数字电子技术基础（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨志忠，卫桦林，郭顺华 编

图书标签:

• 数字电路
• 电子技术
• 基础
• 教材
• 高等教育
• 电子工程
• 模拟电路
• 数字逻辑
• 电路分析
• 通信工程

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040266344

版次：2

商品编码：12241439

包装：平装

丛书名： 教育科学“十五”国家规划课题研究成果

开本：16开

出版时间：2009-07-01

用纸：胶版纸

页数：434

字数：630000

正文语种：中文

内容简介

　　本书前1版被评为普通高等教育“十五”国家级规划教材，本次修订新增VHDL语言简介、数字系统调试等内容。以“理论和实践紧密结合，培养学生能力”作为编写的主要出发点。主要内容分为4篇：数字电路基础（概述、常用数制和编码、基本逻辑关系和分立元件门电路、逻辑代数基础），基本功能电路（集成逻辑门电路、集成触发器、脉冲波形产生和整形电路），基本数字组件（组合逻辑组件、时序逻辑组件、D/A和A/D转换器），可编程逻辑器件（存储器、可编程逻辑器件PAL和GAL、在系统可编程逻辑器件isPLD），数字系统设计（数字系统设计、数字系统的调试和故障诊断、数字系统电磁干扰的抑制）。
　　 本书适于应用型本科电气信息类专业，也可作为各类职业技术学院、专科学校、成人高校相关专业的教材。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 概述
1．1．1 数字信号和数字电路
1．1．2 数字电路的特点和分类
1．2 数制和码制
1．2．1 数制
1．2．2 不同数制间的转换
1．2．3 二进制代码
1．3 二进制数的算术运算
1．3．1 两数绝对值之间的运算
1．3．2 原码、反码和补码
本章小结
自测题
练习题

第2章 逻辑代数基础
2．1 概述
2．2 逻辑代数中的常用运算
2．2．1 基本逻辑运算
2．2．2 复合逻辑运算
2．3 逻辑代数中的基本定律和常用公式
2．3．1 逻辑代数中的基本定律
2．3．2 逻辑代数中的常用公式
2．3．3 逻辑代数中的三个基本规则
2．4 逻辑函数及其表示方法
2．4．1 逻辑函数的建立
2．4．2 逻辑函数的两种标准形式
2．5 逻辑函数的公式化简法
2．5．1 逻辑函数的最简表达式
2．5．2 逻辑函数的公式化简法
2．6 逻辑函数的卡诺图化简法
2．6．1 用卡诺图表示逻辑函数
2．6．2 用卡诺图化简逻辑函数
2．6．3 用卡诺图化简具有无关项的逻辑函数
本章小结
自测题
练习题
技能题

第3章 集成逻辑门电路
3．1 概述
3．2 基本逻辑门电路
3．2．1 二极管的开关特性
3．2．2 三极管的开关特性
3．2．3 MOS管的开关特性
3．2．4 分立元件门电路
3．3 TTL集成逻辑门电路
3．3．1 TTL与非门
3．3．2 其他功能的TTL门电路
3．3．3 其他系列的TTL门电路
*3．3．4 TTL数字集成电路的系列
*3．3．5 其他双极型集成逻辑门电路
3．3．6 TTL集成逻辑门电路的使用注意事项
3．4 CMOS集成逻辑门电路
3．4．1 CMOS反相器
3．4．2 其他功能的CMOS门电路
3．4．3 高速CMOS门电路
*3．4．4 CMOS数字集成电路的系列
3．4．5 CMOS集成逻辑门电路的
使用注意事项
*3．5 TTL电路与CMOS电路的接口
3．5．1 TTL电路驱动CMOS电路
3．5．2 CMOS电路驱动TTL电路
本章小结
自测题
练习题
技能题

第4章 组合逻辑电路
4．1 概述
4．2 组合逻辑电路的分析和设计
4．2．1 组合逻辑电路的分析
4．2．2 组合逻辑电路的设计
4．3 加法器
4．3．1 半加器和全加器
4．3．2 加法器
4．4 编码器
4．4．1 二进制编码器
4．4．2 二一十进制编码器
4．4．3 优先编码器
4．5 译码器和数据分配器
4．5．1 二进制译码器
4．5．2 二一十进制译码器
4．5．3 显示译码器
4．5．4 译码器的应用
4．5．5 数据分配器
4．6 数据选择器
4．6．1 4选1数据选择器
4．6．2 8选1数据选择器
4．6．3 数据选择器的应用
4．7 数值比较器
4．7．1 1位数值比较器
4．7．2 多位数值比较器
*4．8 组合逻辑电路中的竞争冒险
4．8．1 产生竞争冒险的原因
4．8．2 冒险的分类
4．8．3 冒险现象的判别
*4．8．4 消除冒险现象的方法
本章小结
自测题
练习题
技能题

第5章 集成触发器
5．1 概述
5．2 基本RS触发器
5．2．1 由与非门组成的基本RS触发器
5．2．2 由或非门组成的基本RS触发器
5．2．3 集成锁存器
5．3 同步触发器
5．3．1 同步RS触发器
5．3．2 同步D触发器
5．3．3 同步JK触发器
5．3．4 同步触发器的空翻
5．4 边沿触发器
5．4．1 TTL边沿JK触发器
5．4．2 维持阻塞D触发器
5．4．3 T触发器和T'触发器
5．4．4 CMOS边沿触发器
*5．5 主从触发器
5．5．1 主从RS触发器
5．5．2 主从JK触发器
5．5．3 主从JK触发器的一次翻转现象
5．6 触发器的应用举例
本章小结
自测题
练习题
技能题

第6章 时序逻辑电路
6．1 概述
6．2 时序逻辑电路的分析
6．2．1．同步时序逻辑电路的分析
6．2．2 异步时序逻辑电路的分析
6．3 寄存器和移位寄存器
……

第7章 脉冲产生与整形电路
第8章 数模和模数转换器
第9章 半导体存储器
第10章 可编程逻辑器件
第11章 硬件描述语言（VHDL）

附录 数字电路的安装调试与故障检测
自测题参考答案
部分练习题答案
参考文献

前言/序言

　　数字电子技术的发展十分迅速，数字电路的集成度也越来越高，数字化的浪潮几乎席卷了电子技术应用的所有领域，电子产品日新月异，开发周期也在不断缩短，对电子设计自动化（EDA）也提出了更高的要求。为了适应形势发展的需要，作为专业基础课程的数字电子技术在课程内容和技能方面也要随之变化。
　　本书第1版于2005年被评为江苏省高等学校精品教材，这次修改是在第1版的基础上总结了多年“数字电子技术基础”课程教学改革的经验，并参照教育部电子信息与电气信息基础课程教学指导分委员会2005年制订的“数字电子技术基础课程的教学基本要求”进行修订的。基本要求强调了本课程的性质是“电子技术方面入门性质的技术基础课”；本课程的任务是“使学生获得数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习数字电子技术及其在专业中的应用打好基础”。因此，本版教材修订的指导思想是：保证基础、突出重点、加强应用、推陈出新、便于教学、有利自学。
　　本书第2版基本保持了第1版的体系、内容和特点，同时还听取了很多使用本教材的老师和同学提出的很好的意见和建议，并结合数字电子技术的发展，主要进行了以下几方面的修改和补充：
　　1.精选内容、保证基础，尽管大规模数字集成电路已成为数字系统的主体，但中、小规模集成电路仍然是数字电子技术的基础。因此，本书以中、小规模集成电路的基本理论、基本电路、基本分析和基本设计方法为重点。如在组合逻辑电路和时序逻辑电路中，以基本组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析和工作原理为基础，着重介绍了它们的功能和应用，删除了复杂的内部电路分析；在集成触发器中，在介绍基本RS触发器和同步触发器功能的基础上，突出了边沿触发器的功能和应用；在脉冲产生与整形电路中，以555定时器的典型应用为主线，在讲述每种应用电路的工作原理后，介绍了相应集成电路的功能与应用，删除了由门电路组成的上述功能的电路。同时还删除原来的两个附录。上述内容的删除并不影响“数字电子技术基础”课程内容的系统性和连贯性，同时使教师有较多时间讲述逻辑电路的工作原理和功能，使学生能更好地掌握逻辑电路的分析方法、设计方法和基本理论知识。
　　2.突出理论知识的应用。在重点内容和典型集成器件逻辑功能介绍后都有应用实例，这不但能使理论和实践紧密结合，而且还可提高学生的技术应用能力和实际操作技能。

《电子工程导论：从基础到应用》 内容简介 本书旨在为初学者提供一个全面、深入的电子工程领域入门指南，系统性地梳理了电子工程的核心概念、基本原理以及广泛的应用。全书结构清晰，逻辑严谨，从最基本的电学概念出发，逐步引导读者掌握电子线路的分析方法，理解各类电子元器件的工作特性，并最终认识电子技术在现代社会中的重要作用和发展趋势。本书特别注重理论与实践的结合，力求让读者在掌握扎实理论知识的同时，也能初步了解电子系统的设计与实现。 第一部分：电学基础与电路分析 本部分是整个电子工程知识体系的基石。我们将从最根本的电荷、电流、电压、电阻等基本概念入手，层层递进，建立起对电现象的直观认识。 电荷、电流与电压： 深入剖析电荷的性质，介绍电流的方向性与大小含义，以及电压作为驱动电荷移动的动力源。通过类比水流模型，帮助读者理解这些抽象概念。 电阻与欧姆定律： 详细讲解电阻的概念及其影响因素（材料、长度、横截面积、温度），并引出电学中最核心的“欧姆定律”，阐述电压、电流与电阻之间的定量关系。 电功率与能量： 探讨电流做功以及电能的转化，介绍功率的概念及其计算公式，理解能量守恒在电路中的体现。 电路的基本概念： 引入电路、电源、负载、节点、回路等基本术语，建立起分析电路的通用语言。 串联与并联电路： 分别对串联和并联电路的电压、电流、电阻特性进行详细分析，推导相应的计算公式，并给出实际应用中的例子。 基尔霍夫定律： 学习两个基本定律——电流定律（KCL）和电压定律（KVL），掌握分析复杂电路的有力工具，能够系统地求解电路中的未知量。 电阻的测量与实际应用： 讲解如何使用万用表等工具测量电阻，并介绍电阻在限流、分压、发热等方面的实际应用。 第二部分：基本电路元件特性与分析 在掌握了基本的电路分析方法后，本部分将聚焦于电子工程中最常见的几类基本电路元件，深入分析它们的伏安特性、工作原理及其在电路中的作用。 电容： 讲解电容的基本概念，理解其储存电荷的能力，分析电容的充放电过程，介绍其在滤波、耦合、隔直等方面的应用。 电感： 阐述电感的基本概念，理解其阻碍电流变化的特性，分析电感在储能、滤波、耦合等方面的作用。 电感与电容的串并联： 学习电感和电容在串联和并联时的等效计算方法。 耦合与退耦： 介绍信号在电路中的耦合方式，以及退耦在抑制噪声方面的作用。 直流电源与交流电源： 区分直流电源和交流电源的特性，了解其在电子系统中的应用场合。 线性电路与非线性电路： 探讨电路元件的线性与非线性特性，以及由此带来的电路分析方法的差异。 叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理： 学习更多高级的电路分析定理，能够简化复杂电路的分析过程，提高分析效率。 瞬态分析基础： 初步接触电路在开关瞬间或输入变化时的响应，理解电容和电感在动态过程中的行为。 第三部分：半导体器件基础 半导体器件是现代电子技术的核心，本部分将系统介绍几种最基本的半导体器件，包括其工作原理、特性曲线和基本应用。 PN结： 深入理解PN结的形成过程、单向导电性及其在半导体器件中的基础作用。 二极管： 讲解二极管的基本类型（如整流二极管、稳压二极管），分析其正向导通和反向截止特性，介绍其在整流、稳压、信号限制等方面的应用。 三极管（BJT）： 详细介绍双极结型晶体管（BJT）的结构（NPN和PNP）、工作原理（放大区、截止区、饱和区），分析其电流放大作用，并介绍其作为开关和放大器的基本应用。 场效应管（FET）： 介绍场效应管（FET）的基本类型（JFET和MOSFET），分析其电压控制电流的特性，理解其在高输入阻抗、低功耗等方面的优势，并介绍其在开关和放大电路中的应用。 MOSFET的开关特性： 重点关注MOSFET作为开关的特性，理解其在数字电路中的重要性。 第四部分：基本模拟电子电路 基于半导体器件的基础，本部分将进入模拟电子电路的范畴，介绍一些最基本的放大器和信号处理电路。 放大电路： 讲解放大电路的基本概念，理解放大器对信号的增益作用，介绍不同类型的放大电路（如单级放大、多级放大）。 基本放大器结构： 分析共发射极、共集电极、共基极放大电路的特点。 反馈放大器： 介绍正反馈和负反馈的概念，以及负反馈对放大器性能（如增益稳定性、带宽、失真）的影响。 差动放大器： 讲解差动放大器的结构和工作原理，及其在集成电路中的重要地位。 运算放大器（Op-Amp）基础： 介绍理想运算放大器的模型，分析其高开环增益、高输入阻抗、低输出阻抗的特性，并介绍其在反相比例、同相比例、加法、减法等基本运算电路中的应用。 滤波器基础： 引入低通、高通、带通、带阻滤波器的概念，以及它们在信号选择和噪声抑制方面的作用。 振荡器基础： 初步了解产生周期性信号的振荡电路的基本原理。 第五部分：基本数字电子电路 数字电子技术是现代信息处理和控制系统的基础，本部分将聚焦于数字信号和数字电路。 数字信号与模拟信号： 对比分析数字信号和模拟信号的本质区别，以及它们在信息处理中的优劣。 逻辑门电路： 介绍最基本的逻辑门电路，如与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT），以及它们的功能和逻辑真值表。 组合逻辑电路： 学习由逻辑门组合构成的电路，如编码器、译码器、数据选择器、加法器等，理解它们实现特定逻辑功能的原理。 顺序逻辑电路： 介绍具有记忆功能的电路，如触发器（RS、D、JK、T触发器），理解它们是构成存储单元的基础。 寄存器与计数器： 讲解由触发器组成的寄存器和计数器，以及它们在数据存储和时序控制中的作用。 数制与编码： 介绍二进制、十进制、十六进制等常用数制，以及BCD码、ASCII码等常用编码方式。 数字电路的分析与设计基础： 学习使用卡诺图等方法对组合逻辑电路进行化简和优化。 第六部分：电子系统基础与应用 本部分将把前述知识融会贯通，介绍一些基础的电子系统构成和实际应用。 传感器与执行器： 介绍各种类型的传感器（如温度、光、压力传感器）和执行器（如电机、继电器）在信息采集和输出中的作用。 基本电源电路： 介绍稳压电源、开关电源等基本电源电路的设计思路和工作原理。 通信系统基础： 初步了解通信信号的产生、传输、接收过程，以及调制解调等基本概念。 微处理器与微控制器简介： 简要介绍微处理器和微控制器在现代电子产品中的核心地位和基本功能。 电子技术在生活中的应用： 结合实例，展示电子技术在消费电子、工业控制、医疗设备、通信网络等领域的广泛应用，激发读者对电子工程的兴趣。 学习方法与建议 本书在编写过程中，力求语言通俗易懂，图文并茂，并配有适量的例题和习题，帮助读者巩固所学知识。建议读者在学习过程中： 注重基础： 牢固掌握电学基础和基本电路分析方法。 理解原理： 深入理解各类电子元器件的工作原理，而非死记硬背。 动手实践： 条件允许的情况下，尝试搭建简单的电路，加深对理论知识的理解。 多做练习： 通过完成习题，检验学习效果，发现知识盲点。 保持好奇： 电子工程是一个不断发展的领域，保持对新技术的学习热情至关重要。 通过对本书内容的系统学习，读者将能够建立起扎实的电子工程理论基础，为进一步深入学习和研究电子技术打下坚实的基础，并能对电子工程领域产生浓厚的兴趣，为未来的学习和职业发展做好准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一本老朋友，静静地摆在书架上，总能在需要的时候提供可靠的帮助。我第一次翻开它的时候，还是在大学的实验室里，面对着复杂的电路图和冰冷的元器件，脑子里一片茫然。那时候，它就像一位耐心而严谨的导师，一步步地引导我理解那些看似抽象的概念。书中对每一个基本逻辑门的工作原理都进行了详尽的剖析，从最简单的非门到复杂的异或门，都配以清晰的图示和数学推导，让我这个初学者也能逐渐茅塞顿开。尤其让我印象深刻的是，它没有止步于理论的讲解，而是通过大量的实例，将这些理论知识活灵活现地呈现在我面前。那些实际的电路设计案例，从简单的组合逻辑到复杂的时序逻辑，都让我看到了理论与实践结合的魅力。我记得当时为了做一个简单的电子时钟，查阅了很多资料，最终还是这本书里的章节给了我最直接的启发和最可靠的指导。它的语言朴实无华，但却精准有力，每一句话都直击要害，没有丝毫的冗余。即使时隔多年，当我再次拿起这本书，那些曾经学过的知识依然清晰地浮现在脑海中，仿佛昨天才刚刚温习过一般。这足以证明这本书内容的扎实和结构的合理性，它不仅仅是一本教材，更是一份宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书在我看来，更像是一本充满智慧的百科全书，每一次翻阅都能挖掘出新的知识和见解。它不仅深入浅出地讲解了数字电子技术的基础知识，还对一些高级应用进行了前瞻性的探讨。比如，书中对“可编程逻辑器件”（PLD）的介绍，让我第一次接触到了现代数字电路设计的强大工具，它开启了我对FPGA和CPLD的兴趣。作者在讲解PLD时，不仅阐述了其基本原理，还给出了详细的开发流程和实际应用案例，让我对如何将理论知识转化为实际产品有了更深刻的认识。我记得当时正是被这本书里关于PLD的章节所吸引，开始尝试学习Verilog HDL语言，并最终完成了一个小型的数字信号处理项目。这本书的深度和广度都给我留下了深刻的印象，它并没有局限于“基础”，而是将读者带入了更广阔的数字技术天地。它对于“可靠性设计”和“功耗优化”等工程实践问题的关注，也让我意识到，在实际的电路设计中，除了功能实现，还有许多重要的因素需要考虑。这本书的价值不仅仅在于传授知识，更在于培养读者的工程思维和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是一颗璀璨的宝石，散发着智慧的光芒，照亮了我探索数字世界之路。它的语言风格非常独特，既有学术的严谨，又不失文学的韵味。在讲解一些重要的定理和定律时，作者常常会引用一些经典的历史案例，或者用一些巧妙的比喻来加深读者的理解，这让学习过程变得不再枯燥乏味。我尤其欣赏它对“二进制编码”的讲解。作者并没有仅仅停留在BCD码和格雷码的介绍，而是深入探讨了它们在不同应用场景下的优势和劣势，甚至还提及了一些现代通信系统中更高级的编码技术。这种“追根溯源”和“拓展延伸”的方式，让我对数字世界的理解更加深刻。书中的习题设计也非常用心，它们不仅能够检验读者的学习成果，更能启发读者进行更深入的思考和探索。我记得当时为了解答一道关于“卡诺图化简”的题目，绞尽脑汁，最终在书本的提示下茅塞顿开，那种成就感至今难忘。这本书的价值，在于它不仅仅是一本知识的传递者，更是一位引路人，它引导我们去发现数字世界的奥秘，去感受其中的逻辑之美。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书，我体验到了一种前所未有的“豁然开朗”。它在讲解复杂数字电路时，往往能找到最核心、最本质的突破口，然后层层递进，将整个体系清晰地展现在读者面前。尤其是在处理“数据通路”和“控制通路”的设计时，它巧妙地将它们有机地结合起来，让读者能够清晰地理解一个完整的数字系统的运作流程。书中的许多图示都堪称精品，它们不仅精准地描绘了电路结构，更通过巧妙的色彩运用和线条设计，将信号的传递和状态的变化直观地呈现出来。我记得当时在学习微处理器设计时，被书中关于“指令流水线”的讲解深深吸引。作者用一幅幅动态的图示，生动地展示了指令在不同阶段的执行过程，让我这个初学者也能轻松理解其工作原理和优势。这种“化繁为简”的处理方式，正是这本书最大的魅力所在。它不是简单地堆砌知识，而是注重逻辑的严谨和表达的清晰，让每一个读者都能在它的引导下，逐步建立起完整的知识框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是第一次品尝到精心烘焙的法式甜点，每一个层次都充满惊喜，回味无穷。它在讲解数字电路原理时，并没有采用枯燥乏味的陈述方式，而是巧妙地融入了许多生动形象的比喻和类比。例如，在解释“时序逻辑”的概念时，作者并没有直接给出冰冷的定义，而是用“记忆”和“状态”来比喻，将抽象的概念瞬间变得鲜活起来。这让我这种非专业出身的读者，也能轻松地理解那些原本晦涩难懂的逻辑概念。书中对于不同逻辑门的功能演示，更是堪称艺术品。它用精美的插图，将那些电子元件在不同输入信号下的输出变化，表现得淋漓尽致，仿佛一场精彩的视觉盛宴。我特别喜欢它对“状态机”的讲解，那种循序渐进的引导方式，让我从最简单的有限状态自动机出发，逐步理解更复杂的工业级应用。每次读到关于状态机的章节，我都会感觉自己仿佛置身于一个精心设计的舞台，每一个角色（状态）都在按照预设的剧本（输入信号）表演着，而整个剧目（逻辑功能）也因此得以完美呈现。这本书的编排也非常有条理，每一章都承接上一章的内容，形成了一个完整的知识体系，让人在学习过程中不会感到断裂或迷失。