数字电子技术基础 / 一流本科专业一流本科课程建设系列教材
定价：￥59.80
作者： 桂银刚，吴永烽
出版社：机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111810834
- 1-1
- 446
内容简介
本书是为高等学校开设“数字电子技术基础”课程，并为紧密结合工程教育认证而编写的教材。本书全面而系统地介绍了数字电子技术的基础知识和基本原理，内容包括数字信号和数字编码、逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、存储器、时序逻辑电路、脉冲的产生与整形电路、数/模和模/数转换等，并面向复杂工程问题展开探究。
本书逻辑严谨，重点明确，并注重理论与实际工程问题相结合。本书在编写过程中结合了教学团队多年的教学经验，具有较好的可讲授性和可读性。
本书既可作为高等学校电子类、电气类及自动化类专业“电子技术基础”课程的教材，也可供从事电子技术的工程技术人员参考。
本书配有以下教学资源：电子课件、教学视频（扫描书中二维码）、教学大纲及习题答案等，欢迎选用本书作教材的教师登录www.cmpedu.com注册后下载，或发邮件至jinacmp@163.com索取。
本书逻辑严谨，重点明确，并注重理论与实际工程问题相结合。本书在编写过程中结合了教学团队多年的教学经验，具有较好的可讲授性和可读性。
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目录
目录
前言
第1章 数字信号和数字编码 1
1.1 电子电路的高、低电平 1
1.1.1 高、低电平概念 1
1.1.2 高、低电平有效概念 2
1.2 数字信号与应用 3
1.3 数制与编码 4
1.3.1 几种常用的数制 4
1.3.2 不同数制间的转换 5
1.3.3 几种常用的编码 9
1.4 二进制算术运算 14
1.4.1 二进制算术运算规则 14
1.4.2 二进制反码、补码和补码运算 15
1.5 探究与工程：格雷码在光电直读码盘中的应用 17
思考题与习题 18
第2章 逻辑代数 20
2.1 逻辑关系 20
2.1.1 基本逻辑运算 20
2.1.2 复合逻辑运算 23
2.2 逻辑公式 24
2.3 逻辑定理 25
2.3.1 代入定理 25
2.3.2 反演定理 26
2.3.3 对偶定理 26
2.4 逻辑函数 27
2.4.1 逻辑函数的建立 27
2.4.2 逻辑函数的描述方法 27
2.4.3 逻辑函数的实现 30
2.4.4 逻辑函数的标准形式 32
2.5 逻辑函数的化简 33
2.5.1 公式化简法 33
2.5.2 卡诺图化简法 34
2.6 逻辑约束 37
2.6.1 约束项、任意项和逻辑函数中的无关项 37
2.6.2 含无关项的化简 38
思考题与习题 39
第3章 门电路 42
3.1 逻辑电平 42
3.2 CMOS门电路 44
3.2.1 CMOS非门的结构与功能 44
3.2.2 CMOS非门的传输特性与静态参数 45
3.2.3 输入端噪声容限 46
3.2.4 CMOS非门的动态特性与动态参数 46
3.2.5 CMOS非门的输出特性和输入特性 48
3.2.6 其他类型的CMOS门电路 50
3.3 CMOS集成电路的保护 54
3.4 TTL门电路 56
3.4.1 TTL非门的结构与功能 56
3.4.2 TTL非门的传输特性与静态参数 58
3.4.3 TTL非门的动态特性与动态参数 58
3.4.4 TTL非门的输入特性 61
3.4.5 TTL非门的输出特性 62
3.4.6 其他类型的TTL门电路 62
3.5 CMOS与TTL门电路的连接 66
3.5.1 TTL电路驱动CMOS电路 67
3.5.2 CMOS电路驱动TTL电路 67
3.6 探究与工程：数字电路的时延 67
思考题与习题 69
第4章 组合逻辑电路 72
4.1 组合逻辑电路的特点 72
4.2 组合逻辑电路的分析 72
4.2.1 组合逻辑电路的分析方法 72
4.2.2 组合逻辑电路的分析实例 73
4.3 常用的组合逻辑集成电路 74
4.3.1 编码器 74
4.3.2 译码器 78
4.3.3 数据选择器 87
4.3.4 加法器 88
4.3.5 数值比较器 92
4.4 常用组合逻辑集成电路级联 94
4.4.1 编码器的级联 94
4.4.2 译码器的级联 96
4.4.3 数据选择器的级联 97
4.4.4 数值比较器的级联 98
4.5 组合逻辑电路设计 99
4.5.1 组合逻辑电路设计方法 99
4.5.2 小规模集成组合逻辑电路设计 100
4.5.3 中规模集成组合逻辑电路设计 103
4.6 组合逻辑电路的竞争-冒险 106
思考题与习题 109
第5章 存储器 111
5.1 概述 111
5.2 锁存器 111
5.2.1 SR锁存器 111
5.2.2 逻辑波形图 113
5.2.3 特性方程 114
5.3 触发器 114
5.3.1 电平触发器 115
5.3.2 脉冲触发器 122
5.3.3 边沿触发器 128
5.3.4 触发器逻辑功能的转换 131
5.3.5 触发器的时间参数 133
5.4 寄存器 133
5.5 存储器 134
5.5.1 静态随机存储器（SRAM） 135
5.5.2 动态随机存储器（DRAM） 137
5.5.3 只读存储器（ROM） 138
5.5.4 用ROM实现组合逻辑函数 143
思考题与习题 145
第6章 时序逻辑电路 149
6.1 时序逻辑电路的特点 149
6.2 时序逻辑电路的状态与逻辑功能实现 151
6.3 时序逻辑电路的分析 151
6.3.1 同步时序逻辑电路的分析方法 151
6.3.2 同步时序逻辑电路的分析实例 152
6.3.3 异步时序逻辑电路的分析方法 156
6.4 常用时序逻辑集成电路 157
6.4.1 移位寄存器 157
6.4.2 计数器 161
6.4.3 顺序脉冲发生器 190
6.4.4 序列信号发生器 191
6.5 同步时序逻辑电路的设计 193
6.5.1 同步时序逻辑电路的设计方法 193
6.5.2 同步时序逻辑电路的设计实例 195
6.5.3 自启动设计 202
6.6 时序逻辑电路的竞争-冒险 204
6.7 工程探究：药片瓶装系统中的组合逻辑和时序逻辑电路 206
思考题与习题 209
第7章 脉冲的产生与整形电路 213
7.1 脉冲信号 213
7.2 施密特触发器 213
7.2.1 CMOS非门组成施密特触发器 214
7.2.2 集成施密特触发器 216
7.2.3 施密特触发器的应用 216
7.3 单稳态触发器 217
7.3.1 CMOS门电路组成单稳态触发器 218
7.3.2 集成单稳态触发器 222
7.4 多谐振荡电路 224
7.4.1 用施密特触发器组成多谐振荡电路 224
7.4.2 用CMOS非门组成多谐振荡电路 225
7.4.3 石英晶体多谐振荡电路 230
7.5 555定时器 231
7.5.1 555定时器的结构与功能 232
7.5.2 555定时器组成的施密特触发器 233
7.5.3 555定时器组成的单稳态触发器 234
7.5.4 555定时器组成的多谐振荡电路 235
7.6 工程探究：步进电机控制器的数字逻辑电路方案 239
思考题与习题 242
第8章 数/模和模/数转换 247
8.1 概述 247
8.1.1 ADC的种类 247
8.1.2 DAC的种类 247
8.2 DAC的结构及工作原理 248
8.2.1 权电阻网络DAC 248
8.2.2 倒T型电阻网络DAC 249
8.2.3 权电流型DAC 249
8.2.4 双极性输出DAC 250
8.3 DAC的转换精度及速度 252
8.3.1 DAC的转换精度 252
8.3.2 DAC的转换速度 253
8.4 ADC的结构及工作原理 253
8.4.1 取样定理 253
8.4.2 量化与编码 254
8.4.3 取样保持电路 255
8.4.4 并联比较型ADC 256
8.4.5 逐次逼近型ADC 257
8.4.6 双积分型ADC 258
8.4.7 V-F变换型ADC 259
8.5 ADC的转换精度与速度 260
8.5.1 ADC的转换精度 260
8.5.2 ADC的转换速度 260
8.6 工程探究：ADC及DAC的工程应用 260
8.6.1 ADC及DAC选型 261
8.6.2 ADC应用案例 261
思考题与习题 264
附录 266
附录A 可编程逻辑器件 266
附录B VHDL语言 269
附录C EDA软件 282
参考文献 286
前言
第1章 数字信号和数字编码 1
1.1 电子电路的高、低电平 1
1.1.1 高、低电平概念 1
1.1.2 高、低电平有效概念 2
1.2 数字信号与应用 3
1.3 数制与编码 4
1.3.1 几种常用的数制 4
1.3.2 不同数制间的转换 5
1.3.3 几种常用的编码 9
1.4 二进制算术运算 14
1.4.1 二进制算术运算规则 14
1.4.2 二进制反码、补码和补码运算 15
1.5 探究与工程：格雷码在光电直读码盘中的应用 17
思考题与习题 18
第2章 逻辑代数 20
2.1 逻辑关系 20
2.1.1 基本逻辑运算 20
2.1.2 复合逻辑运算 23
2.2 逻辑公式 24
2.3 逻辑定理 25
2.3.1 代入定理 25
2.3.2 反演定理 26
2.3.3 对偶定理 26
2.4 逻辑函数 27
2.4.1 逻辑函数的建立 27
2.4.2 逻辑函数的描述方法 27
2.4.3 逻辑函数的实现 30
2.4.4 逻辑函数的标准形式 32
2.5 逻辑函数的化简 33
2.5.1 公式化简法 33
2.5.2 卡诺图化简法 34
2.6 逻辑约束 37
2.6.1 约束项、任意项和逻辑函数中的无关项 37
2.6.2 含无关项的化简 38
思考题与习题 39
第3章 门电路 42
3.1 逻辑电平 42
3.2 CMOS门电路 44
3.2.1 CMOS非门的结构与功能 44
3.2.2 CMOS非门的传输特性与静态参数 45
3.2.3 输入端噪声容限 46
3.2.4 CMOS非门的动态特性与动态参数 46
3.2.5 CMOS非门的输出特性和输入特性 48
3.2.6 其他类型的CMOS门电路 50
3.3 CMOS集成电路的保护 54
3.4 TTL门电路 56
3.4.1 TTL非门的结构与功能 56
3.4.2 TTL非门的传输特性与静态参数 58
3.4.3 TTL非门的动态特性与动态参数 58
3.4.4 TTL非门的输入特性 61
3.4.5 TTL非门的输出特性 62
3.4.6 其他类型的TTL门电路 62
3.5 CMOS与TTL门电路的连接 66
3.5.1 TTL电路驱动CMOS电路 67
3.5.2 CMOS电路驱动TTL电路 67
3.6 探究与工程：数字电路的时延 67
思考题与习题 69
第4章 组合逻辑电路 72
4.1 组合逻辑电路的特点 72
4.2 组合逻辑电路的分析 72
4.2.1 组合逻辑电路的分析方法 72
4.2.2 组合逻辑电路的分析实例 73
4.3 常用的组合逻辑集成电路 74
4.3.1 编码器 74
4.3.2 译码器 78
4.3.3 数据选择器 87
4.3.4 加法器 88
4.3.5 数值比较器 92
4.4 常用组合逻辑集成电路级联 94
4.4.1 编码器的级联 94
4.4.2 译码器的级联 96
4.4.3 数据选择器的级联 97
4.4.4 数值比较器的级联 98
4.5 组合逻辑电路设计 99
4.5.1 组合逻辑电路设计方法 99
4.5.2 小规模集成组合逻辑电路设计 100
4.5.3 中规模集成组合逻辑电路设计 103
4.6 组合逻辑电路的竞争-冒险 106
思考题与习题 109
第5章 存储器 111
5.1 概述 111
5.2 锁存器 111
5.2.1 SR锁存器 111
5.2.2 逻辑波形图 113
5.2.3 特性方程 114
5.3 触发器 114
5.3.1 电平触发器 115
5.3.2 脉冲触发器 122
5.3.3 边沿触发器 128
5.3.4 触发器逻辑功能的转换 131
5.3.5 触发器的时间参数 133
5.4 寄存器 133
5.5 存储器 134
5.5.1 静态随机存储器（SRAM） 135
5.5.2 动态随机存储器（DRAM） 137
5.5.3 只读存储器（ROM） 138
5.5.4 用ROM实现组合逻辑函数 143
思考题与习题 145
第6章 时序逻辑电路 149
6.1 时序逻辑电路的特点 149
6.2 时序逻辑电路的状态与逻辑功能实现 151
6.3 时序逻辑电路的分析 151
6.3.1 同步时序逻辑电路的分析方法 151
6.3.2 同步时序逻辑电路的分析实例 152
6.3.3 异步时序逻辑电路的分析方法 156
6.4 常用时序逻辑集成电路 157
6.4.1 移位寄存器 157
6.4.2 计数器 161
6.4.3 顺序脉冲发生器 190
6.4.4 序列信号发生器 191
6.5 同步时序逻辑电路的设计 193
6.5.1 同步时序逻辑电路的设计方法 193
6.5.2 同步时序逻辑电路的设计实例 195
6.5.3 自启动设计 202
6.6 时序逻辑电路的竞争-冒险 204
6.7 工程探究：药片瓶装系统中的组合逻辑和时序逻辑电路 206
思考题与习题 209
第7章 脉冲的产生与整形电路 213
7.1 脉冲信号 213
7.2 施密特触发器 213
7.2.1 CMOS非门组成施密特触发器 214
7.2.2 集成施密特触发器 216
7.2.3 施密特触发器的应用 216
7.3 单稳态触发器 217
7.3.1 CMOS门电路组成单稳态触发器 218
7.3.2 集成单稳态触发器 222
7.4 多谐振荡电路 224
7.4.1 用施密特触发器组成多谐振荡电路 224
7.4.2 用CMOS非门组成多谐振荡电路 225
7.4.3 石英晶体多谐振荡电路 230
7.5 555定时器 231
7.5.1 555定时器的结构与功能 232
7.5.2 555定时器组成的施密特触发器 233
7.5.3 555定时器组成的单稳态触发器 234
7.5.4 555定时器组成的多谐振荡电路 235
7.6 工程探究：步进电机控制器的数字逻辑电路方案 239
思考题与习题 242
第8章 数/模和模/数转换 247
8.1 概述 247
8.1.1 ADC的种类 247
8.1.2 DAC的种类 247
8.2 DAC的结构及工作原理 248
8.2.1 权电阻网络DAC 248
8.2.2 倒T型电阻网络DAC 249
8.2.3 权电流型DAC 249
8.2.4 双极性输出DAC 250
8.3 DAC的转换精度及速度 252
8.3.1 DAC的转换精度 252
8.3.2 DAC的转换速度 253
8.4 ADC的结构及工作原理 253
8.4.1 取样定理 253
8.4.2 量化与编码 254
8.4.3 取样保持电路 255
8.4.4 并联比较型ADC 256
8.4.5 逐次逼近型ADC 257
8.4.6 双积分型ADC 258
8.4.7 V-F变换型ADC 259
8.5 ADC的转换精度与速度 260
8.5.1 ADC的转换精度 260
8.5.2 ADC的转换速度 260
8.6 工程探究：ADC及DAC的工程应用 260
8.6.1 ADC及DAC选型 261
8.6.2 ADC应用案例 261
思考题与习题 264
附录 266
附录A 可编程逻辑器件 266
附录B VHDL语言 269
附录C EDA软件 282
参考文献 286
