電子技術(shù)基礎(chǔ)：數(shù)字部分（第六版）
定 價(jià)：53 元
叢書名：十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材·面向21世紀(jì)課程教材
- 作者：華中科技大學(xué)電子技術(shù)課程組，康華光，秦臻，等 編
- 出版時(shí)間：2014/1/1
- ISBN：9787040380040
- 出 版 社：高等教育出版社
- 中圖法分類：TN01
- 頁碼：551
- 紙張：膠版紙
- 版次：6
- 開本：16K
《電子技術(shù)基礎(chǔ)：數(shù)字部分（第六版）/“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材·面向21世紀(jì)課程教材》被評為“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材。上一版為普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材，第四版為面向21世紀(jì)課程教材，榮獲2002年全國普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。
本次修訂弱化了中規(guī)模集成芯片的應(yīng)用，將組合與時(shí)序單元電路作為宏模型介紹，加強(qiáng)應(yīng)用FPGA、CPLD進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。加強(qiáng)低電源電壓器件及其接口內(nèi)容，消減TTL系列的內(nèi)容。增加CMOS通用電路中小邏輯與寬總線內(nèi)容的介紹。加強(qiáng)應(yīng)用Verilog語言描述組合及時(shí)序單元電路的例題。
全書共11章，分別是：數(shù)字邏輯概論，邏輯代數(shù)與硬件描述語言基礎(chǔ)，邏輯門電路，組合邏輯電路，鎖存器和觸發(fā)器，時(shí)序邏輯電路，半導(dǎo)體存儲器，CPLD和FPCA，脈沖波形的變換與產(chǎn)生，數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。附錄中列出EDA工具QuaItusⅡ9.0簡介，電氣簡圖用圖形符號——二進(jìn)制邏輯單元（CB/T4728.12-1996）簡介，常用邏輯符號對照表。
《電子技術(shù)基礎(chǔ)：數(shù)字部分（第六版）/“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材·面向21世紀(jì)課程教材》可作為高等學(xué)校電氣類、電子信息類、自動(dòng)化類等專業(yè)“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。
康華光，1925年8月出生于湖南衡山，現(xiàn)為華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。長期從事電子技術(shù)教學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程研究。
康教授1951年畢業(yè)于武漢大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系并留校任教。1953年院系調(diào)整到華中科技大學(xué)（原華中工學(xué)院）工作至今。現(xiàn)任中國電子學(xué)會生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)分會委員。曾任國家教委高校工科電工課程教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任兼電子技術(shù)課程教學(xué)指導(dǎo)小組組長。
由康華光主編的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》（模擬、數(shù)字部分）第一、二、三、四版（高等教育出版社，1979、1982、1988、1999年）曾先后于1988、1992、1996、2002年榮獲四次國家級獎(jiǎng)勵(lì)，含優(yōu)秀教材獎(jiǎng)、優(yōu)秀教材特等獎(jiǎng)、科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)。主持研究的“優(yōu)化電子技術(shù)基礎(chǔ)課程建設(shè)”項(xiàng)目，榮獲1989年國家級優(yōu)秀教學(xué)研究成果獎(jiǎng)。
在科研方面，主要從事交叉學(xué)科的研究，如生物醫(yī)學(xué)信息的檢測與分析以及細(xì)胞電生理研究。建立了國內(nèi)第一個(gè)具有國際先進(jìn)水平的細(xì)胞信使實(shí)驗(yàn)室。主持了多項(xiàng)國家級科研課題，開展國內(nèi)、國際交流與合作，成績卓著。培養(yǎng)了博士、碩士生40余名。發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文和專著《膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用》（科學(xué)出版社，2002年）。
1 數(shù)字邏輯概論
1.1 數(shù)字信號與數(shù)字電路
1.1.1 數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用
1.1.2 數(shù)字集成電路的分類及特點(diǎn)
1.1.3 模擬信號和數(shù)字信號
1.1.4 數(shù)字信號的描述方法
1.2 數(shù)制
1.2.1 十進(jìn)制
1.2.2 二進(jìn)制
1.2.3 十一二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換
1.2.4 十六進(jìn)制和八進(jìn)制
1.3 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算
1.3.1 無符號二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算
1.3.2 帶符號二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算
1.4 二進(jìn)制代碼
1.4.1 二一十進(jìn)制碼
1.4.2 格雷碼
1.4.3 ASCII碼
1.5 二值邏輯變量與基本邏輯運(yùn)算
1.6 邏輯函數(shù)及其表示方法
1.6.1 邏輯函數(shù)的幾種表示方法
1.6.2 邏輯函數(shù)表示方法之間的轉(zhuǎn)換
小結(jié)
習(xí)題
2 邏輯代數(shù)與硬件描述語言基礎(chǔ)
2.1 邏輯代數(shù)的基本定律和規(guī)則
2.1.1 邏輯代數(shù)的基本定律和恒等式
2.1.2 邏輯代數(shù)的基本規(guī)則
2.2 邏輯函數(shù)表達(dá)式的形式
2.2.1 邏輯函數(shù)表達(dá)式的基本形式
2.2.2 最小項(xiàng)與最小項(xiàng)表達(dá)式
2.2.3 最大項(xiàng)與最大項(xiàng)表達(dá)式
2.3 邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法
2.3.1 邏楫函數(shù)的最簡形式
2.3.2 邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法
2.4 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法
2.4.1 用卡諾圖表示邏輯函數(shù)
2.4.2 用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)
2.5 硬件描述語言VerilogHDL基礎(chǔ)
2.5.1 Verilog語言的基本語法規(guī)則
2.5.2 變量的數(shù)據(jù)類型
2.5.3 運(yùn)算符及其優(yōu)先級
2.5.4 Verilog內(nèi)部的基本門級元件
2.5.5 Verilog程序的基本結(jié)構(gòu)
2.5.6 邏輯功能的仿真與測試
小結(jié)
習(xí)題
3 邏輯門電路
3.1 邏輯門電路簡介
3.1.1 各種邏輯門電路系列簡介
3.1.2 開關(guān)電路
3.2 基本CMOS邏輯門電路
3.2.1 MOS管及其開關(guān)特性
3.2.2 CMOS反相器
3.2.3 其他基本CMOS邏輯門電路
3.2.4 CMOS傳輸門
3.3 CMOS邏輯門電路的不同輸出結(jié)構(gòu)及參數(shù)
3.3.1 CMOS邏輯門的保護(hù)和緩沖電路
3.3.2 CMOS漏極開路門和三態(tài)輸出門電路
3.3.3 CMOS邏輯門電路的重要技術(shù)參數(shù)
3.4 類NMOS和BiCMOS邏輯門電路
3.4.1 類NMOS門電路
3.4.2 BiCMOS門電路
3.5 TTL邏輯門電路
3.5.1 BJT的開關(guān)特性
3.5.2 TTI反相器的基本電路
3.5.3 改進(jìn)型TTL門電路——抗飽和TTL門電路
3.5.4 TTL系列門電路特性參數(shù)比較
3.6 ECL邏輯門電路
3.7 邏輯描述中的幾個(gè)問題
3.7.1 正負(fù)邏輯問題
3.7.2 基本邏輯門的等效符號及其應(yīng)用
3.8 邏輯門電路使用中的幾個(gè)實(shí)際問題
3.8.1 各系列邏輯門電路之間的接口問題
3.8.2 邏輯門電路驅(qū)動(dòng)其他負(fù)載時(shí)的接口
3.8.3 抗干擾措施
3.8.4 CMOS通用邏輯電路中的小尺寸邏輯和寬總線系列
3.9 用VerilogHDL描述CMOS門電路
3.9.1 CMOS門電路的Verilog建模
3.9.2 CMOS傳輸門電路的Verilog建模
小結(jié)
習(xí)題
4 組合邏輯電路
4.1 組合邏輯電路的分析
4.1.1 組合邏輯電路的定義
4.1.2 組合邏輯電路的分析方法
4.2 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)
4.2.1 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)過程
4.2.2 組合邏輯電路的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)
4.3 組合邏輯電路中的競爭冒險(xiǎn)
4.3.1 產(chǎn)生競爭一冒險(xiǎn)的原因
4.3.2 消去競爭一冒險(xiǎn)的方法
4.4 若干典型的組合邏輯電路
4.4.1 編碼器
4.4.2 譯碼器／數(shù)據(jù)分配器
4.4.3 數(shù)據(jù)選擇器
4.4.4 數(shù)值比較器
4.4.5 算術(shù)運(yùn)算電路
4.5 組合可編程邏輯器件
……
5 鎖存器和觸發(fā)器
6 時(shí)序邏輯電路
7 半導(dǎo)體存儲器
8 CPLD和FPGA
9 脈沖波形的變換與產(chǎn)生
10 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器
11 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
參考文獻(xiàn)
數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的典型代表是電子計(jì)算機(jī)，它是伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路和超大規(guī)模集成電路四個(gè)發(fā)展階段，其體積越來越小，功能越來越強(qiáng)，價(jià)格越來越低，應(yīng)用范圍越來越廣，目前正朝著智能化方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響已遍及人類經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，掀起了一場“數(shù)字革命”。數(shù)字技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于廣播、電視、通信、醫(yī)學(xué)診斷、測量、控制、文化娛樂以及家庭生活等方面。由于數(shù)字信息具有便于存儲、處理和傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，使得許多傳統(tǒng)使用模擬技術(shù)的領(lǐng)域轉(zhuǎn)而運(yùn)用數(shù)字技術(shù)。
音頻信息存儲20世紀(jì)90年代以前，聲音的存儲主要以模擬信號的方式將聲波記錄在唱片或磁帶上，而兩者的攜帶和保存都不方便。現(xiàn)在是將聲音轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號存儲在CD（Compact Disc）上。存儲音樂的CD通常使用的取樣頻率為44.lkHz，量化位數(shù)為16位，同時(shí)有兩股聲音被錄制（分別流向立體聲系統(tǒng)的兩個(gè)揚(yáng)聲器），而且可以存儲長達(dá)74min的音樂。這樣一張CD盤上儲存的數(shù)字信息總量超過700MB。CD盤可用于存儲不同格式的數(shù)據(jù)，最常見的格式是音頻數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。
視頻信息存儲DVD（Digital Video Disk或Digital Versatile Disk]普及之前，早期的視頻信息存儲主要以記錄模擬信號的錄像帶為主，而錄像帶不便于保存和傳輸。DVD與CD外觀類似，但在數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)容量及功能等方面都有本質(zhì)的區(qū)別。CD存儲無數(shù)據(jù)壓縮的音頻信息，而DVD采用MPEG2的壓縮技術(shù)，以數(shù)字格式存儲音頻和視頻信息。DVD可以分為單面單層、單面雙層、雙面單層和雙面雙層四種物理結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)容量非常大，畫質(zhì)和音質(zhì)好。僅單面單層、直徑12cm的光盤就能存儲4.7CB數(shù)據(jù)，影片播放時(shí)間可達(dá)133min。雙面雙層存儲的數(shù)據(jù)可高達(dá)17CB之多，影片播放時(shí)間可達(dá)8h以上。因此，DVD已成為家庭影院的重要組成部分。
MPEG（Moving Picture Experts Croup）是世界數(shù)字視頻和音頻壓縮比的標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的，用于多媒體運(yùn)動(dòng)圖像和伴音的數(shù)據(jù)壓縮編碼的國際標(biāo)準(zhǔn)。MPEC標(biāo)準(zhǔn)主要包括MPEGI、MPEG2、MPEG4、MPEG7和MPEG21等，以適用于不同帶寬和數(shù)字影像質(zhì)量的要求。MPEG的壓縮比，最高可達(dá)200：1，而且在提供高壓縮比的同時(shí)，對數(shù)據(jù)的損失很小。MPEC標(biāo)準(zhǔn)改變了以模擬方式記錄聲音和影像的傳統(tǒng)方法，令視聽傳播進(jìn)入到數(shù)字化時(shí)代。
照相機(jī)傳統(tǒng)的模擬相機(jī)是用鹵化銀感光膠片記錄影像，膠片成像過程需要嚴(yán)格的加工工藝和技術(shù)，而且膠片不便于保存和傳輸。數(shù)碼相機(jī)是將影像的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以像素陣列的形式進(jìn)行存儲。存儲的信息包括色彩、光強(qiáng)度和位置等。例如1024x768的像素陣列中，每個(gè)像素的紅、綠、藍(lán)三原色均是8位，則該陣列的數(shù)據(jù)位數(shù)超過1800萬。如果用JPEG圖形格式進(jìn)行壓縮處理，壓縮比率采用20：1，處理后的數(shù)據(jù)量只為原來的5%，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離傳輸。如今，數(shù)碼相機(jī)已完全取代模擬膠片相機(jī)。
……
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