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數字電路與系統 (第4版) 版權信息
- ISBN：9787121451492
- 條形碼：9787121451492 ; 978-7-121-45149-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
數字電路與系統 (第4版) 內容簡介
數字電子技術是信息、通信、計算機、控制等領域工程技術人員必須掌握的基本理論和技能，本書主要講解了數字邏輯基礎，邏輯門電路，邏輯代數基礎，組合邏輯電路，觸發器，時序邏輯電路，脈沖波形的產生與變換，數字系統設計基礎，數模與模數轉換，半導體存儲器及可編程邏輯器件，硬件描述語言Verilog HDL等內容。第4版總結近年來使用本書教學和學習經驗，對本書的章節、部分內容、部分習題進行調整、增刪和修改。為了保持數字電路基本知識和基礎理論的連貫性，同時適應信息科學的迅速發展，本書保留了有關數制、邏輯代數、觸發器原理、組合邏輯電路、時序邏輯電路、模數數模轉換等原有的基本內容。
數字電路與系統 (第4版) 目錄
目 錄
第1章 數字邏輯基礎 1
1．1 概述 1
1．2 數制與編碼 3
1．3 邏輯代數與運算法則 10
1．3．1 基本邏輯運算 10
1．3．2 邏輯代數的基本定律 11
1．3．3 邏輯代數的基本規則 11
1．4 邏輯函數的標準形式 12
1．4．1 *小項和標準與或式 12
1．4．2 *大項和標準或與式 14
1．4．3 *大項與*小項的關系 15
1．5 邏輯函數的公式化簡法 16
1．6 邏輯函數的卡諾圖化簡法 17
1．6．1 卡諾圖 17
1．6．2 用卡諾圖表示邏輯函數 18
1．6．3 用卡諾圖化簡邏輯函數 18
1．6．4 具有隨意項的邏輯函數化簡 20
1．6．5 引入變量卡諾圖 22
習題 22
第2章 邏輯門電路 30
2．1 概述 30
2．2 邏輯門電路介紹 30
2．2．1 基本邏輯門電路 30
2．2．2 復合邏輯門電路 31
2．3 TTL邏輯門電路 33
2．3．1 TTL與非門 33
2．3．2 TTL與非門的電氣特性 36
2．3．3 其他類型TTL門電路 38
2．4 MOS門電路 43
2．4．1 NMOS門電路 43
2．4．2 CMOS電路 45
2．4．3 CMOS電路特點 47
2．4．4 集成電路使用注意事項 47
2．5 TTL與CMOS電路的連接 48
2．6 TTL、CMOS常用芯片介紹 49
習題 50
第3章 組合邏輯電路 57
3．1 組合邏輯電路分析 57
3．2 組合邏輯電路設計 58
3．3 典型組合邏輯電路―編碼器 61
3．3．1 普通編碼器 61
3．3．2 優先編碼器 62
3．4 典型組合邏輯電路―譯碼器 65
3．4．1 二進制譯碼器 65
3．4．2 碼制變換譯碼器 68
3．4．3 顯示譯碼器 69
3．5 典型組合邏輯電路―數據選擇器 73
3．5．1 數據選擇器 73
3．5．2 數據選擇器實現邏輯函數 74
3．6 典型組合邏輯電路―數值比較器 76
3．6．1 一位數值比較器 77
3．6．2 四位數值比較器7485 77
3．6．3 數值比較器的位數擴展 78
3．7 典型組合邏輯電路―加法電路 78
3．7．1 半加器 79
3．7．2 全加器 79
3．7．3 超前進位加法器74283 80
*3．8 組合邏輯電路的競爭冒險 82
3．8．1 競爭冒險的分類與判別 82
3．8．2 競爭冒險消除方法 83
習題 84
第4章 觸發器 90
4．1 電平觸發的觸發器 90
4．1．1 基本RS觸發器 90
4．1．2 時鐘觸發器 94
4．2 脈沖觸發的觸發器 99
4．2．1 主從RS觸發器 99
4．2．2 主從JK觸發器 100
4．3 邊沿觸發的觸發器 104
4．3．1 TTL邊沿觸發器 104
4．3．2 CMOS邊沿觸發器 107
4．4 觸發器的分類和區別 109
*4．5 觸發器之間的轉換 111
4．6 觸發器的典型應用 112
習題 113
第5章 時序邏輯電路 119
5．1 時序邏輯電路的基本概念 119
5．1．1 時序邏輯電路的結構及特點 119
5．1．2 時序邏輯電路的分類 120
5．1．3 時序邏輯電路的表示方法 120
5．2 同步時序邏輯電路的一般分析方法 121
5．3 同步時序邏輯電路的設計 124
5．4 計數器 132
5．4．1 4位二進制同步集成計數器74161 132
5．4．2 8421BCD碼同步加法計數器74160 133
5．4．3 同步二進制加法計數器74163 134
5．4．4 二-五-十進制異步加法計數器74290 134
5．4．5 集成計數器的應用 136
5．5 寄存器 141
5．5．1 寄存器74175 141
5．5．2 移位寄存器 142
5．5．3 集成移位寄存器74194 143
5．5．4 移位寄存器構成的移位型計數器 145
5．6 序列信號發生器 147
5．6．1 計數型序列信號發生器 147
5．6．2 移位型序列信號發生器 148
習題 150
第6章 脈沖波形的產生與變換 157
6．1 矩形脈沖信號的基本參數 157
6．2 555定時器 157
6．3 施密特觸發器 158
6．3．1 555定時器構成的施密特觸發器 159
6．3．2 門電路構成的施密特觸發器 160
6．3．3 集成施密特觸發器 161
6．3．4 施密特觸發器的應用 162
6．4 單穩態觸發器 164
6．4．1 TTL與非門組成的微分型單穩態觸發器 164
6．4．2 555定時器構成的單穩態觸發器 166
6．4．3 集成單穩態觸發器 167
6．4．4 單穩態觸發器的應用 170
6．5 多諧振蕩器 172
6．5．1 555定時器構成的多諧振蕩器 173
6．5．2 TTL與非門構成的多諧振蕩器 175
6．5．3 石英晶體振蕩器 176
6．5．4 施密特觸發器構成的多諧振蕩器 177
6．5．5 多諧振蕩器的應用 179
習題 179
第7章 數模轉換與模數轉換 184
7．1 數模轉換電路 184
7．1．1 數模轉換關系 184
7．1．2 權電阻網絡DAC 185
7．1．3 R-2R梯形電阻網絡DAC 186
7．1．4 R-2R倒梯形電阻網絡DAC 187
7．1．5 電流激勵DAC 188
7．1．6 集成數模轉換電路 188
7．1．7 DAC的主要技術指標 193
7．2 模數轉換電路 195
7．2．1 ADC的工作過程 195
7．2．2 并行比較型ADC 198
7．2．3 并/串型ADC 200
7．2．4 逐次逼近型ADC 201
7．2．5 雙積分型ADC 203
7．2．6 集成ADC 204
7．2．7 ADC的主要技術指標 207
習題 208
第8章 半導體存儲器及可編程邏輯器件 212
8．1 半導體存儲器概述 212
8．1．1 半導體存儲器的分類 212
8．1．2 存儲器的技術指標 213
8．2 隨機存儲器（RAM） 213
8．2．1 RAM的基本結構 213
8．2．2 RAM芯片簡介 217
8．2．3 RAM的容量擴展 218
8．3 只讀存儲器（ROM） 220
8．3．1 ROM的分類 220
8．3．2 ROM的結構與基本原理 221
8．3．3 ROM應用 222
*8．4 可編程邏輯器件（PLD） 225
8．4．1 可編程邏輯器件概述 225
8．4．2 可編程邏輯器件的基本結構和電路表示方法 226
8．4．3 復雜可編程邏輯器件（CPLD） 228
8．4．4 現場可編程門陣列（FPGA） 232
8．4．5 CPLD/FPGA設計方法與編程技術 237
習題 240
第9章 數字系統設計基礎 246
9．1 數字系統概述 246
9．1．1 數字系統的結構 246
9．1．2 數字系統的定時 246
9．1．3 數字系統設計的一般過程 247
9．2 ASM圖表 247
9．2．1 ASM圖表的符號 247
9．2．2 ASM圖表的含義 249
9．2．3 ASM圖表的建立 250
9．3 數字系統設計 251
習題 260
第10章 硬件描述語言Verilog HDL 262
10．1 Verilog HDL的基本知識 262
10．1．1 什么是Verilog HDL 262
10．1．2 Verilog HDL的發展歷史 262
10．1．3 Verilog HDL程序的基本結構 263
10．2 Verilog HDL的基本元素 265
10．2．1 注釋符 265
10．2．2 標識符 266
10．2．3 關鍵字 266
10．2．4 間隔符 266
10．2．5 操作符 266
10．2．6 數據類型 270
10．3 Verilog HDL的基本語句 275
10．3．1 過程結構語句 275
10．3．2 語句塊 277
10．3．3 時序控制 278
10．3．4 賦值語句 279
10．3．5 分支語句 280
10．3．6 循環語句 282
10．4 Verilog HDL程序設計實例 283
10．4．1 基本邏輯門電路設計 283
10．4．2 組合邏輯電路設計 286
10．4．3 時序邏輯電路設計 292
10．4．4 數字系統設計實例 298
10．5 Verilog HDL的模擬仿真 301
10．5．1 Quartus II開發軟件 301
10．5．2 ModelSim開發軟件 302
10．5．3 仿真實例 302
習題 310
參考文獻 311
第1章 數字邏輯基礎 1
1．1 概述 1
1．2 數制與編碼 3
1．3 邏輯代數與運算法則 10
1．3．1 基本邏輯運算 10
1．3．2 邏輯代數的基本定律 11
1．3．3 邏輯代數的基本規則 11
1．4 邏輯函數的標準形式 12
1．4．1 *小項和標準與或式 12
1．4．2 *大項和標準或與式 14
1．4．3 *大項與*小項的關系 15
1．5 邏輯函數的公式化簡法 16
1．6 邏輯函數的卡諾圖化簡法 17
1．6．1 卡諾圖 17
1．6．2 用卡諾圖表示邏輯函數 18
1．6．3 用卡諾圖化簡邏輯函數 18
1．6．4 具有隨意項的邏輯函數化簡 20
1．6．5 引入變量卡諾圖 22
習題 22
第2章 邏輯門電路 30
2．1 概述 30
2．2 邏輯門電路介紹 30
2．2．1 基本邏輯門電路 30
2．2．2 復合邏輯門電路 31
2．3 TTL邏輯門電路 33
2．3．1 TTL與非門 33
2．3．2 TTL與非門的電氣特性 36
2．3．3 其他類型TTL門電路 38
2．4 MOS門電路 43
2．4．1 NMOS門電路 43
2．4．2 CMOS電路 45
2．4．3 CMOS電路特點 47
2．4．4 集成電路使用注意事項 47
2．5 TTL與CMOS電路的連接 48
2．6 TTL、CMOS常用芯片介紹 49
習題 50
第3章 組合邏輯電路 57
3．1 組合邏輯電路分析 57
3．2 組合邏輯電路設計 58
3．3 典型組合邏輯電路―編碼器 61
3．3．1 普通編碼器 61
3．3．2 優先編碼器 62
3．4 典型組合邏輯電路―譯碼器 65
3．4．1 二進制譯碼器 65
3．4．2 碼制變換譯碼器 68
3．4．3 顯示譯碼器 69
3．5 典型組合邏輯電路―數據選擇器 73
3．5．1 數據選擇器 73
3．5．2 數據選擇器實現邏輯函數 74
3．6 典型組合邏輯電路―數值比較器 76
3．6．1 一位數值比較器 77
3．6．2 四位數值比較器7485 77
3．6．3 數值比較器的位數擴展 78
3．7 典型組合邏輯電路―加法電路 78
3．7．1 半加器 79
3．7．2 全加器 79
3．7．3 超前進位加法器74283 80
*3．8 組合邏輯電路的競爭冒險 82
3．8．1 競爭冒險的分類與判別 82
3．8．2 競爭冒險消除方法 83
習題 84
第4章 觸發器 90
4．1 電平觸發的觸發器 90
4．1．1 基本RS觸發器 90
4．1．2 時鐘觸發器 94
4．2 脈沖觸發的觸發器 99
4．2．1 主從RS觸發器 99
4．2．2 主從JK觸發器 100
4．3 邊沿觸發的觸發器 104
4．3．1 TTL邊沿觸發器 104
4．3．2 CMOS邊沿觸發器 107
4．4 觸發器的分類和區別 109
*4．5 觸發器之間的轉換 111
4．6 觸發器的典型應用 112
習題 113
第5章 時序邏輯電路 119
5．1 時序邏輯電路的基本概念 119
5．1．1 時序邏輯電路的結構及特點 119
5．1．2 時序邏輯電路的分類 120
5．1．3 時序邏輯電路的表示方法 120
5．2 同步時序邏輯電路的一般分析方法 121
5．3 同步時序邏輯電路的設計 124
5．4 計數器 132
5．4．1 4位二進制同步集成計數器74161 132
5．4．2 8421BCD碼同步加法計數器74160 133
5．4．3 同步二進制加法計數器74163 134
5．4．4 二-五-十進制異步加法計數器74290 134
5．4．5 集成計數器的應用 136
5．5 寄存器 141
5．5．1 寄存器74175 141
5．5．2 移位寄存器 142
5．5．3 集成移位寄存器74194 143
5．5．4 移位寄存器構成的移位型計數器 145
5．6 序列信號發生器 147
5．6．1 計數型序列信號發生器 147
5．6．2 移位型序列信號發生器 148
習題 150
第6章 脈沖波形的產生與變換 157
6．1 矩形脈沖信號的基本參數 157
6．2 555定時器 157
6．3 施密特觸發器 158
6．3．1 555定時器構成的施密特觸發器 159
6．3．2 門電路構成的施密特觸發器 160
6．3．3 集成施密特觸發器 161
6．3．4 施密特觸發器的應用 162
6．4 單穩態觸發器 164
6．4．1 TTL與非門組成的微分型單穩態觸發器 164
6．4．2 555定時器構成的單穩態觸發器 166
6．4．3 集成單穩態觸發器 167
6．4．4 單穩態觸發器的應用 170
6．5 多諧振蕩器 172
6．5．1 555定時器構成的多諧振蕩器 173
6．5．2 TTL與非門構成的多諧振蕩器 175
6．5．3 石英晶體振蕩器 176
6．5．4 施密特觸發器構成的多諧振蕩器 177
6．5．5 多諧振蕩器的應用 179
習題 179
第7章 數模轉換與模數轉換 184
7．1 數模轉換電路 184
7．1．1 數模轉換關系 184
7．1．2 權電阻網絡DAC 185
7．1．3 R-2R梯形電阻網絡DAC 186
7．1．4 R-2R倒梯形電阻網絡DAC 187
7．1．5 電流激勵DAC 188
7．1．6 集成數模轉換電路 188
7．1．7 DAC的主要技術指標 193
7．2 模數轉換電路 195
7．2．1 ADC的工作過程 195
7．2．2 并行比較型ADC 198
7．2．3 并/串型ADC 200
7．2．4 逐次逼近型ADC 201
7．2．5 雙積分型ADC 203
7．2．6 集成ADC 204
7．2．7 ADC的主要技術指標 207
習題 208
第8章 半導體存儲器及可編程邏輯器件 212
8．1 半導體存儲器概述 212
8．1．1 半導體存儲器的分類 212
8．1．2 存儲器的技術指標 213
8．2 隨機存儲器（RAM） 213
8．2．1 RAM的基本結構 213
8．2．2 RAM芯片簡介 217
8．2．3 RAM的容量擴展 218
8．3 只讀存儲器（ROM） 220
8．3．1 ROM的分類 220
8．3．2 ROM的結構與基本原理 221
8．3．3 ROM應用 222
*8．4 可編程邏輯器件（PLD） 225
8．4．1 可編程邏輯器件概述 225
8．4．2 可編程邏輯器件的基本結構和電路表示方法 226
8．4．3 復雜可編程邏輯器件（CPLD） 228
8．4．4 現場可編程門陣列（FPGA） 232
8．4．5 CPLD/FPGA設計方法與編程技術 237
習題 240
第9章 數字系統設計基礎 246
9．1 數字系統概述 246
9．1．1 數字系統的結構 246
9．1．2 數字系統的定時 246
9．1．3 數字系統設計的一般過程 247
9．2 ASM圖表 247
9．2．1 ASM圖表的符號 247
9．2．2 ASM圖表的含義 249
9．2．3 ASM圖表的建立 250
9．3 數字系統設計 251
習題 260
第10章 硬件描述語言Verilog HDL 262
10．1 Verilog HDL的基本知識 262
10．1．1 什么是Verilog HDL 262
10．1．2 Verilog HDL的發展歷史 262
10．1．3 Verilog HDL程序的基本結構 263
10．2 Verilog HDL的基本元素 265
10．2．1 注釋符 265
10．2．2 標識符 266
10．2．3 關鍵字 266
10．2．4 間隔符 266
10．2．5 操作符 266
10．2．6 數據類型 270
10．3 Verilog HDL的基本語句 275
10．3．1 過程結構語句 275
10．3．2 語句塊 277
10．3．3 時序控制 278
10．3．4 賦值語句 279
10．3．5 分支語句 280
10．3．6 循環語句 282
10．4 Verilog HDL程序設計實例 283
10．4．1 基本邏輯門電路設計 283
10．4．2 組合邏輯電路設計 286
10．4．3 時序邏輯電路設計 292
10．4．4 數字系統設計實例 298
10．5 Verilog HDL的模擬仿真 301
10．5．1 Quartus II開發軟件 301
10．5．2 ModelSim開發軟件 302
10．5．3 仿真實例 302
習題 310
參考文獻 311
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數字電路與系統 (第4版) 作者簡介
唐洪，大連理工大學教授，博士生導師，。研究生物醫學信號處理，擅長心電、心音、脈搏波等信號分析。2006年畢業于大連理工大學信號與信息處理專業，獲博士學位。2011年起，任副教授。2020年起，任教授。主持完成青年基金項目等多項。近年在國際、國內高水平期刊、重要學術刊物和國際會議上發表學術論文五十余篇。多次獲得遼寧省自然科學學術成果（論文類）一等獎。
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