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[正版]数字电子技术(第2版) 李承 清华大学出版社 电子信息工程数字电路高等学校教材
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书名: | 数字电子技术(第2版) |
出版社: | 清华大学出版社 |
出版日期 | 2022 |
ISBN号: | 9787302601746 |
本书系统介绍了数字电子技术的基本电路、基本原理与方法。全书共分为10章,主要内容包括:数制与码制、数字逻辑基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲产生与整形电路、存储器与可编程逻辑器件、模数与数模转换电路、VHDL硬件描述语言介绍。本书注重概念、方法的讨论,同时配有适当的例子作为分析计算训练的需要。各章配有小结、习题,其中绝大部分习题配有答案,便于教学与自学。本书而可作为高等学校工科电子信息类、机电类等相关专业“数字电子技术”课程的教材,也可作为其它电类、计算机类等专业的教材或教学参考书,还可供相关工程技术人员学习与参考。 |
李承 华中科技大学电气与电子工程学院教授、博士,湖北电工技术学会常务理事,教育部高等学校实验教学指导委员会委员。长期从事电网络理论、电子技术、电力电子控制技术、神经网络应用等方面的教学与研究工作。主持或参与多项科研项目;作为第一作者在权威期刊上发表论文40余篇,其中SCI、EI、ISTP收录18篇;主编教材4部;先后为本科生讲授的主要课程有“电路理论”“模拟电子技术”“数字电子技术”“电工技术”“电子技术”、“单片机原理与应用”等;为研究生开设课程“人工神经网络基础”。 |
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本书特色 (1)强调基本理论论述,同时注重实践应用。在对于电路的定性分析和定量计算时,都是从基本概念出发,避免了繁杂的公式推导。 (2)加强集成电路知识,对集成电路的讨论强化“外部”淡化“内部”,使教材内容更符合数字电子技术发展的趋势。 (3)体现了数字电子技术的工程性特点,既注重原理、分析方法等,也兼顾实际应用。 |
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第1章数制与码制
1.1数字信号的特点
1.1.1模拟信号与数字信号
1.1.2脉冲信号的主要参数
1.1.3数字电路
1.2数制与转换
1.2.1几种常用的进位计数制
1.2.2不同数制数之间的相互转换
1.3二进制编码
1.3.1二十进制编码
1.3.2格雷码
1.3.3字符编码
本章小结
习题
第2章数字逻辑基础
2.1基本逻辑关系与逻辑运算
2.1.1逻辑变量与逻辑函数
2.1.2基本逻辑运算
2.2逻辑代数的公式和规则
2.2.1基本公式
2.2.2常用公式
2.2.3逻辑代数的3个规则
2.3逻辑函数的化简方法
2.3.1逻辑表达式的类型及最简与或表达式
2.3.2公式化简法
2.3.3卡诺图化简法
2.3.4具有约束项的逻辑函数的化简
2.3.5逻辑函数表示方法之间的转换
本章小结
习题
第3章门电路
3.1概述
3.2半导体器件的开关特性
3.2.1二极管的开关特性
3.2.2三极管的开关特性
3.2.3MOS管的开关特性
3.3分立元件门电路
3.3.1二极管与门
3.3.2二极管或门
3.3.3三极管非门(反相器)
3.4TTL集成门电路
3.4.1TTL反相器
3.4.2其他逻辑功能的TTL门电路
3.4.3TTL集电极开路门和三态门
3.5CMOS集成门电路
3.5.1CMOS反相器
3.5.2其他逻辑功能的CMOS门电路
3.5.3CMOS传输门、三态门和漏极开路门
3.5.4CMOS门电路在使用中应注意的若干问题
本章小结
习题
第4章组合逻辑电路
4.1组合逻辑电路的分析与设计方法
4.1.1组合逻辑电路的分析方法
4.1.2组合逻辑电路的设计方法
4.2常用的集成组合逻辑电路及其应用
4.2.1编码器
4.2.2译码器
4.2.3数据分配器
4.2.4数据选择器
4.2.5数值比较器
4.2.6加法器
4.3组合逻辑电路中的竞争冒险
4.3.1产生竞争冒险的原因
4.3.2检查竞争冒险的方法
4.3.3消除竞争冒险的方法
本章小结
习题
第5章触发器
5.1触发器的特点
5.2RS触发器
5.2.1基本RS触发器
5.2.2同步RS触发器
5.2.3主从RS触发器
5.2.4集成RS触发器
5.3JK触发器
5.3.1主从JK触发器
5.3.2边沿JK触发器
5.4其他功能触发器
5.4.1D触发器
5.4.2T触发器和T′触发器
5.5触发器功能的转换
本章小结
习题
第6章时序逻辑电路
6.1时序逻辑电路的特点与分析方法
6.1.1时序逻辑电路的特点
6.1.2时序逻辑电路的一般分析方法
6.2计数器分析
6.2.1异步计数器
6.2.2同步计数器
6.3计数器设计
6.3.1用触发器设计同步计数器
6.3.2用中规模集成计数器设计N进制计数器
6.4数据寄存器和移位寄存器
6.4.1数据寄存器
6.4.2移位寄存器
6.4.3移位寄存器型计数器
本章小结
习题
第7章脉冲产生与整形电路
7.1概述
7.2555定时器
7.2.1555定时器的电路组成
7.2.2555定时器的工作原理
7.3施密特触发器
7.3.1用555定时器接成施密特触发器
7.3.2其他形式的施密特触发器
7.3.3施密特触发器的应用
7.4单稳态触发器
7.4.1用555定时器接成单稳态触发器
7.4.2其他形式的单稳态触发器
7.4.3单稳态触发器的应用
7.5多谐振荡器
7.5.1用555定时器接成多谐振荡器
7.5.2其他形式的多谐振荡器
本章小结
习题
第8章存储器和可编程逻辑器件
8.1概述
8.2只读存储器
8.2.1掩模只读存储器
8.2.2可编程只读存储器(PROM)
8.2.3可擦除可编程只读存储器(EPROM)
8.2.4电擦除可编程只读存储器(EEPROM)
8.2.5只读存储器应用举例
8.3随机存储器
8.3.1静态随机存储器的结构
8.3.2静态RAM存储单元电路
8.4存储器的扩展与连接
8.4.1存储芯片的扩展
8.4.2存储器与微型计算机系统的连接
8.5可编程逻辑器件
8.5.1可编程逻辑器件的基本结构
8.5.2可编程逻辑器件的电路表示
8.5.3可编程阵列逻辑(PAL)
8.5.4PAL应用举例
本章小结
习题
第9章模拟量和数字量的转换电路
9.1概述
9.2D/A转换器
9.2.1权电阻网络D/A转换器
9.2.2T型电阻网络D/A转换器
9.2.3D/A转换器的主要技术指标
9.2.4集成D/A转换器
9.3A/D转换器
9.3.1逐次逼近型A/D转换器
9.3.2双积分型A/D转换器
9.3.3A/D转换器的主要技术指标
9.3.4集成A/D转换器
本章小结
习题
第10章VHDL硬件描述语言
10.1概述
10.1.1VHDL的发展
10.1.2VHDL的特点
10.2VHDL程序基本结构
10.2.1实体
10.2.2结构体
10.2.3程序包
10.2.4配置
10.2.5库
10.3VHDL语言的数据类型和运算符
10.3.1数据对象
10.3.2数据类型
10.3.3VHDL语言的运算符
10.4VHDL的描述语句
10.4.1VHDL的顺序语句
10.4.2VHDL的并行语句
10.5VHDL语言中数字量的属性
10.5.1数值类属性获取
10.5.2函数类属性获取
10.5.3信号类属性获取
10.5.4数据类型类属性获取
10.5.5数据范围类属性获取
10.6VHDL语言设计逻辑电路举例
10.6.1组合逻辑电路
10.6.2时序逻辑电路
10.7VHDL语言仿真
10.7.1仿真测试平台文件
10.7.2仿真举例
本章小结
习题
部分习题参考答案
参考文献 |
对于高等院校相关专业的学生来说,“数字电子技术”是一门重要的专业基础课。本课程涉及的内容对学生后续课程的学习,以及从事相关专业工作,都是不可或缺的。 从内容上看,数字电子技术作为电子技术的重要组成部分,主要讨论的对象是数字逻辑电路与脉冲电路,采用的主要分析设计工具是逻辑代数。从思维过程来看,数字电子技术主要介绍电路中逻辑层面的思维。因此,本教材在数字电子电路的分析与设计中,主要篇幅放在逻辑层面知识的介绍上,使学生学会运用逻辑代数这一有效工具,对逻辑电路进行分析与设计。之所以这样处理,也是因为当前理工科学生(除微电子专业外)主要应用的是逻辑层面的知识,这样处理符合当前数字逻辑电路主要应用情形。 本次修订主要由李承、徐安静完成。主要修订之处有以下几部分: (1) 将第1版的8章内容扩展成10章内容。 (2) 将第1版的第1章分成第1章和第2章两章内容。第1章主要介绍数制与码制,第2章主要介绍逻辑代数基础。 (3) 第2、3、6、8章分别增加了部分习题和例题。第6章部分例题增加了时序波形分析。 (4) 增加了第10章VHDL硬件描述语言。考虑到当前软件与硬件结合得越来越密切,采用软件设计硬件已经成为 必要手段,因此,本书修订时增加了一章,讨论VHDL基本结构、语法基础、数据类型与运算、数字逻辑电路的VHDL实现方法,并详细介绍硬件描述电路的仿真方法。 (5) 修改了书中的部分错误与不当之处。 编者 2022年4月 |
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