定 價：32 元
叢書名：21世紀高等院校信息與通信工程規(guī)劃教材
- 作者：郭宏 ，武國財 編
- 出版時間：2010/3/1
- ISBN：9787115219503
- 出 版 社：人民郵電出版社
- 中圖法分類：TN79
- 頁碼：299
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《數字電子技術及應用教程》從應用的角度出發(fā)，全面介紹了數字電子技術的基本概念、基礎理論和基本分析方法。全書共分10章，主要內容包括邏輯代數、集成門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、脈7中信號的產生與整形、模擬量和數字量的轉換、半導體存儲器和可編程邏輯器件、可編程邏輯器件的應用和數字電路應用設計舉例。
《數字電子技術及應用教程》將理論與實踐相結合，注重體現知識的實用性和前沿性�！稊底蛛娮蛹夹g及應用教程》可作為應用型本科院校和高等職業(yè)技術院校電子、通信、機電、自動化和計算機等專業(yè)學習數字電子技術課程的教材或參考書，也可供工程技術人員參考。
隨著電子科學技術的飛速發(fā)展，微電子技術和集成電路的廣泛應用，以及電子信息技術的發(fā)展對科學技術、國民經濟、國防等領域日益深入的影響和滲透，當今的電子產品逐步地趨于小型化、數字化和集成化，數字電子技術的知識、理論和方法在相關專業(yè)的地位越來越重要。
為了適應電子科學技術的發(fā)展和不同專業(yè)的需求，特別是近些年來逐步采用EDA技術輔助教學，開設數字電子技術這門課程就顯得十分重要和必要。數字電子技術是電子、通信、計算機、自動化等專業(yè)的主要技術基礎課程，也是進一步學習專業(yè)課和從事相關專業(yè)工作的必修課程。
本書主要是針對應用型本科院校和高等職業(yè)院校的電子類學生編寫的，在內容的編排上結合應用型人才的特點，做到基礎理論適當，對公式、定理的推導及證明從簡，知識深入淺出，原理簡潔易懂。本書以能力培養(yǎng)為主線，以應用為目的，著重介紹電子電路的適用范圍及分析、設計、調試方法，更加注重理論應用于實踐的特色。全書敘述簡明，概念清楚，知識結構合理，重點突出。學生通過本門課程的學習，可以提高實踐應用能力，為今后的學習打下良好的基礎。
全書共分10章。理論內容主要包括邏輯代數、集成門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、脈沖信號的產生與整形、模擬量和數字量的轉換、半導體存儲器和可編程邏輯器件。在每一章中，都結合相應內容設有實際應用電路舉例。本書第9章為可編輯邏輯器件的應用，第10章為數字電路應用設計舉例，其中列舉了兩個數字系統(tǒng)設計實例，使理論與實踐互相依托，緊密結合，構成該教材的最大特點。此外，本書還附有部分習題的參考答案和常用數字集成芯片引腳圖，并提供多媒體課件等教學輔助材料。
本書可作為應用型本科院校和高等職業(yè)技術院校電子、通信、機電、自動化和計算機等專業(yè)學習數字電子技術課程的教材或參考書，也可供工程技術人員參考。
本書由郭宏、武國財任主編，姜橋、計京鴻、邢彥辰、姚麗麗任副主編。全書共10章，其中第5章和第9章由郭宏編寫，第6章和第7章由武國財編寫，第l章和第10章由姜橋編寫，第8章由計京鴻編寫，第3章和第4章由邢彥辰編寫，第2章由姚麗麗編寫，胡金龍編寫了附錄及部分內容，孫會楠對本書部分內容做了編寫和校對工作。 在本書的編寫過程中，溫海洋、劉顯忠等提出了許多修改建議，在此表示感謝。
由于編者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，敬請讀者批評指正。
第1章 邏輯代數基礎知識1
1.1 數字電路概述1
1.1.1 數字信號與數字電路1
1.1.2 數字電路的特點1
1.1.3 數字電路的優(yōu)點2
1.1.4 數字電路的分類2
1.1.5 數字電路的典型應用3
1.2 數制與編碼4
1.2.1 數制4
1.2.2 不同進制數之間的相互轉換6
1.2.3 編碼8
1.3 邏輯代數基礎11
1.3.1 邏輯代數的基本概念與基本運算11
1.3.2 幾種常用的復合邏輯運算14
1.3.3 邏輯函數的相等17
1.4 邏輯代數中的基本公式、定理和規(guī)則17
1.4.1 基本公式17
1.4.2 邏輯代數中的基本規(guī)則19
1.5 邏輯函數的化簡20
1.5.1 邏輯函數的標準與或式和最簡表達式21
1.5.2 邏輯函數的公式化簡法24
1.5.3 邏輯函數的圖形化簡法26
1.5.4 具有約束的邏輯函數的化簡29
1.6 邏輯函數的表示方法及其相互之間的轉換32
1.6.1 邏輯函數的幾種表示方法32
1.6.2 5種表示方法的轉換32
本章小結34
習題34
第2章 集成門電路39
2.1 概述39
2.1.1 邏輯門電路的概念39
2.1.2 正邏輯與負邏輯39
2.1.3 分立門電路和集成門電路40
2.2 半導體器件的開關特性40
2.2.1 二極管的開關特性40
2.2.2 三極管的開關特性41
2.2.3 場效應管的開關特性43
2.3 分立元器件門電路45
2.3.1 二極管與門和或門45
2.3.2 三極管非門47
2.4 TTL集成門電路47
2.4.1 TTL與非門48
2.4.2 TTL與非門電路的主要外部特性49
2.4.3 TTL反相器、或非門、與門、或門、與或非門和異或門53
2.4.4 TTL集電極開路門和三態(tài)門55
2.4.5 其他雙極型集成電路58
2.4.6 TTL電路產品系列和主要參數58
2.5 CMOS集成門電路59
2.5.1 CMOS門電路的構成59
2.5.2 CMOS漏極開路門、三態(tài)門和傳輸門61
2.5.3 CMOS門電路的主要外部特性62
2.5.4 CMOS電路產品系列和主要參數63
2.6 集成電路使用中應注意的幾個問題64
本章小結66
本章習題67
第3章 組合邏輯電路71
3.1 概述71
3.2 組合邏輯電路的分析與設計方法72
3.2.1 組合邏輯電路的基本分析方法72
3.2.2 組合邏輯電路的基本設計方法73
3.3 加法器和數值比較器76
3.3.1 加法器76
3.3.2 數值比較器81
3.4 編碼器和譯碼器83
3.4.1 編碼器83
3.4.2 譯碼器86
3.5 數據選擇器和分配器94
3.5.1 數據選擇器94
3.5.2 數據分配器97
3.6 組合邏輯電路中的競爭冒險99
3.6.1 競爭冒險現象及原因99
3.6.2 冒險現象的判斷100
3.6.3 消除競爭冒險的方法101
3.7 組合邏輯電路應用設計舉例102
應用舉例1：1位十進制加法器102
應用舉例2：3個4位數值的最小值選擇器103
本章小結104
習題105
第4章 觸發(fā)器109
4.1 概述109
4.2 基本RS觸發(fā)器110
4.2.1 電路結構及功能特點110
4.2.2 集成基本RS觸發(fā)器113
4.3 同步觸發(fā)器115
4.3.1 同步RS觸發(fā)器115
4.3.2 同步JK觸發(fā)器117
4.3.3 同步D觸發(fā)器118
4.3.4 同步觸發(fā)器存在的問題121
4.4 無空翻觸發(fā)器121
4.4.1 主從觸發(fā)器121
4.4.2 邊沿D觸發(fā)器123
4.4.3 邊沿JK觸發(fā)器127
4.5 觸發(fā)器邏輯功能轉換和電氣特性129
4.6 常用集成觸發(fā)器及其應用舉例132
應用舉例1：2/3分頻電路132
應用舉例2：簡易定時電路133
本章小結134
習題134
第5章 時序邏輯電路137
5.1 概述137
5.1.1 時序邏輯電路的特點137
5.1.2 時序邏輯電路的分類138
5.2 時序邏輯電路的基本分析和設計方法138
5.2.1 時序邏輯電路的基本分析方法138
5.2.2 時序邏輯電路的基本設計方法143
5.3 計數器149
5.3.1 計數器的特點和分類149
5.3.2 二進制計數器150
5.3.3 十進制計數器159
5.3.4 N進制計數器162
5.4 寄存器166
5.4.1 寄存器的主要特點和分類166
5.4.2 基本寄存器167
5.4.3 移位寄存器168
5.5 順序脈沖發(fā)生器175
5.5.1 計數型順序脈沖發(fā)生器175
5.5.2 移位型順序脈沖發(fā)生器176
5.6 時序邏輯電路應用舉例179
應用舉例1：電子密碼鎖179
應用舉例2：停車場進出車輛統(tǒng)計器181
本章小結182
習題183
第6章 脈沖產生與整形電路188
6.1 概述188
6.2 施密特觸發(fā)器190
6.2.1 由555定時器構成的施密特觸發(fā)器190
6.2.2 由邏輯門電路構成的施密特觸發(fā)器191
6.2.3 集成施密特觸發(fā)器193
6.2.4 施密特觸發(fā)器的應用194
6.3 多諧振蕩器195
6.3.1 由555定時器構成的多諧振蕩器195
6.3.2 由邏輯門電路構成的多諧振蕩器196
6.3.3 石英晶體多諧振蕩器197
6.3.4 多諧振蕩器的應用198
6.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器199
6.4.1 由555定時器構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器199
6.4.2 由邏輯門電路構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器201
6.4.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器203
6.4.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用205
本章小結206
本章習題207
第7章 數模與模數轉換電路210
7.1 概述210
7.2 數模轉換器210
7.2.1 數模轉換原理和一般組成210
7.2.2 權電阻網絡DAC212
7.2.3 R-2R倒T型電阻網絡DAC213
7.2.4 DAC的轉換精度、速度和主要參數214
7.2.5 集成DAC及其應用舉例215
7.3 模數轉換器216
7.3.1 模數轉換的一般步驟和取樣定理216
7.3.2 并聯(lián)比較型ADC218
7.3.3 逐次漸近型ADC220
7.3.4 雙積分型ADC221
7.3.5 ADC的轉換精度和轉換速度224
7.3.6 集成ADC及其應用舉例224
本章小結225
習題226
第8章 半導體存儲器和可編程邏輯器件229
8.1 概述229
8.2 只讀存儲器229
8.2.1 ROM的結構及工作原理230
8.2.2 ROM應用舉例及容量擴展232
8.3 隨機存取存儲器235
8.3.1 RAM的結構及存儲單元235
8.3.2 RAM存儲容量的擴展236
8.4 可編程邏輯器件簡介238
8.4.1 可編程陣列邏輯器件239
8.4.2 可編程通用陣列邏輯器件240
8.4.3 復雜的可編程邏輯器件243
8.4.4 現場可編程門陣列244
本章小結246
習題247
第9章 可編程邏輯器件的應用249
9.1 概述249
9.1.1 現代數字系統(tǒng)設計方法簡介249
9.1.2 現代數字系統(tǒng)的設計步驟249
9.2 可編程邏輯器件的基礎知識250
9.2.1 MAX+plusⅡ軟件的使用250
9.2.2 VHDL語言的基礎知識253
9.3 組合邏輯電路的設計258
9.3.1 譯碼器258
9.3.2 選擇器和加法器260
9.4 時序邏輯電路的設計262
9.4.1 觸發(fā)器262
9.4.2 計數器、分頻器264
9.4.3 寄存器、順序脈沖發(fā)生器266
9.5 數字應用設計舉例268
本章小結270
習題270
第10章 數字電路應用設計舉例273
10.1 設計電子電路的一般方法與步驟273
10.2 數字電路應用設計舉例276
設計舉例1會議發(fā)言限時器276
設計舉例2數字頻率計281
本章小結286
習題287
附錄Ⅰ 數字集成電路命名方法288
附錄Ⅱ 常用集成電路外引腳排列圖及功能表290
部分習題參考答案293
參考文獻300
1.真值表
真值表是將輸入邏輯變量的各種可能取值和對應的函數值排列在一起而組成的表格。它的主要優(yōu)點是可以直觀地反映邏輯變量的取值和函數值之間的對應關系。所以，在許多數字集成電路手冊中，常常都以真值表的形式給出器件的邏輯功能。它的主要缺點是當變量個數較多時，列寫真值表麻煩，而且不能運用邏輯代數公式進行化簡。
當把一個實際邏輯問題抽象成為數學問題時，使用真值表是最方便的。所以，在數字電路的邏輯設計過程中，首先就是分析要求列出真值表，然后由真值表再轉換成其他的形式。
2.邏輯函數表達式
邏輯函數表達式是用與、或、非等邏輯運算的組合來表示邏輯變量之間關系的代數表達式。邏輯函數表達式有多種表示形式，邏輯函數表達式又簡稱為邏輯表達式、邏輯式或表達式。這種方法的主要優(yōu)點是形式簡單，書寫方便，又能利用邏輯代數公式進行化簡，同時根據邏輯表達式畫邏輯圖比較容易。缺點是不能直接反映輸入、輸出變量之間的對應關系。
3.邏輯圖
邏輯圖是用若干規(guī)定的邏輯符號連接構成的圖。由于圖中的邏輯符號通常都是和電路器件相對應，所以邏輯圖又稱為邏輯電路圖，用邏輯圖實現電路是較容易的，它有與工程實際比較接近的優(yōu)點。
4.卡諾圖
卡諾圖是真值表的一種特定的圖示形式，是根據真值表按一定規(guī)則畫出的一種方格圖，它是用每個小方格來表示真值表中每一行變量的取值情況和對應的函數值。卡諾圖也是邏輯函數的一種表示方法，它可以直觀而方便地化簡邏輯函數。它的主要缺點在于變量增加后，用卡諾圖表示邏輯函數將變得比較復雜，邏輯函數的化簡也顯得困難。
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