數字電子技術 (第2版)(普通高等教育“十一五”規劃教材) 9787111131823 機

數字電子技術 (第2版)(普通高等教育“十一五”規劃教材) 9787111131823 機 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

成立 著
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  • 數字電子技術
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店鋪: 花晨月夕圖書專營店
齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111131823
商品編碼:29887548963
包裝:平裝
齣版時間:2009-05-01

具體描述

基本信息

書名:數字電子技術 (第2版)(普通高等教育“十一五”規劃教材)

定價:36.00元

作者:成立

齣版社:機械工業齣版社

齣版日期:2009-05-01

ISBN:9787111131823

字數:

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:0.499kg

編輯推薦


內容提要


本書是編者根據2004年8月教育部高等學校電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導委員會頒布的“數字電予技術基礎”課程的教學基本要求,結閤多年來教學改革的經驗編寫而成的一仝書共分9章,內容有:數字電路基礎、集成邏輯門電路、組閤邏輯電路、集成觸發器、時乎邏輯電路、半導體存儲器和可編程邏輯器件、數模與模數轉換器、脈衝渡形的産生與變換和EDA軟件工具應用等。本書的卡要知識點都配備有適當的例題和習題,為學生課後復習、練習和歸納總結提供必需的資料。書末還備有學習本課程所需的附錄A-C和部分習題答案。
  本書為普通高等教育“十一五”*規劃教材。全書思路順暢,層次分明,文字簡練,適閤於理工科高等院校電氣信息類專業(含自動化、電氣技術、電子信息工程、電子信息科學與技術、生物醫學工程、通信、計算機、測控和機電體化等)“數寜電子技術”或“數字集成電路”等課程教學,也可供從事微電子技術和電氣信息類工業的工程技術人員參考。

目錄


第2版前言
第1版前言
第1章 數字電路基礎
 引言
 1.1 數字電路概述
  1.1.1 模擬信號和數寜信號
  1.1.2 數字電路的特點
  1.1.3 數字電路的發展與分類
  1.1.4 數字電路的分析方法
 1.2 計數製與編碼
  1.2.1 常用的計數製及其相可轉換規律
  1.2.2 編碼
 1.3 邏輯代數基礎
  1.3.1 邏輯代數的3種基本運算
  1.3.2 邏輯代數的基本公式和常用公式
  1.3.3 邏輯代數的基本規則
 1.4 邏輯函數的建市及其錶示方法
 1.5 邏輯函數的化簡
  1.5.1 邏輯函數的簡形式
  1.5.2 邏輯函數的公式化簡法
  1.5.3 用卡諾圖化簡邏輯函數
 1.6 具有無關項邏輯函數的化簡
 1.7 數字電路中的半導體器件
  1.7.1 本行半導體
  1.7.2 雜質半導體
  1.7.3 PN結及其單嚮導電性
  1.7.4 半導體二極管
  1.7.5 姐極型晶體三極管
  1.7.6 增強型絕緣柵場效應晶體管
  習題1
第2章 集成邏輯門電路
 引言
 2.1 基本邏輯門電路
  2.1.1 二極管與門及或門電路
  2.1.2 非門電路
 2.2 TTL邏輯門電路。
  2.2.1 TTL與非門的電路結構和工作原理
  2.2.2 TTL與非門的技術參數
  2.2.3 集電極開路門和三態門
 2.3 射極耦閤邏輯門電路(ECL門)
 2.4 CMOS邏輯門電路
  2.4.1 CMOS反相器
  2.4.2 CMOS門電路
  2.4.3 CMOS傳輸門和雙嚮模擬開關
  2.4.4 CMOS漏極開路門及三態門
 2.5 BiCMOS門電路。
  2.5.1 BiCMOS反豐同器
  2.5.2 BiCMOS邏輯門電路
 2.6 邏輯門電路使用中的幾個問題
  2.6.1 正負邏輯問題
  2.6.2 邏輯門電路多餘輸入端的處埋措施
  2.6.3 邏輯門電路應用舉例
 2.7 幾種集成門電路的性能比較
 習題2
第3章 組閤邏輯電路
 引言
 3.1 組閤邏輯電路概述
 3.2 組閤羅輯電路的分析
  3.2.1 分析組閤邏輯電路的一般步驟
  3.2.2 幾種常用的組閤邏輯電路和器件
 3.3 組閤邏輯電路的設計
  3.3.1 組颱邏輯電路的設計概述
  3.3.2 組閤邏輯電路的設計方法
 3.4 用小規模集成電路(SSI)實現組閤邏輯電路設計
  3.4.1 設計組閤邏輯電路的一般步驟
  3.4.2 組閤邏輯電路設計舉側
  3.4.3 編碼器
  3.4.4 譯碼器
  3.4.5 數值比較器
 3.5 組閤邏輯電路中的競爭冒險
  3.5.1 産生競爭冒險的原幽
  3.5.2 消除競爭冒險的方法
 3.6 用MSI芯片設計其他的組閤邏輯電路
  3.6.1 用數據選擇器實現組閤邏輯功能
  3.6.2 用譯碼器實現多種組閤邏輯功能
  3.6.3 用全加器實現多種組閤邏輯功能
 3.7 組閤邏輯電路的綜閤應用例
 習題3
第4章 集成觸發器
第5章 時序邏輯電路
第6章 半導體存儲器和可編程邏輯器件
第7章 數模與模數轉換器
第8章 脈衝波形的産生與變換
第9章 EDA軟件工具應用
附錄
部分習題答案
參考文獻

作者介紹


文摘


序言



數字電子技術概述:原理、設計與應用 引言 數字電子技術是現代電子學的一個核心分支,它研究和應用數字信號的産生、處理、存儲和傳輸。與模擬電子技術不同,數字電子技術處理的是離散的、非連續的數值(通常用0和1錶示),這使得它在信息處理、邏輯運算、控製係統等方麵具有無與倫比的優勢。從微小的集成電路到龐大的數據中心,數字電子技術無處不在,深刻地影響著我們的生活和社會的發展。本章將深入探討數字電子技術的基本概念、核心原理、典型元器件、邏輯設計方法及其在各個領域的廣泛應用,為讀者構建一個全麵而係統的數字電子技術知識體係。 第一章 數字電子技術的基本概念與信號錶示 1.1 數字信號與模擬信號的區分 模擬信號 (Analog Signal): 信號在時間上和幅度上都是連續變化的,可以取無窮多個值。例如,人說話的聲音、溫度的變化等。 數字信號 (Digital Signal): 信號在時間和幅度上都是離散的、不連續的。它通常用二進製數(0和1)來錶示,隻有有限個離散值。例如,計算機中的數據、通信中的比特流。 1.2 二進製數及其運算 二進製數: 是一種逢二進一的計數係統,隻使用0和1兩個數字。 位 (Bit): 二進製數中的一個數字(0或1)。 字節 (Byte): 通常由8個位組成,是計算機中基本的數據存儲單位。 二進製數的錶示: 無符號數: 僅錶示數值的大小。 帶符號數: 需要錶示正負。 原碼 (Sign-Magnitude): 最高位錶示符號(0為正,1為負),其餘位錶示數值的絕對值。 反碼 (One's Complement): 正數的反碼與其原碼相同;負數的反碼是其原碼除符號位外按位取反。 補碼 (Two's Complement): 正數的補碼與其原碼相同;負數的補碼是其反碼加1。補碼在計算機中應用最廣泛,因為它簡化瞭加減法運算。 二進製運算: 加法: 遵循“0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=0 (進1)”的規則。 減法: 通常通過加法的補碼運算來實現(例如,A - B = A + (-B))。 乘法: 類似於十進製乘法,但更簡單。 除法: 類似於十進製除法。 1.3 數字信號的錶示方法 電平 (Voltage Level): 在實際電路中,0和1通常用不同的電壓範圍來錶示。 高電平 (High Level): 通常對應於邏輯“1”。 低電平 (Low Level): 通常對應於邏輯“0”。 邏輯狀態 (Logic State): 抽象的邏輯概念,非“0”即“1”。 第二章 邏輯門電路與組閤邏輯電路 2.1 基本邏輯門電路 邏輯門電路是實現基本邏輯運算的電子器件,是構建數字電路的基礎。 與門 (AND Gate): 輸齣為1當且僅當所有輸入都為1。 邏輯符號: `•` 真值錶: | A | B | Y | |---|---|---| | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 0 | | 1 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 1 | 錶達式: Y = A • B 或門 (OR Gate): 輸齣為1當且僅當至少有一個輸入為1。 邏輯符號: `+` 真值錶: | A | B | Y | |---|---|---| | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 1 | | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 1 | 錶達式: Y = A + B 非門 (NOT Gate / Inverter): 輸齣與輸入相反。 邏輯符號: `¯` (在變量上方) 真值錶: | A | Y | |---|---| | 0 | 1 | | 1 | 0 | 錶達式: Y = Ā 與非門 (NAND Gate): 與門的輸齣取反。 真值錶: | A | B | Y | |---|---|---| | 0 | 0 | 1 | | 0 | 1 | 1 | | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 0 | 錶達式: Y = ĀB 或非門 (NOR Gate): 或門的輸齣取反。 真值錶: | A | B | Y | |---|---|---| | 0 | 0 | 1 | | 0 | 1 | 0 | | 1 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 0 | 錶達式: Y = A + B 異或門 (XOR Gate): 輸齣為1當且僅當輸入中1的個數為奇數。 邏輯符號: `⊕` 真值錶: | A | B | Y | |---|---|---| | 0 | 0 | 0 | | 0 | 1 | 1 | | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 0 | 錶達式: Y = A ⊕ B 同或門 (XNOR Gate): 輸齣為1當且僅當輸入相等。 真值錶: | A | B | Y | |---|---|---| | 0 | 0 | 1 | | 0 | 1 | 0 | | 1 | 0 | 0 | | 1 | 1 | 1 | 錶達式: Y = A ⊙ B = ĀB + AĀ 2.2 組閤邏輯電路 組閤邏輯電路由若乾個邏輯門電路組成,其輸齣僅取決於當前的輸入信號,與過去的輸入狀態無關。 布爾代數 (Boolean Algebra): 用於描述和化簡邏輯函數。 基本定律: 交換律: A + B = B + A, A • B = B • A 結閤律: (A + B) + C = A + (B + C), (A • B) • C = A • (B • C) 分配律: A • (B + C) = A • B + A • C, A + (B • C) = (A + B) • (A + C) 同一律: A + 0 = A, A • 1 = A 零律/求反律: A + 1 = 1, A • 0 = 0 求反律: A + Ā = 1, A • Ā = 0 重疊律: A + A = A, A • A = A 德摩根定律 (De Morgan's Laws): Ā + B = Ā • B A + B = Ā • B 邏輯函數化簡: 卡諾圖 (Karnaugh Map, K-map): 一種圖解法,用於化簡包含變量較少的邏輯函數(通常不超過4-5個變量)。通過將變量組閤成相鄰的2的冪次方方塊來尋找簡化。 Quine-McCluskey算法: 一種代數方法,適用於變量較多的邏輯函數化簡。 常見的組閤邏輯電路: 編碼器 (Encoder): 將多路輸入信號編碼成較少的輸齣信號(通常是二進製碼)。例如,十進製到二進製編碼器。 譯碼器 (Decoder): 將二進製輸入信號譯成一路或多路輸齣信號。例如,二進製到十進製譯碼器,3-to-8譯碼器。 多路選擇器 (Multiplexer, MUX): 根據選擇信號,從多路輸入信號中選擇一路送往輸齣端。例如,4-to-1 MUX。 多路分配器 (Demultiplexer, DEMUX): 將一路輸入信號通過選擇信號送到多路輸齣中的某一路。 加法器 (Adder): 實現二進製數的加法運算。 半加器 (Half Adder): 實現兩個一位二進製數的相加,産生和與進位。 全加器 (Full Adder): 實現兩個一位二進製數與來自低位的進位進行相加,産生和與新的進位。 多位加法器: 由多個全加器串聯組成,實現多位二進製數的加法。例如,行波進位加法器(Ripple Carry Adder, RCA),超前進位加法器(Carry Lookahead Adder, CLA)。 減法器 (Subtractor): 實現二進製數的減法運算,通常基於加法器和補碼的概念。 比較器 (Comparator): 比較兩個二進製數的數值大小,輸齣指示它們之間的關係(相等、大於、小於)。 奇偶校驗發生器/檢查器 (Parity Generator/Checker): 用於錯誤檢測。 第三章 時序邏輯電路 時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入,還與電路過去的狀態有關,這是由存儲在其中的“記憶”單元決定的。 3.1 觸發器 (Flip-Flop, FF) 觸發器是最基本的時序邏輯單元,能夠存儲一位二進製信息。它有兩個穩定的狀態,代錶0和1。 基本結構: 通常包含兩個交叉耦閤的門電路(如NAND或NOR門),並有一個時鍾信號控製其狀態的翻轉。 主要類型: SR觸發器 (Set-Reset Flip-Flop): 包含S(置位)和R(復位)輸入。 同步SR觸發器: S和R信號隻有在時鍾信號有效時纔起作用。 異步SR觸發器: S和R信號隨時起作用。 JK觸發器 (Jack Kilby Flip-Flop): S和R的結閤,JK輸入可以實現所有四種組閤(00, 01, 10, 11)。當J=1, K=1時,觸發器翻轉(Toggle)。 D觸發器 (Delay Flip-Flop): 隻有一個D(數據)輸入,其狀態翻轉後將D輸入的值存儲起來。是構成移位寄存器和計數器的基本單元。 T觸發器 (Toggle Flip-Flop): T輸入為1時,每次時鍾到來觸發器狀態翻轉;T輸入為0時,狀態保持不變。 觸發器的時鍾控製: 電平觸發: 觸發器的狀態在時鍾信號處於高電平或低電平期間發生變化。 邊沿觸發: 觸發器的狀態隻在時鍾信號的上升沿或下降沿發生變化。邊沿觸發可以避免亞穩態問題,因此更常用。 亞穩態 (Metastability): 當輸入信號變化的時間與時鍾邊沿過於接近時,觸發器可能進入一個不確定狀態,無法穩定地輸齣0或1,直到經過一定的時間纔能趨於穩定。 3.2 寄存器 (Register) 寄存器是一組觸發器的集閤,用於存儲多位二進製信息。 移位寄存器 (Shift Register): 能夠將存儲的數據嚮左或嚮右移動。 SISO (Serial-In, Serial-Out): 串入串齣。 SIPO (Serial-In, Parallel-Out): 串入並齣。 PISO (Parallel-In, Serial-Out): 並入串齣。 PIPO (Parallel-In, Parallel-Out): 並入並齣。 通用移位寄存器: 結閤瞭串入、並入、串齣、並齣的功能。 並行寄存器: 數據可以同時進行並行讀寫。 3.3 計數器 (Counter) 計數器是一種能夠對時鍾脈衝進行計數的電路,它可以用來測量時間、産生定時信號、控製序列等。 異步計數器 (Ripple Counter): 觸發器的輸齣直接作為下一級觸發器的時鍾輸入,存在信號傳播延遲。 行波進位計數器: 結構簡單,但速度受觸發器數量限製。 同步計數器 (Synchronous Counter): 所有觸發器的時鍾輸入連接到同一個時鍾信號,狀態變化是同步的。 行波進位計數器 (Ripple Carry Counter): 存在延遲。 全同步計數器: 速度更快,但邏輯更復雜。 計數器的類型: 加計數器 (Up Counter): 順序遞增計數。 減計數器 (Down Counter): 順序遞減計數。 可逆計數器 (Up-Down Counter): 可以根據控製信號進行加計數或減計數。 任意進製計數器: 可以設計齣模N(模為N)的計數器,例如BCD計數器(模10)。 移位寄存器式計數器: 約翰遜計數器 (Johnson Counter): 移位寄存器的輸齣反相後反饋迴來,實現2N的狀態。 環形計數器 (Ring Counter): 移位寄存器的輸齣直接反饋迴來,實現N個狀態(N是寄存器長度)。 3.4 有限狀態機 (Finite State Machine, FSM) 有限狀態機是描述時序邏輯係統行為的數學模型,它由一組有限的狀態、狀態之間的轉移以及與狀態和輸入相關的輸齣組成。 摩爾型 (Moore Machine): 輸齣僅取決於當前狀態。 米利型 (Mealy Machine): 輸齣取決於當前狀態和當前輸入。 狀態圖 (State Diagram): 用圖形錶示狀態和狀態轉移。 狀態錶 (State Table): 用錶格列齣狀態、輸入、下一狀態和輸齣。 設計流程: 需求分析 -> 狀態定義 -> 狀態圖繪製 -> 狀態錶生成 -> 狀態編碼 -> 邏輯電路設計。 第四章 數字集成電路 數字集成電路 (Integrated Circuit, IC) 是將大量微小的電子元器件(如晶體管、電阻、電容)集成在同一塊半導體芯片上的器件。 4.1 集成電路的分類 按功能分類: 通用數字集成電路: 如邏輯門、觸發器、計數器、微處理器等。 專用數字集成電路 (ASIC): 為特定應用設計的集成電路,如圖形處理器 (GPU)、數字信號處理器 (DSP) 等。 按集成度分類: 小規模集成電路 (SSI): 集成的門電路數量在10個以內。 中規模集成電路 (MSI): 集成的門電路數量在10-100個之間。 大規模集成電路 (LSI): 集成的門電路數量在100-10000個之間。 超大規模集成電路 (VLSI): 集成的門電路數量超過10000個。 極大規模集成電路 (ULSI): 集成的門電路數量超過100萬個。 按工藝分類: 雙極型 (Bipolar): 如TTL (Transistor-Transistor Logic)。 單極型 (Unipolar): 如CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)。 4.2 TTL (Transistor-Transistor Logic) 邏輯係列 TTL係列是一種采用雙極性晶體管設計的邏輯電路,具有速度較快、驅動能力強等特點。 特點: 工作電壓範圍窄,功耗相對較高,輸入端通常采用多發射極晶體管。 主要子係列: 74係列、54係列(軍用)。 4.3 CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 邏輯係列 CMOS係列是一種采用互補金屬氧化物半導體場效應管設計的邏輯電路,具有功耗低、抗乾擾能力強、集成度高等優點,是目前主流的數字集成電路技術。 特點: 靜態功耗極低,動態功耗與工作頻率相關。 主要子係列: 4000係列、74HC/HCT係列等。 4.4 存儲器集成電路 隨機存取存儲器 (RAM): 允許讀寫數據,斷電後數據丟失。 靜態RAM (SRAM): 用觸發器構成,速度快,但集成度低,功耗相對較高。 動態RAM (DRAM): 用電容存儲數據,需要定時刷新,集成度高,功耗低,但速度較慢。 隻讀存儲器 (ROM): 隻能讀齣數據,不能寫入,斷電後數據不丟失。 掩膜ROM (Mask ROM): 在製造過程中寫入數據,一次性。 可編程ROM (PROM): 用戶可編程一次。 可擦除可編程ROM (EPROM): 可通過紫外綫擦除後重新編程。 電可擦除可編程ROM (EEPROM): 可通過電信號擦除和編程,例如Flash存儲器。 4.5 微處理器與微控製器 微處理器 (Microprocessor): CPU的核心部分,負責執行指令、進行運算和控製。 微控製器 (Microcontroller, MCU): 集成CPU、存儲器、輸入/輸齣接口等功能於一體的芯片,廣泛應用於嵌入式係統。 第五章 數模混閤電路與接口技術 5.1 數模轉換器 (DAC) 數模轉換器 (Digital-to-Analog Converter, DAC) 將數字信號轉換為模擬信號。 基本原理: 通過加權電阻網絡或倒T型電阻網絡,根據數字輸入信號的權重産生相應的模擬輸齣電壓或電流。 主要參數: 分辨率 (Resolution)、轉換時間 (Conversion Time)、綫性度 (Linearity)、單調性 (Monotonicity)。 5.2 模數轉換器 (ADC) 模數轉換器 (Analog-to-Digital Converter, ADC) 將模擬信號轉換為數字信號。 基本原理: 逐次逼近型ADC (Successive Approximation ADC): 利用比較器和DAC,通過多次嘗試來逼近模擬信號的數值。 雙積分型ADC (Dual-slope ADC): 利用積分時間與被測電壓成正比的原理進行轉換,精度高,但速度慢。 Σ-Δ調製型ADC (Sigma-Delta ADC): 通過過采樣和數字濾波技術實現高精度轉換。 流水綫型ADC (Pipeline ADC): 將轉換過程分解為多個階段,並行處理,速度快。 主要參數: 分辨率、采樣率 (Sampling Rate)、量化誤差 (Quantization Error)。 5.3 接口技術 接口技術是連接不同類型電路或設備的關鍵。 並行接口: 數據以並行方式傳輸,速度快,但所需傳輸綫多。 串行接口: 數據以串行方式一位一位傳輸,所需傳輸綫少,適用於遠距離傳輸。 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): 通用異步收發器。 SPI (Serial Peripheral Interface): 串行外設接口。 I2C (Inter-Integrated Circuit): 集成電路間通信總綫。 USB (Universal Serial Bus): 通用串行總綫。 Ethernet: 以太網。 信號電平匹配: 不同邏輯係列芯片之間的接口需要考慮電平兼容性,可能需要電平轉換電路。 第六章 數字電路的設計與仿真 6.1 可編程邏輯器件 (PLD) PLD是允許用戶對其內部邏輯功能進行編程的集成電路。 可編程隻讀存儲器 (PROM): 可以被編程為實現任意組閤邏輯功能。 通用可編程邏輯器件 (GAL): 具有可編程的邏輯陣列和可編程的輸齣宏單元,支持多種邏輯功能。 復雜可編程邏輯器件 (CPLD): 集成度較高,包含多個邏輯陣列和宏單元,適用於中等規模的邏輯設計。 現場可編程門陣列 (FPGA): 集成度最高,包含大量的可配置邏輯塊 (CLB) 和可編程互連綫,能夠實現極為復雜的邏輯功能,被譽為“硬件上的軟件”。 6.2 硬件描述語言 (HDL) HDL是一種用於描述數字電路結構和行為的編程語言。 Verilog HDL: 廣泛應用於數字電路設計和驗證。 VHDL (VHSIC Hardware Description Language): 另一種流行的HDL。 6.3 EDA (Electronic Design Automation) 工具 EDA工具是用於電子設計自動化的一係列軟件。 邏輯綜閤: 將HDL代碼轉換為門級網錶。 布局布綫: 規劃電路在芯片上的物理實現。 時序仿真: 驗證電路在時序上的正確性。 功能仿真: 驗證電路的功能是否符閤設計要求。 靜態時序分析 (STA): 在不進行仿真的情況下分析電路的時序特性。 第七章 數字電子技術的應用 數字電子技術已經滲透到現代社會的各個角落,其應用範圍極其廣泛。 7.1 通信係統 數字通信: 移動通信 (2G, 3G, 4G, 5G)、光縴通信、衛星通信等。 調製解調器 (Modem): 將數字信號轉換為模擬信號進行傳輸,再將模擬信號還原為數字信號。 數字信號處理器 (DSP): 用於對語音、圖像、視頻等信號進行高效處理。 7.2 計算機係統 微處理器 (CPU): 計算機的大腦,負責執行程序指令。 存儲器 (Memory): RAM, ROM, Flash等,用於存儲數據和程序。 顯卡 (GPU): 專門用於處理圖形圖像的數字電路。 芯片組 (Chipset): 集成多種功能,連接CPU、內存、外部設備。 7.3 消費電子産品 智能手機: 集成高性能CPU、GPU、DSP、通信芯片、傳感器等。 電視、DVD播放器、數字相機: 廣泛應用數字信號處理技術。 傢電控製: 微控製器用於控製洗衣機、冰箱、空調等。 7.4 工業控製 可編程邏輯控製器 (PLC): 用於自動化生産綫的控製。 嵌入式係統: 用於各種工業設備和儀器的控製。 機器人技術: 數字電路是機器人運動控製、感知和決策的基礎。 7.5 醫療儀器 數字醫療影像: CT, MRI, X光機等。 生命體徵監測: 心電圖 (ECG)、血壓計等。 診斷設備: 各種分析儀器。 7.6 汽車電子 發動機控製單元 (ECU): 管理發動機運行。 車載娛樂係統: 導航、音響、視頻。 高級駕駛輔助係統 (ADAS): 雷達、攝像頭、傳感器數據的處理。 結論 數字電子技術以其強大的邏輯處理能力、精確的數據錶示和高效的信號傳輸,成為瞭現代科技發展的基石。從最基礎的邏輯門電路到復雜的微處理器和FPGA,再到各種數模混閤接口技術,數字電子學的知識體係博大精深。理解這些基本原理和技術,對於深入學習電子信息科學、人工智能、計算機科學等前沿領域至關重要。隨著技術的不斷進步,數字電子技術將在未來繼續扮演關鍵角色,驅動著人類社會的創新與發展。

用戶評價

評分

這本書的附加資源和配套材料,往往能極大地提升學習的深度和廣度。我非常關注這方麵的內容。我期待這本書能夠提供豐富的在綫資源,比如配套的PPT課件,包含關鍵知識點的總結和老師上課的講稿。同時,電子版的教材可能會包含一些交互式的學習模塊,例如在綫的邏輯電路模擬器,讀者可以直接在網頁上搭建和測試自己的電路,而無需安裝額外的軟件。我希望書中能夠鏈接到一些相關的技術網站或者在綫課程,為讀者提供進一步學習的途徑。此外,一本好的教材,還應該包含大量的練習題和習題解答。這些題目應該覆蓋教材中的所有章節,並且難度梯度明顯,從基礎鞏固到綜閤應用。我尤其期待習題解答部分能夠詳細地給齣解題思路和步驟,而不僅僅是給齣最終答案,這樣纔能幫助讀者真正理解解題方法。對於一些重要的章節,書中可能還會推薦相關的參考書目或者學術論文,為有興趣深入研究的讀者提供指引。如果這本書還能提供一些相關的工程案例分析,比如某個實際電子産品的設計思路和實現過程,那將是錦上添花,能夠讓讀者更直觀地感受到數字電子技術在現實世界中的應用。

評分

在深入研究數字電子技術的過程中,我發現對基本概念的清晰理解至關重要。這本書很可能在初期花費大量篇幅來闡釋“數字”與“模擬”的區彆。它可能會詳細解釋數字信號的離散性、量化性以及其在信息傳輸和處理中的優勢,例如抗乾擾能力強、易於存儲和處理等。同時,它也會對比模擬信號的連續性和無限精度,以及在某些領域(如音頻、視頻信號采集)不可替代的地位。這種對比能夠幫助讀者建立起對不同信號類型的基本認知,並理解為何數字技術在現代電子係統中占據主導地位。此外,書中很可能還會對“邏輯電平”進行深入的講解。這不僅僅是高低電平的簡單定義,而是會涉及具體的電壓範圍、閾值以及不同邏輯係列(如TTL、CMOS)在電平標準上的差異。這對於實際電路的連接和理解時序問題至關重要。我期待書中能夠提供詳細的圖示和錶格,直觀地展示各種邏輯電平的含義,以及不同邏輯器件之間接口的注意事項。例如,如何確保高電平能被正確識彆為“1”,低電平被識彆為“0”,以及避免因電平不匹配造成的邏輯錯誤。

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在翻閱這本書的序言部分時,我感受到瞭編者團隊的良苦用心。序言的開篇,通常會闡述編寫本書的背景和目的,我猜測這本書的序言很可能首先強調瞭數字電子技術在當今科技飛速發展中的核心地位,以及其在國民經濟建設和人纔培養中的重要作用。它可能會提到“十一五”規劃期間,國傢對高等教育,特彆是理工科教育的重視程度,以及這本書作為規劃教材所承擔的使命——為培養具備紮實理論基礎和實踐能力的數字電子技術人纔提供高質量的教學資源。隨後,序言可能會迴顧本書第一版的成功之處,以及在第二版修訂過程中所做的努力。例如,根據最新的技術發展和教學反饋,對原有內容進行瞭更新和完善,加入瞭新的章節或案例,刪減瞭過時的內容,力求使教材更具前瞻性和實用性。我尤其期待序言中能詳細介紹修訂的重點,比如是針對教學內容的深化,還是對實驗環節的優化,亦或是對新技術的引入,如FPGA、ARM處理器在數字係統設計中的應用等。同時,序言還會感謝在編寫過程中給予支持的單位和個人,這不僅是一種禮儀,也體現瞭學術研究的嚴謹性和閤作精神。最後,序言可能會對讀者提齣殷切的期望,希望本書能夠成為他們學習數字電子技術的良師益友,幫助他們掌握核心知識,激發創新思維,為未來的職業生涯奠定堅實的基礎。這種充滿誠意和責任感的序言,能夠讓讀者在閱讀正文之前,對本書有一個全麵的認識,並對其內容産生更大的興趣和信心。

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我在學習數字電子技術時,實踐環節的指導至關重要,這本書在這方麵似乎做得相當到位。我非常期待書中能夠包含豐富且具有代錶性的實驗項目。這些實驗項目不僅僅是簡單的連接,而是能夠幫助讀者將理論知識轉化為實際操作。例如,第一個實驗很可能是搭建簡單的組閤邏輯電路,使用基本的邏輯門芯片(如74LS00係列)來實現一個簡單的加法器或者多路選擇器。書中應該詳細列齣所需的元器件清單、實驗電路圖,以及詳細的接綫步驟。更重要的是,它應該提供預期的實驗結果,並指導讀者如何進行測試和驗證,例如使用萬用錶測量電平,或者使用邏輯分析儀觀察波形。隨著內容的深入,實驗項目也會逐漸增加難度。可能會有設計和實現一個簡單的時序電路,比如一個4位同步計數器,使用觸發器芯片(如74LS77)來搭建。這個實驗會要求讀者理解觸發器的狀態轉換,並學習如何控製時鍾信號和復位信號。我特彆希望書中能包含一些關於FPGA(現場可編程門陣列)或CPLD(復雜可編程邏輯器件)的實驗指導。例如,如何使用Verilog或VHDL語言編寫簡單的邏輯模塊,然後在FPGA開發闆上進行下載和驗證。這能夠讓讀者接觸到現代數字係統設計的主流工具和技術。書中可能還會提供一些典型的電路故障排查方法和技巧,幫助讀者在實驗過程中遇到問題時,能夠獨立分析和解決。

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在閱讀一本技術書籍時,圖錶和插圖的質量是影響閱讀體驗的重要因素。我非常看重這本書在這方麵的錶現。首先,電路圖的繪製應該規範、清晰,符閤國際標準。每一個元件都應該有明確的符號和標注,導綫連接關係一目瞭然。我期待書中能夠提供多種形式的圖示,比如原理圖、邏輯框圖、時序圖等,並且能夠清晰地展示它們之間的聯係。例如,在講解一個復雜電路時,先給齣一個邏輯框圖,讓讀者對整體結構有一個宏觀的認識,然後再給齣詳細的原理圖,展示具體的邏輯門和觸發器是如何連接的。時序圖的繪製也至關重要,它能夠直觀地展示信號隨時間的變化,以及不同信號之間的時序關係。我希望書中能夠提供清晰的時序圖,並對各個信號的上升沿、下降沿、建立時間、保持時間等關鍵參數進行詳細的解釋。此外,書中可能還會使用大量的錶格來總結和對比各種邏輯芯片的型號、功能、參數等信息,方便讀者查閱和選擇。我還希望書中能夠提供一些示意圖,用來解釋抽象的概念,例如用流水綫來比喻流水綫式處理器的結構,用交通信號燈來比喻同步控製的機製。

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這本書對於初學者的友好程度,是我在選擇教材時非常看重的一點。一個好的入門教材,應該能夠最大程度地降低學習門檻,並逐步引導讀者建立信心。我推測,這本書在初期會避免使用過於復雜的術語和數學公式,而是用通俗易懂的語言來解釋基本概念。例如,在講解邏輯門的功能時,可能會用“門”的比喻,比如“與門就像是一個隻有在所有條件都滿足時纔能打開的門”。同時,書中可能還會穿插一些生活中的類比,幫助讀者理解抽象的邏輯關係。例如,用電燈的開關來類比觸發器的工作原理,用投票機製來類比多路選擇器的功能。我尤其期待書中能夠提供大量的例題,並且例題的解題過程都非常詳細,從題目分析、原理選擇到電路設計,每一步都清晰可見。這些例題應該涵蓋不同類型的題目,既有簡單的概念理解題,也有稍具挑戰性的設計題。此外,書中可能還會提供一些“小貼士”或者“注意事項”,提醒讀者在學習過程中容易齣現的誤區,或者是一些提高學習效率的小技巧。對於一些重要的公式和概念,書中可能會用醒目的顔色或者邊框進行標注,方便讀者復習和記憶。

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這本書的語言風格和錶達方式,也很大程度上決定瞭我對它的評價。我喜歡那種既嚴謹專業,又不失生動活潑的寫作風格。我推測,這本書的語言應該力求準確、簡潔,避免使用含糊不清的詞語。在解釋專業術語時,會給齣清晰的定義,並在必要時提供英文原文。同時,為瞭避免枯燥乏味,書中可能會適當地使用一些形象的比喻或者幽默的語言,讓學習過程更加輕鬆有趣。例如,在講解“時鍾信號”時,可能會將其比喻成“心髒的跳動”,是整個數字係統運行的節拍器。在討論邏輯運算時,可能會用“是/否”的選擇來類比。對於一些復雜的概念,書中可能會采用“追根溯源”的方式,從最簡單的原理齣發,一步步推導齣復雜的結論,讓讀者在不知不覺中掌握知識。我期待書中能夠避免齣現生僻的詞匯和復雜的長句,以保證閱讀的流暢性。同時,作者的語氣應該是一種平等交流的姿態,而不是居高臨下的說教。例如,“我們來看一個例子”,或者“你可能會問,為什麼會這樣呢?”這樣的問句,能夠引導讀者主動思考。

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這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的印象。首先,封麵的整體色調偏嚮沉穩的藍色,象徵著知識的深邃和電子技術的嚴謹。正中央的“數字電子技術”幾個大字采用瞭一種略帶科技感的銀灰色字體,筆畫清晰,莊重又不失現代感。字體的大小適中,既能一眼辨認,又不會喧賓奪主。字體下方,副標題“(第2版)”的字樣則更加小巧,但依然清晰可見,錶明瞭其更新迭代的性質。再往下,是“普通高等教育‘十一五’規劃教材”的標識,這個標識的加入,無疑增加瞭本書的權威性和官方認可度,讓讀者在選擇教材時更加放心。封麵的背景並非簡單的純色,而是融入瞭一些抽象的電路圖紋理,若隱若現,仿佛在訴說著這本書的核心內容。這些紋理的設計非常巧妙,既沒有搶奪文字的風頭,又能在視覺上營造齣濃厚的專業氛圍。我尤其喜歡的是,這些電路紋理並非寫實風格,而是運用瞭綫條和簡單的幾何圖形,給人一種簡潔、高效的現代科技感。封麵的角落,印有9787111131823這個ISBN號,雖然隻是一個數字組閤,但在我看來,它如同這本書的身份證,記錄著它的身份信息。還有一個小小的“機”字,起初我不太明白它的含義,但結閤書名“數字電子技術”,我猜想這可能代錶瞭“機械”或“機器”相關的應用領域,或者是印刷廠的標記,雖然這個細節可能很微小,卻也增添瞭些許神秘感。總的來說,這本書的封麵設計,不僅僅是一個簡單的標識,更像是一個精心設計的視覺名片,它成功地在眾多書籍中脫穎而齣,吸引瞭我的目光,讓我對即將翻開的書頁充滿瞭期待。它傳遞的信息是明確的、專業的,並且具有一定的藝術性,是我在書架上選擇它時非常重要的一個因素。

評分

我非常欣賞這本書在內容組織上的邏輯性。從一個讀者初次接觸數字電子技術的角度來看,一本好的教材應該循序漸進,由淺入深。我推測,這本書很可能從最基礎的數字信號和邏輯門開始講起。首先,它會介紹二進製數製、邏輯代數的基本運算規則,以及各種基本邏輯門(與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門)的功能和真值錶。這部分內容是構建整個數字電子技術知識體係的基石。接下來,可能會講解如何利用這些基本邏輯門組閤成更復雜的邏輯電路,比如組閤邏輯電路的設計,包括卡諾圖化簡法、Quine-McCluskey方法等,以及常見的組閤邏輯功能模塊,如編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據選擇器、加法器、減法器等。這部分內容會強調邏輯設計的思路和方法,讓讀者能夠理解如何將抽象的邏輯功能轉化為具體的電路實現。然後,很自然地會過渡到時序邏輯電路。這部分內容會介紹觸發器(RS觸發器、JK觸發器、D觸發器、T觸發器)的工作原理及其狀態轉換,這是構成存儲單元和時序係統的基本單元。在此基礎上,會講解寄存器、計數器(異步計數器、同步計數器)、移位寄存器等時序邏輯電路模塊的設計與應用。最後,這本書可能還會涉及一些更高級的主題,例如有限狀態機(FSM)的設計,包括Mealy模型和Moore模型,以及如何用硬件描述語言(如Verilog或VHDL)來實現這些數字邏輯電路。這種由點到麵、由基礎到應用的結構,能夠幫助初學者逐步建立起完整的知識框架,避免瞭知識的碎片化,讓學習過程更加高效和有序。

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這本書的理論推導部分做得非常紮實,這是我個人非常看重的方麵。我尤其贊賞那些能夠清晰展示公式由來和推導過程的教材。對於數字電子技術中的一些核心原理,比如布爾代數的基本定律和定理(交換律、結閤律、分配律、對偶律、吸收律、德摩根定律等),我期待書中能夠不僅僅羅列齣這些定律,而是通過簡單的例子或者邏輯推理來證明它們的正確性。例如,當介紹德摩根定律時,書中可能會通過真值錶或者邏輯門電路圖來直觀地演示 $(overline{A+B}) = overline{A} cdot overline{B}$ 和 $(overline{A cdot B}) = overline{A} + overline{B}$ 這兩個重要公式的等價性。這種“知其然,更知其所以然”的講解方式,能夠幫助讀者真正理解這些理論的內在邏輯,而不是死記硬背。同樣,在講解卡諾圖化簡法時,我希望書中能詳細展示如何根據變量的個數,繪製齣相應的卡諾圖,以及如何通過圈選相鄰的1來最簡化邏輯錶達式。每個圈的選取原則,如圈的大小必須是2的冪次方,以及如何確保選取的圈數最少,都應該有清晰的步驟和圖示說明。此外,對於組閤邏輯和時序邏輯的設計,書中可能還會給齣嚴謹的數學模型和算法描述,例如狀態方程、輸齣方程的推導過程,以及如何從這些方程齣發,設計齣具體的電路圖。這種嚴謹的理論推導,不僅能加深讀者對原理的理解,也能為解決更復雜的問題打下堅實的基礎。

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