和分析数字电路的方法。我们将学习布尔代数的基本运算，包括“与”（AND）、“或”（OR）和“非”（NOT）。每种运算都对应着一种基本的逻辑门。 本章的重点将是介绍基本逻辑门电路——AND门、OR门和NOT门。我们将详细解析它们的逻辑功能，即输入信号如何根据特定的逻辑规则产生输出信号。通过真值表和逻辑符号，读者将能够清晰地掌握每种逻辑门的工作方式。我们将展示如何利用晶体管等半导体器件来实现这些逻辑门电路，从而建立起逻辑门电路的物理基础。 此外，本章还将介绍更高级的组合逻辑门，如NAND门（非与）、NOR门（非或）、XOR门（异或）和XNOR门（同或）。我们将解释这些复合逻辑门的功能，以及它们如何由基本逻辑门组合而成。值得强调的是，NAND门和NOR门是“通用门”，这意味着仅使用NAND门或NOR门就可以构建出所有其他逻辑门电路，这在集成电路的设计和制造中具有重要的意义。通过本章的学习，读者将能够理解数字信号是如何在这些逻辑门之间传递和处理的，并为理解更复杂的数字系统打下坚实的基础。 第四章：记忆与运算的单元——触发器、寄存器与计数器 在掌握了基本的逻辑门之后，我们可以开始构建能够存储信息和进行运算的更复杂的数字电路模块。本章将重点介绍数字系统中至关重要的三个基本单元：触发器、寄存器和计数器。 触发器是数字电路中最基本的存储单元，能够存储一位二进制信息（0或1）。本章将详细介绍不同类型的触发器，包括SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。我们将分析它们的结构、工作原理以及状态转换特性，特别是触发器如何响应时钟信号和输入信号来改变其存储的状态。了解触发器的工作原理，是理解计算机内存、CPU内部工作方式的关键。 寄存器是多个触发器组合而成的存储单元，用于存储多位二进制数。本章将介绍并行寄存器和移位寄存器的结构和工作方式。我们将看到，通过将多个触发器串联或并行连接，可以实现对一组二进制数据的存储和读写。寄存器在CPU中扮演着至关重要的角色，用于暂存指令、数据和地址等信息。 计数器则是利用触发器实现对脉冲信号进行计数的电路。本章将介绍异步计数器和同步计数器。我们将分析它们的工作原理，以及如何通过不同的触发器配置和连接方式，实现递增计数、递减计数，甚至任意进制的计数。计数器在各种电子设备中有着广泛的应用，例如数字显示、定时器、频率分频器等。 通过本章的学习，读者将能够理解数字信息是如何被存储、转移和累加的。触发器、寄存器和计数器是构建更复杂数字系统（如微处理器、存储器芯片）的“积木”，它们的协同工作构成了数字世界的核心运行机制。 第五章：现代电子的神经中枢——集成电路的诞生与发展 在前面几章的基础上，我们已经了解了数字电路的基本构成单元。本章将进一步探讨这些单元如何被高度集成，从而形成现代电子设备的核心——集成电路（IC）。 本章将追溯集成电路的诞生历程，从最初的离散元件电路，到单片集成电路（SSI）、小规模集成电路（MSI）、中规模集成电路（LSI），再到大规模集成电路（VLSI）和超大规模集成电路（ULSI）。我们将探讨集成电路技术的发展，包括半导体制造工艺的进步，如光刻、刻蚀、掺杂等，以及它们如何实现将数百万甚至数十亿个晶体管集成在一块小小的硅片上。 重点将介绍集成电路的分类，包括模拟集成电路和数字集成电路。我们将更侧重于数字集成电路，并介绍其在微处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、逻辑器件、专用集成电路（ASIC）等不同类型中的应用。我们将简要介绍微处理器的工作原理，包括指令的获取、译码、执行和写回过程，以及存储器在计算机系统中的作用。 此外，本章还将探讨集成电路在现代社会中的广泛影响。从智能手机、电脑到汽车、家电，集成电路几乎无处不在，它们是现代科技进步和社会发展的关键驱动力。我们将简要介绍集成电路设计、制造和测试的流程，以及当前集成电路行业面临的挑战和未来的发展趋势，如摩尔定律的延续、三维集成、新型材料和器件的应用等。 通过本章的学习，读者将对集成电路的宏伟成就及其在现代科技中的核心地位有更深刻的认识。它将是连接前面所有基础知识的桥梁，引领读者展望数字电子技术的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的实用性和针对性感到非常失望。它似乎更倾向于描述“是什么”而不是“怎么做”。在涉及到具体的硬件描述语言（如VHDL或Verilog）的应用时，书中内容少得可怜，仅仅在附录里放了几段极其简单的示例代码，而且代码风格也相当老旧，很多现在综合工具已经不再支持的语法结构还在被当作范例。在现代EDA工具链日益重要的今天，一本不注重软硬件结合，不教授如何将理论转化为可实现代码的教材，其价值无疑大打折扣。我尝试用书里的理论知识去编写一个简单的计数器，结果在仿真阶段就遇到了大量的问题，因为书里对时钟域交叉（CDC）的处理几乎是空白，没有提醒读者在多时钟系统设计中潜在的陷阱。这本书的读者群定位似乎非常模糊，既不够深入到可以作为专业工程师手册，又不够友好到可以作为入门首选，处于一个非常尴尬的中间地带，最终可能谁也服务不好。

评分☆☆☆☆☆

这本教材在内容深度上给我一种非常“浅尝辄止”的感觉，它似乎刻意避开了许多现代电子技术中至关重要的前沿和深入的理论。例如，对于CMOS器件的非理想特性分析，书中只是简单提了一下阈值电压和跨导的概念，但对于如何在高频情况下优化驱动能力、如何处理亚阈值漏电等实际设计中的核心矛盾，完全没有涉及。再比如，在介绍存储器结构时，只停留在基本的SRAM和DRAM的单元结构描述，完全没有深入到现代高速缓存（Cache）的设计原则，比如写分配策略、预取机制等等，这些都是数字系统工程师必须掌握的知识点。我尝试用书里的知识去理解一些现代FPGA设计文档，发现根本对不上路，书里的术语和方法论明显落后于行业标准。感觉作者写这本书更像是在整理一份旧的课程大纲，而不是一本面向未来工程师的工具书。如果你只是想应付一门基础考试，或许能勉强糊弄过去，但若想以此为跳板进入实际的数字系统集成电路设计领域，这本书的作用几乎为零，更像是误导人走弯路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑组织结构非常松散，章节之间的衔接像是拼凑起来的碎片，缺乏一个清晰、层层递进的学习路径。比如，在讲完组合逻辑的基础（如卡诺图化简）之后，紧接着就跳到了复杂一些的计数器设计，中间缺少了对多路选择器、译码器、编码器这些基础构建块的系统性讲解和深入应用分析。读者需要自己在大脑中梳理这些模块之间的从属和派生关系。此外，书中的一些基本术语定义也存在前后不一致的情况，这在反复阅读中造成了额外的困扰，让人不得不花费时间去判断作者这次使用的是哪种约定俗成的定义。整体来看，这本书更像是一份被动整理的知识点清单，而不是一本精心编排的教学著作。它似乎假设读者已经具备了扎实的离散数学和基础电路理论背景，但对于大多数需要通过这本书来建立系统的初学者来说，这种结构上的缺陷无疑是致命的，严重影响了学习效率和知识的系统性构建。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧实在不敢恭维，拿到手的时候就感觉像是七八十年代的教材，纸张泛黄，油墨味儿还挺重，翻开第一页，里面的图表清晰度简直让人抓狂，很多电路图都模糊不清，根本看不出来那些电阻电容的标记，更别提那些复杂的逻辑门符号了，初学者光是辨认这些图样就要费半天劲。更要命的是，书里大量的公式推导过程被压缩得非常跳跃，很多中间步骤直接省略了，留给读者的就是一堆不知道从何而来的结果，对于想扎扎实实弄懂原理的人来说，简直是灾难。我记得有一章讲锁相环（PLL）的分析，理论部分讲得囫囵吞枣，实际应用电路的例子也陈旧得可以，根本没提到现在主流的数字锁相环设计思路，感觉作者的知识体系还停留在上个世纪末。而且，书里的习题设计也十分机械化，大多是套公式计算，缺乏对实际工程问题的分析和解决能力培养，读完之后感觉自己除了会几个基础运算外，对实际的数字电路设计还是两眼一抹黑。这种质量的教材，真的不知道是怎么通过审校的，对于想认真学习这门硬核技术的学生来说，这简直是一种折磨，让人怀疑出版方的专业性。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的行文风格可以说是非常“学术化”和“刻板”，缺乏任何引导性或启发性，更别提什么趣味性了。作者的表达方式极其干燥、生硬，所有的描述都是一种不容置疑的陈述句，仿佛在宣读一份冰冷的规范文件。很多关键概念的引入缺乏铺垫，直接抛出定义和公式，让人很难建立起直观的理解。举个例子，在讲解时序逻辑电路的分析时，作者直接给出了状态转移方程，却没有用一个形象的比喻或实际的时序图来帮助读者理解为什么会产生竞争冒险（Race Condition）以及如何通过消除反馈回路来解决它。我不得不翻阅大量的网络资源和更优秀的参考书，才能将书中的零散信息串联起来，形成一个完整的知识体系。这种单向度的信息灌输，极大地扼杀了读者的主动探索欲。对于初次接触数字电路的人来说，这本书无疑会成为一座难以逾越的高山，而不是一座可以攀登的阶梯。