数字电子技术基础 - 中国高校教材图书网
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书名： |
数字电子技术基础
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| ISBN： | 978-7 - 5606 - 2178 - 4 |
责任编辑： | |
| 作者： |
杨颂华等
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥30.00
折扣价：￥28.50
折扣：0.95
节省了1.5元
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字数： |
493千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2009-04-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
内容简介
此书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
本书共分11章，主要内容包括： 数制与编码、逻辑代数基础、集成逻辑门、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的分析和设计、脉冲波形的产生与整形、存储器和可编程逻辑器件、数/模和模/数转换器、VHDL硬件描述语言简介、VHDL数字系统设计实例等。 各章均选用了较多的典型实例，并配有相当数量的习题，便于读者联系实际，灵活运用。
本书可作为高等学校通信、电子工程、自动控制、工业自动化、检测技术及电子技术应用等相关专业本科和专科生“数字电路”课程的基本教材和教学参考书，也可作为相关工程技术人员的参考书。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目 录
第1章 数制与编码 1
1.1 数字逻辑电路概述 1
1.2 数制 2
1.2.1 进位计数制 2
1.2.2 进位计数制之间的转换 4
1.3 编码 7
1.3.1 带符号数的编码 7
1.3.2 二-十进制编码（BCD码） 9
1.3.3 可靠性编码 10
1.3.4 字符代码 11
本章小结 12
习题1 12
第2章 逻辑代数基础 14
2.1 逻辑代数的基本运算 14
2.1.1 逻辑函数的基本概念 14
2.1.2 三种基本逻辑运算 14
2.2 逻辑代数的基本定律和运算规则 16
2.2.1 基本定律 16
2.2.2 三个重要规则 17
2.2.3 若干常用公式 18
2.3 复合逻辑和常用逻辑门 19
2.3.1 复合逻辑运算和复合门 19
2.3.2 常用逻辑门及逻辑函数表达式的常用形式 21
2.3.3 常用逻辑门的等效符号及有效
电平 23
2.4 逻辑函数的两种标准形式 24
2.4.1 最小项和标准与或式 25
2.4.2 最大项和标准或与式 26
2.5 逻辑函数的化简方法 27
2.5.1 代数化简法 27
2.5.2 卡诺图化简法 28
2.5.3 具有无关项的逻辑函数及其化简 35
本章小结 36
习题2 37
第3章 集成逻辑门 41
3.1 数字集成电路的分类 41
3.2 TTL集成逻辑门 42
3.2.1 TTL与非门的工作原理 42
3.2.2 TTL与非门的特性与参数 44
3.2.3 TTL集成电路系列 48
3.2.4 集电极开路门和三态门 50
3.3 CMOS集成逻辑门 53
3.3.1 CMOS反相器 54
3.3.2 CMOS逻辑门 55
3.3.3 CMOS传输门 56
3.3.4 CMOS集成电路系列 56
3.4 集成门电路在使用中的实际问题 57
3.4.1 TTL电路与CMOS电路的接口 57
3.4.2 CMOS电路的使用注意事项 59
本章小结 59
习题3 59
第4章 组合逻辑电路 63
4.1 组合逻辑电路的分析 63
4.2 组合逻辑电路的设计 65
4.3 常用中规模组合逻辑器件及应用 68
4.3.1 编码器 68
4.3.2 译码器 71
4.3.3 数据选择器 78
4.3.4 数据分配器 82
4.3.5 数值比较器 83
4.3.6 加法器 85
4.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险 88
本章小结 91
习题4 91
第5章 触发器 97
5.1 基本RS触发器 97
5.1.1 基本RS触发器的电路结构和
工作原理 97
5.1.2 基本RS触发器的功能描述 98
5.2 时钟控制的触发器 99
5.2.1 钟控 RS触发器 100
5.2.2 钟控 D触发器（数据锁存器） 101
5.2.3 钟控 JK触发器 102
5.2.4 钟控 T触发器和T′触发器 103
5.2.5 电平触发方式的工作特点 104
5.3 集成触发器 104
5.3.1 主从JK触发器 104
5.3.2 边沿触发器 107
5.4 触发器的逻辑符号及时序图 109
5.4.1 触发器的逻辑符号 109
5.4.2 时序图 110
本章小结 112
习题5 113
第6章 时序逻辑电路的分析和设计 115
6.1 时序逻辑电路概述 115
6.1.1 时序逻辑电路的特点 115
6.1.2 时序逻辑电路的分类 116
6.1.3 时序逻辑电路的功能描述 117
6.2 同步时序逻辑电路的分析 119
6.2.1 同步时序逻辑电路的一般分析方法 119
6.2.2 典型时序逻辑电路的分析 122
6.3 异步时序逻辑电路的分析方法 132
6.4 同步时序逻辑电路的设计方法 134
6.4.1 建立原始状态图和状态表 134
6.4.2 状态化简 137
6.4.3 状态分配 140
6.4.4 同步时序逻辑电路的设计举例 141
6.5 常用集成时序逻辑器件及应用 147
6.5.1 集成计数器 147
6.5.2 集成寄存器和移位寄存器 158
6.5.3 序列信号发生器 165
本章小结 171
习题6 172
第7章 脉冲波形的产生与整形 180
7.1 概述 180
7.1.1 脉冲产生电路和整形电路的
特点 180
7.1.2 脉冲电路的基本分析方法 180
7.2 555定时器及其应用 181
7.2.1 555定时器的组成与功能 181
7.2.2 555定时器的典型应用 182
7.3 集成单稳态触发器 187
7.4 石英晶体振荡器 190
7.4.1 石英晶体 190
7.4.2 石英晶体多谐振荡器 191
7.4.3 石英晶体振荡器 193
本章小结 195
习题7 196
第8章 存储器和可编程逻辑器件 200
8.1 半导体存储器概述 200
8.2 只读存储器(ROM) 201
8.2.1 ROM的结构 201
8.2.2 ROM的类型 202
8.2.3 ROM的应用 205
8.3 随机存取存储器(RAM) 208
8.3.1 RAM的基本结构 208
8.3.2 RAM的存储单元 209
8.4 存储器容量的扩展 210
8.5 可编程逻辑器件简介 212
8.5.1 概述 212
8.5.2 PLD电路的表示方法 213
8.5.3 低密度可编程逻辑器件 214
8.5.4 高密度可编程逻辑器件 220
8.5.5 可编程逻辑器件的开发 228
本章小结 231
习题8 232
第9章 数/模和模/数转换器 235
9.1 概述 235
9.2 D/A转换器 235
9.2.1 D/A转换器的基本工作原理 235
9.2.2 D/A转换器的主要电路形式 236
9.2.3 D/A转换器的主要技术指标 238
9.2.4 八位集成D/A转换器
DAC0832 239
9.3 A/D转换器 241
9.3.1 A/D转换器的基本工作原理 241
9.3.2 A/D转换器的主要电路形式 243
9.3.3 A/D转换器的主要技术指标 249
9.3.4 八位集成A/D转换器ADC0809 250
本章小结 252
习题9 252
第10章 VHDL硬件描述语言简介[STBZ][WTBZ][HT5”SS] 254
10.1 概述 254
10.2 VHDL程序的基本结构 255
10.2.1 实体 255
10.2.2 结构体 256
10.2.3 库和程序包 257
10.2.4 配置 258
10.3 VHDL的基本语法 259
10.3.1 数据对象 259
10.3.2 数据类型 260
10.3.3 运算操作符 262
10.4 VHDL的主要描述语句 263
10.4.1 顺序描述语句 263
10.4.2 并行描述语句 268
10.5 有限状态机的设计 271
10.6 VHDL语言描述实例 275
10.6.1 组合电路的描述 275
10.6.2 时序电路的描述 282
本章小结 294
习题10 295
第11章 VHDL数字系统设计实例[STBZ][WT][HT5”SS] 296
11.1 数字系统设计简介 296
11.1.1 数字系统的基本结构 296
11.1.2 数字系统的基本设计方法 296
11.2 数字系统设计实例 297
11.2.1 简易电子琴 297
11.2.2 用状态机设计的交通信号控制系统 301
11.2.3 函数信号发生器 308
11.2.4 基于DDS的正弦信号发生器 311
附录一 常用逻辑符号对照表 316
附录二 各章专用名词英汉对照 317
附录三 数字集成电路的型号命名法 321
附录四 常用数字集成电路功能分类
索引表 322
参考文献 324
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
第 二 版 前 言
本书是在原《数字电子技术基础》（西安电子科技大学出版社2000年7月出版）的基础上，根据教学改革的需要，结合作者多年电子技术基础课程的教学经验重新修订而成的。
随着集成电路技术和计算机技术的迅速发展，数字技术领域中的新概念、新器件和新方法不断涌现，特别是可编程逻辑器件和电子设计自动化（EDA）技术的普遍应用，对数字电路和系统的设计思想、设计方法产生了很大的影响，其中一个重要的变化是设计者更加注重对描述方法的理解，而不是把重点放在具体器件的结构上。 硬件描述语言是数字技术领域中一种新的描述方法，把它作为数字电子技术基础的内容之一是现代数字电子技术发展的必然趋势，因此本书新增加了VHDL硬件描述语言简介和VHDL数字系统设计实例两章内容。
为了保证基础，并将EDA设计思想和实践教学与理论基础教学有机地结合在一起，我们总结了EDA教学实践经验，并认真吸取国外同类教材的优点，对原书进行了修改和补充。 本书的基本编写思想如下：
(1) 在讲清基本分析和设计方法的前提下，对中规模逻辑器件部分，淡化了其内部电路的分析，着重讲述典型器件的逻辑功能、描述方法、控制端的作用以及器件的应用，主要为硬件描述语言的学习打下坚实的基础。
(2) 每种标准硬件描述语言都有一套完整的语法体系，为了使初学者便于阅读和在教学中便于实施，本书将“VHDL硬件描述语言简介”单独列为一章介绍，在教学中可以根据需要选择相关内容与前面的章节融合在一起讲解，也可以单独讲解。
为了使学生有效地把握VHDL硬件描述语言的主干和核心内容，本书主要通过介绍典型单元电路和典型数字系统的设计实例来帮助学生理解硬件描述语言的语法含义。
本书所有实例都经过上机调试，并给出了仿真波形，便于读者自学。
(3) 为了便于使用EDA软件工具和阅读国外技术资料，本书采用了国际上流行的图形逻辑符号。 其中, 门电路采用了IEEE/ANSI（the Institute of Electrical and ElectronicsEngineers/American National Standards Institute，电气与电子工程师协会/美国国家标准化组织）规定的特定外形图形符号，它与IEC（the International Electrotechnical Commission，国际电工协会）的标准是兼容的。 对于触发器和中、大规模集成电路的逻辑符号，为了便于教学仍采用了传统的习惯画法。
本书第2、8章由杨颂华编写，第5、6、9章由冯毛官编写，第1、7章及附录由孙万蓉编写，第10、11章由初秀琴编写，第3、4章由胡力山编写。 杨颂华、冯毛官、孙万蓉负责全书的策划、修改和定稿工作。 哈尔滨工业大学蔡惟铮教授审阅了全书，并提出了许多宝贵的修改意见，在此表示衷心的感谢。 本书在编写过程中得到了孙肖子教授、石光明教授、任爱峰副教授的大力支持和帮助，云立实副编审和许青青编辑为本书的出版付出了辛勤的劳动, 在此也一并表示诚挚的谢意。
由于作者水平和时间有限，书中疏漏之处在所难免，敬请同行及广大读者批评指正。
作 者
2008年10月
第 一 版 前 言
本书是根据国家教委工科电工课程教学指导委员会审订通过的高等学校“电子线路”课程基本要求，并结合我们多年来的教学经验而编写的专业技术基础课教材。
数字技术是当前发展最快的学科之一。 随着集成电路工艺的发展，数字集成器件已经历了从小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路（MSI）到大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展过程。 相应地，数字电路和数字系统的设计方法及设计手段也在不断演变和发展，因而对“数字电路”课程的教学内容、教学方法、教学手段及其教材也提出了新的要求。 为此，本书在编写时注意了以下几点： ① 在内容的选取上，首先立足打好基础，在确保基本理论、基本概念和基本方法的前提下，力求反映当前数字技术的新发展，介绍目前已普遍应用的新器件和已趋于成熟的新技术和新方法； ② 在内容的次序安排上，注意既要使教师便于组织教学，又要便于学生阅读和自学，编写时力求做到深入浅出，突出重点，并前后照应； ③ 为了便于联系工程实际，编者结合多年科研实践体会，选择了较多的例题及系统实例，并介绍了一些工程实践中常用的分析和设计方法，以便帮助读者提高解决问题的能力。
本书共分11章。 第1、2章介绍了数制编码和逻辑代数的基础知识。 第3章和第5章分别介绍了基本数字器件集成逻辑门和触发器的基本外特性，对其内部结构和内部电路的分析计算做了许多精简。 第4、6、7章分别介绍了组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析方法和设计方法。 这部分内容是数字电路逻辑设计的理论基础。 这里除了介绍传统的分析方法和设计方法外，重点介绍了常见的各种中规模集成数字器件的基本功能和应用，以及以中规模器件为核心的组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析、设计方法，从而为系统中的模块化设计打下基础。 第8章简要介绍了脉冲信号的产生与整形。 第9章介绍了半导体存储器和可编程逻辑器件。 可编程逻辑器件是近期迅速发展起来的新型逻辑器件，并使数字系统的设计方法发生了崭新的变化。 这里简要介绍了可编程逻辑器件的发展过程及可编程逻辑器件的电路结构特点、基本工作原理和开发过程，主要为今后应用这些器件打下基础。 有关开发可编程逻辑器件的软件系统及硬件描述语言（VHDL或Verlog HDL)等内容, 另有课程介绍，读者可参考有关资料。 第10章介绍D/A和A/D转换。 第11章介绍了数字系统设计实例。 这一章主要通过几个常用小型数字系统的设计举例，使读者了解数字系统的设计方法和设计过程，并从系统的角度对学过的知识进一步加深理解。
本书是我校国家电工电子教学基地规划教材之一，由西安电子科技大学通信工程学院和电子工程学院的老师共同编写完成。 其中第7、8、9章由杨颂华编写，第6、10章由冯毛官编写，第1、5、11章由孙万蓉编写，第2、3、4章由胡力山编写，最后由杨颂华、冯毛官负责全书的修改和统稿工作。
侯伯亨教授审阅了本书, 并提出了许多宝贵的修改意见, 在此表示衷心的感谢。
本书在编写过程中自始至终得到了孙肖子教授的大力支持和帮助, 西安电子科技大学出版社云立实、孙雪妹编辑为此书的出版付出了辛勤的劳动，在此一并表示衷心的感谢。
由于我们水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，敬请各位老师、同学和读者批评指正。
编 者
2000年5月
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