數字電子技術基礎（第2版）/高等學校“十二五”電氣自動化類規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2026

編輯推薦

適讀人群 ：適用於高等院校電氣信息類各個專業和部分非電類專業的教材，也可作為從事數字電子技術研究相關人員的參考用書。
　　傳統技術課程融閤EDA新技術的新編教材。
　　第2版，經多年實際教學檢驗的精品課程優秀教材。

內容簡介

　　《數字電子技術基礎（第2版）/高等學校“十二五”電氣自動化類規劃教材》為高等學校“十二五”電氣自動化類規劃教材之一，也是燕山大學的“數字電子技術基礎”河北省精品課程配套教材，是根據近年來數字電子技術的新發展和課程組多年的教學實踐積纍，針對數字電子技術課程教學基本要求和學習特點而編寫的。
　　全書內容包括數字邏輯基礎、邏輯門電路、組閤邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器與可編程邏輯器件、脈衝波形的産生與整形、數模和模數轉換，共8章。考慮到EDA技術已成為數字電路設計的首要手段，《數字電子技術基礎（第2版）/高等學校“十二五”電氣自動化類規劃教材》加入瞭目前比較流行的EDA設計軟件MAX+plusⅡ的內容，並結閤具體章節給齣瞭軟件的應用方法。本教材可滿足學時較少情況下的教學，適宜48～60學時的教學。為瞭方便教學和自學，配有實用的電子課件和習題簡解。
　　《數字電子技術基礎（第2版）/高等學校“十二五”電氣自動化類規劃教材》可作為高等院校電氣信息類各專業和部分非電類專業的教材，也可作為從事數字電子技術研究相關人員的參考用書。

作者簡介

　　　張寶榮博士，燕山大學副教授，河北省首批精品課“數字電子技術基礎”負責人，從事數字電子技術教學工作多年，經驗豐富，注重傳統教學與新技術的融閤。

內頁插圖

目錄

第1章 數字邏輯基礎
1.1 數字信號與數字電路
1.1.1 數字信號
1.1.2 數字電路
1.2 數製和碼製
1.2.1 幾種常用的數製
1.2.2 不同數製間的轉換
1.2.3 幾種常用的碼製
1.3 邏輯代數
1.3.1 邏輯代數中3種基本運算
1.3.2 復閤邏輯運算
1.3.3 邏輯代數的基本公式
1.3.4 邏輯代數的常用公式
1.3.5 邏輯代數的基本定理
1.4 邏輯函數及其錶示方法
1.4.1 邏輯函數的定義
1.4.2 邏輯函數的錶示方法
1.4.3 各種錶示方法間的相互轉換
1.5 邏輯函數的化簡
1.5.1 邏輯函數的最簡形式
1.5.2 公式化簡法
1.5.3 卡諾圖化簡法
1.6* EDA技術概述
1.6.1 EDA發展迴顧
1.6.2 EDA係統構成
1.6.3 EDA工具發展趨勢
1.6.4 EDA工具軟件MAX+PLUS Ⅱ簡介
本章小結
習題與思考題

第2章 邏輯門電路
2.1 半導體二極管門電路
2.1.1 二極管的開關特性
2.1.2 二極管門電路
2.2 半導體三極管門電路
2.2.1 三極管的開關特性
2.2.2 三極管反相器
2.3 TTL集成門電路
2.3.1 TTL反相器電路結構及原理
2.3.2 TTL反相器的電壓傳輸特性和抗乾擾能力
2.3.3 TTL反相器的靜態輸入特性、輸齣特性和負載能力
2.3.4 TTL反相器的動態特性
2.3.5 TTL門電路的其他類型
2.3.6 TTL集成門係列簡介
2.4 CMOS集成門電路
2.4.1 MOS管的開關特性
2.4.2 CMOS反相器的電路結構和工作原理
2.4.3 CMOS反相器的特性及參數
2.4.4 CMOS門電路的其他類型
2.4.5 CMOS集成門係列簡介
2.5* 集成門電路的實際應用問題
2.5.1 集成門電路使用應注意的問題
2.5.2 TTL電路與CMOS電路之間的接口問題
本章小結
習題與思考題

第3章 組閤邏輯電路
3.1 概述
3.2 組閤邏輯電路的分析與設計
3.2.1 組閤邏輯電路的分析
3.2.2 組閤邏輯電路的設計
3.3 常用組閤邏輯電路
3.3.1 編碼器
3.3.2 譯碼器
3.3.3 數據選擇器
3.3.4 加法器
3.3.5 數值比較器
3.4 用中規模集成電路設計組閤邏輯電路
3.4.1 用譯碼器設計組閤邏輯電路
3.4.2 用數據選擇器設計組閤邏輯電路
3.4.3 用加法器設計組閤邏輯電路
3.4.4* 綜閤設計
3.5 組閤邏輯電路的競爭-冒險現象
3.5.1 競爭-冒險的概念及其産生原因
3.5.2 消除競爭-冒險的方法
3.6* 用MAX+PLUS Ⅱ設計組閤邏輯電路
本章小結
習題與思考題

第4章 觸發器
4.1 概述
4.2 基本SR觸發器（SR鎖存器）
4.2.1 由與非門構成的基本SR觸發器
4.2.2 由或非門構成的基本SR觸發器
4.3 同步觸發器（電平觸發）
4.3.1 同步SR觸發器
4.3.2 同步D觸發器（D鎖存器）
4.4 主從觸發器（脈衝觸發）
4.4.1 主從SR觸發器
4.4.2 主從JK觸發器
4.5 邊沿觸發器（邊沿觸發）
4.5.1 維持阻塞結構的邊沿觸發器
4.5.2 基於門電路傳輸延遲的邊沿JK觸發器
4.5.3 邊沿D觸發器（利用兩個同步D觸發器構成）
4.6 觸發器的邏輯功能及描述方法
4.7 集成觸發器
4.7.1 常用集成觸發器
4.7.2 觸發器的功能轉換
4.8 觸發器應用舉例
4.9* 用MAX+PLUS II驗證觸發器邏輯功能
本章小結
習題與思考題

第5章 時序邏輯電路
5.1 時序電路的基本概念
5.1.1 時序電路的分類
5.1.2 時序電路的基本結構和描述方法
5.2 同步時序電路的分析方法
5.2.1 同步時序電路的分析任務
5.2.2 同步時序電路的分析步驟
5.3 寄存器
5.3.1 寄存器和移位寄存器結構組成及工作原理
5.3.2 集成（移位）寄存器及其應用
5.4 計數器
5.4.1 同步計數器結構組成及原理
5.4.2 異步計數器結構組成及原理
5.4.3 集成計數器及其應用
5.5 同步時序電路的設計方法
5.5.1 時序電路設計的基本任務
5.5.2 時序電路的設計步驟
5.6 用中規模集成電路設計時序電路
5.6.1 用移位寄存器設計
5.6.2 用計數器設計
5.6.3* 綜閤設計
5.7* MAX+PLUS II設計時序邏輯電路
本章小結
習題與思考題

第6章 半導體存儲器與可編程邏輯器件
6.1 概述
6.2 隨機存儲器RAM
6.2.1 RAM存儲單元
6.2.2 RAM的結構
6.2.3 RAM的擴展
6.3 隻讀存儲器ROM
6.3.1 固定ROM
6.3.2 可編程隻讀存儲器PROM
6.3.3 現代常用ROM
6.4 可編程邏輯器件PLD
6.4.1 PLD基本原理
6.4.2 PLD分類
6.5 高密度可編程邏輯器件
6.5.1 復雜可編程邏輯器件CPLD
6.5.2 現場可編程門陣列FPGA
6.5.3 基於芯片的設計方法
6.6* 硬件描述語言簡介
6.6.1 VHDL簡介
6.6.2 VHDL描述邏輯電路舉例
本章小結
習題與思考題

第7章 脈衝波形的産生與整形
7.1 概述
7.1.1 矩形脈衝及其基本特性
7.1.2 矩形脈衝的産生和整形方法
7.2 555定時器及其脈衝電路
7.2.1 555定時器及其工作原理
7.2.2 由555定時器構成的單穩態觸發器
7.2.3 由555定時器構成的施密特觸發器
7.2.4 由555定時器構成的多諧振蕩器
7.3 集成和其他單穩態觸發器
7.3.1 由門電路構成的單穩態觸發器
7.3.2 集成單穩態觸發器
7.4 集成和其他施密特觸發器
7.4.1 由門電路構成的施密特觸發器
7.4.2 集成施密特觸發器
7.5 其他多諧振蕩器
7.5.1 由門電路構成的多諧振蕩器
7.5.2 石英晶體多諧振蕩器
本章小結
習題與思考題

第8章 數模和模數轉換
8.1 概述
8.2 數模轉換器（DAC）
8.2.1 DAC的基本原理
8.2.2 倒T形電阻網絡DAC
8.2.3 權電流型DAC
8.2.4 數模轉換輸齣極性的擴展
8.2.5 DAC的主要技術參數
8.2.6 集成DAC
8.3 模數轉換器（ADC）
8.3.1 ADC的基本原理
8.3.2 並聯比較型ADC
8.3.3 逐次漸近型ADC
8.3.4 雙積分型ADC
8.3.5 ADC的主要技術參數
8.3.6 集成ADC
8.4 取樣－保持電路
本章小結
習題與思考題
附錄A 常用的數字邏輯集成電路
附錄B 邏輯符號對照錶
附錄C EDA軟件元件庫
附錄D 部分習題與思考題解答
參考文獻

前言/序言

走進數字世界的基石——《數字電子技術基礎（第2版）》 在這個信息爆炸的時代，數字技術如同血液般流淌在現代社會的每一個角落，從我們手中觸摸的智能手機，到驅動城市運行的復雜係統，再到探索未知宇宙的精密儀器，無一不閃耀著數字的智慧。而要深入理解這一切的運作原理，掌握構建這些數字世界的“積木”，《數字電子技術基礎（第2版）》無疑是你最佳的啓濛夥伴與堅實後盾。本書作為高等學校“十二五”電氣自動化類規劃教材，不僅承載著培養未來科技精英的重任，更以其嚴謹的學術態度、清晰的邏輯脈絡和豐富的實踐指導，為廣大讀者，尤其是電氣工程、自動化、計算機科學等相關專業的學子，搭建起一座通往數字電子技術殿堂的堅實橋梁。 為何學習數字電子技術？ 數字電子技術是現代電子學的核心分支，它研究的是以離散的、不連續的數值（通常是0和1）來錶示和處理信息的技術。與模擬電子技術處理連續變化的信號不同，數字電子技術具有抗乾擾能力強、精度高、易於存儲和傳輸、易於實現復雜功能等顯著優點。正是這些優點，使得數字技術在通信、計算、控製、醫療、消費電子等幾乎所有領域都占據瞭主導地位。 學習數字電子技術，你將能夠： 理解信息處理的底層邏輯： 瞭解計算機是如何工作的，二進製如何成為信息的基本載體，邏輯門電路如何構建起一切計算的基礎。 掌握電路設計的核心技能： 學習如何設計、分析和實現各種數字電路，從最簡單的邏輯門到復雜的微處理器。 洞悉現代科技的運行原理： 能夠理解智能手機、電腦、傢用電器、工業控製係統等背後復雜的數字電路設計。 為進一步深造打下堅實基礎： 數字電子技術是學習微處理器、FPGA、數字信號處理、嵌入式係統、人工智能等高級課程的必備前提。 培養嚴謹的邏輯思維和解決問題的能力： 數字電路的設計和分析過程，本身就是一種對邏輯思維和問題分解能力的絕佳鍛煉。 《數字電子技術基礎（第2版）》—— 你的數字啓濛之旅 本書的編寫，旨在為讀者提供一個全麵、係統、深入且易於理解的數字電子技術學習體驗。第二版的更新，更是緊跟時代發展的步伐，融入瞭最新的理論進展和工程實踐，力求為讀者提供最前沿、最有價值的知識。 第一部分：邏輯代數與邏輯門電路——數字世界的“原子” 學習數字電子技術，首要任務是掌握其最基本的語言和構建單元。本書從 邏輯代數（布爾代數） 入手，這是數字電路的數學基礎。你將學習到邏輯變量、邏輯運算（與、或、非）、邏輯函數及其化簡方法。這些看似抽象的數學工具，卻是設計和分析任何數字電路的基石。通過深入理解邏輯代數的規則，你將能夠用最簡潔高效的方式錶達和優化復雜的邏輯關係。 隨後，本書將自然而然地過渡到 邏輯門電路。這是實現邏輯運算的物理載體，如與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門等。你將學習它們的邏輯符號、邏輯錶達式、真值錶以及最基本的電路結構。理解這些基本邏輯門的工作原理，就像是認識瞭構成數字世界的“原子”，掌握瞭它們，你就能開始“組裝”更復雜的結構。 第二部分：組閤邏輯電路——實現“做什麼” 在掌握瞭基本的邏輯門之後，本書將帶領讀者進入 組閤邏輯電路 的學習。組閤邏輯電路的特點是，任意時刻的輸齣信號僅取決於當前時刻的輸入信號，不存在記憶功能。你將學習如何根據設計要求，通過邏輯代數的方法，設計齣實現特定功能的組閤邏輯電路，例如： 譯碼器與編碼器： 將一種編碼轉換為另一種編碼，是實現信號轉換和控製的關鍵。 多路選擇器（Multiplexer, MUX）： 能夠根據控製信號從多個輸入通道中選擇一個輸齣，是數據選擇和信號路由的核心。 數據分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 與多路選擇器功能相反，將一個輸入信號分配到多個輸齣通道中的一個。 加法器、減法器等算術邏輯單元： 實現基本的算術運算，是計算機進行計算的基石。 比較器： 比較兩個二進製數的相對大小。 通過對這些典型組閤邏輯電路的學習，你將深刻理解如何將抽象的邏輯功能轉化為具體的電路實現，並掌握分析和設計復雜組閤邏輯電路的方法。 第三部分：時序邏輯電路——賦予“記憶”與“時序” 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路 的輸齣不僅取決於當前的輸入，還與電路之前的狀態（即曆史信息）有關。這是因為時序邏輯電路中引入瞭 記憶元件，最典型的就是 觸發器（Flip-Flop）。本書將詳細介紹各種類型的觸發器，如SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器，並講解它們的工作原理、狀態轉換圖和時序圖。 掌握瞭觸發器，你就能構建齣更強大的電路單元： 寄存器（Register）： 用於存儲二進製數，是計算機中暫存數據的重要部件。 計數器（Counter）： 能夠按照預設的規則對脈衝信號進行計數，廣泛應用於定時、分頻、地址生成等場閤。 移位寄存器（Shift Register）： 能夠將存儲在其中的二進製數進行位移操作，是串並轉換、數據傳輸的重要組成部分。 時序邏輯電路的學習，將讓你理解電路如何“記住”信息，如何隨著時間的推移而變化，這對於理解計算機的工作方式，以及設計各種同步和異步係統至關重要。 第四部分：半導體存儲器與可編程邏輯器件——構築信息世界 現代電子係統離不開 半導體存儲器，它們是信息的“倉庫”。本書將深入介紹各種常見的半導體存儲器，包括： 隨機存取存儲器（RAM）： 讀寫速度快，用於存儲程序和數據，如SRAM和DRAM。 隻讀存儲器（ROM）： 用於存儲固定的程序或數據，如PROM、EPROM、EEPROM。 此外，隨著集成電路技術的發展，可編程邏輯器件（PLD） 已經成為現代數字電路設計的主流。本書也將介紹PLD的基本概念，以及常見的PLD類型，如可編程隻讀存儲器（PROM）、通用可編程邏輯器件（GAL）、現場可編程門陣列（FPGA） 和 復雜可編程邏輯器件（CPLD）。這些器件允許用戶根據需求進行編程，實現復雜的數字邏輯功能，極大地提高瞭電路設計的靈活性和效率。 第五部分：脈衝波形發生與整形電路——精確控製時間 在許多數字係統中，需要産生或處理特定形狀的脈衝信號。本書將介紹 脈衝波形發生與整形電路，例如： 單穩態觸發器（One-shot Multivibrator）： 産生一個固定寬度的脈衝，用於信號延時或脈衝展寬。 多諧振蕩器（Astable Multivibrator）： 産生周期性的矩形脈衝信號，是時鍾信號和控製信號的重要來源。 施密特觸發器（Schmitt Trigger）： 具有滯後特性的比較器，用於去除信號中的噪聲，將不規則的波形整形為規則的方波。 這些電路在信號處理、時序控製、波形轉換等應用中發揮著不可或缺的作用。 第六部分：模數轉換與數模轉換——連接模擬與數字的世界 現實世界中的大部分信號都是模擬的，而數字係統處理的是數字信號。因此，模數轉換（ADC） 和 數模轉換（DAC） 是連接模擬世界和數字世界的關鍵技術。本書將詳細介紹各種ADC和DAC的原理，如逐次逼近型、並行比較型、積分型ADC，以及電阻網絡式、權電流式DAC等。理解這些轉換器，你將能夠構建齣能夠采集真實世界信息並將其轉化為數字信號，或者將數字信號轉化為模擬信號輸齣的係統。 第七部分：數字係統設計與應用實例——理論與實踐的融閤 本書的最後一部分，將前麵所學的知識融會貫通，通過 數字係統設計 的方法論，引導讀者學習如何將零散的邏輯模塊組閤起來，構成更復雜的數字係統。同時，書中會提供豐富的 應用實例，例如簡單的電子鍾、數碼管顯示電路、簡易計算器、控製係統等，讓讀者能夠將理論知識應用於實際，感受數字電子技術的強大魅力。這些實例不僅有助於鞏固所學知識，更能激發讀者的創新思維和實踐能力。 本書的特點與價值 《數字電子技術基礎（第2版）》之所以被選為“十二五”規劃教材，並非偶然。它具備以下顯著特點： 理論體係嚴謹完整： 從最基礎的邏輯代數到復雜的數模轉換，知識體係覆蓋全麵，邏輯清晰，層層遞進，適閤係統學習。 深入淺齣，易於理解： 作者們在編寫過程中，充分考慮瞭初學者的認知特點，用生動形象的語言和圖示，將抽象的理論變得具體可感。 數學推導嚴密，工程實踐緊密結閤： 在保證理論嚴謹性的同時，注重與實際工程應用的結閤，讓讀者不僅知其然，更知其所以然。 豐富多樣的例題與習題： 每章都配有大量的例題，幫助讀者理解概念，並設有不同難度和類型的習題，供讀者鞏固和拓展。 緊跟技術發展潮流： 第二版的更新，體現瞭對當前數字電子技術發展趨勢的把握，例如對PLD的介紹，使教材更具時代感和前瞻性。 結構清晰，閱讀體驗佳： 圖文並茂，排版閤理，便於讀者查閱和學習。 結語 掌握數字電子技術，就是掌握瞭構建現代科技世界的一把鑰匙。它不僅是工程師的必備技能，更是每一個希望理解和參與未來科技發展的人所需要具備的基礎知識。《數字電子技術基礎（第2版）》憑藉其深厚的學術底蘊、前沿的知識內容以及卓越的教學設計，無疑將成為你在數字世界探索之旅中，最值得信賴的嚮導和最堅實的基石。翻開這本書，開啓你與數字世界深度對話的旅程吧！