數(shù)字電子技術(shù)及應(yīng)用教程

前言

　　隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，微電子技術(shù)和集成電路的廣泛應(yīng)用，以及電子信息技術(shù)的發(fā)展對科學(xué)技術(shù)、國民經(jīng)濟(jì)、國防等領(lǐng)域日益深入的影響和滲透，當(dāng)今的電子產(chǎn)品逐步地趨于小型化、數(shù)字化和集成化，數(shù)字電子技術(shù)的知識、理論和方法在相關(guān)專業(yè)的地位越來越重要?！　榱诉m應(yīng)電子科學(xué)技術(shù)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(shù)輔助教學(xué)，開設(shè)數(shù)字電子技術(shù)這門課程就顯得十分重要和必要。數(shù)字電子技術(shù)是電子、通信、計算機(jī)、自動化等專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課程，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課和從事相關(guān)專業(yè)工作的必修課程?！　”緯饕轻槍?yīng)用型本科院校和高等職業(yè)院校的電子類學(xué)生編寫的，在內(nèi)容的編排上結(jié)合應(yīng)用型人才的特點，做到基礎(chǔ)理論適當(dāng)，對公式、定理的推導(dǎo)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(yīng)用為目的，著重介紹電子電路的適用范圍及分析、設(shè)計、調(diào)試方法，更加注重理論應(yīng)用于實踐的特色。全書敘述簡明，概念清楚，知識結(jié)構(gòu)合理，重點突出。學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，可以提高實踐應(yīng)用能力，為今后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)?！　∪珪卜?0章。理論內(nèi)容主要包括邏輯代數(shù)、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(chǎn)生與整形、模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換、半導(dǎo)體存儲器和可編程邏輯器件。在每一章中，都結(jié)合相應(yīng)內(nèi)容設(shè)有實際應(yīng)用電路舉例。本書第9章為可編輯邏輯器件的應(yīng)用，第10章為數(shù)字電路應(yīng)用設(shè)計舉例，其中列舉了兩個數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實例，使理論與實踐互相依托，緊密結(jié)合，構(gòu)成該教材的最大特點。此外，本書還附有部分習(xí)題的參考答案和常用數(shù)字集成芯片引腳圖，并提供多媒體課件等教學(xué)輔助材料?！　”緯勺鳛閼?yīng)用型本科院校和高等職業(yè)技術(shù)院校電子、通信、機(jī)電、自動化和計算機(jī)等專業(yè)學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)課程的教材或參考書，也可供工程技術(shù)人員參考?！　”緯晒?、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(nèi)容，孫會楠對本書部分內(nèi)容做了編寫和校對工作?！≡诒緯木帉戇^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。

內(nèi)容概要

　　本書從應(yīng)用的角度出發(fā)，全面介紹了數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、基礎(chǔ)理論和基本分析方法。全書共分10章，主要內(nèi)容包括邏輯代數(shù)、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(chǎn)生與整形、模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換、半導(dǎo)體存儲器和可編程邏輯器件、可編程邏輯器件的應(yīng)用和數(shù)字電路應(yīng)用設(shè)計舉例。 　　　　本書將理論與實踐相結(jié)合，注重體現(xiàn)知識的實用性和前沿性。本書可作為應(yīng)用型本科院校和高等職業(yè)技術(shù)院校電子、通信、機(jī)電、自動化和計算機(jī)等專業(yè)學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)課程的教材或參考書，也可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章　邏輯代數(shù)基礎(chǔ)知識　1.1　數(shù)字電路概述  　1.1.1　數(shù)字信號與數(shù)字電路　  1.1.2　數(shù)字電路的特點　  1.1.3　數(shù)字電路的優(yōu)點　  1.1.4　數(shù)字電路的分類  　1.1.5　數(shù)字電路的典型應(yīng)用　1.2　數(shù)制與編碼  　1 2.1　數(shù)制　  1.2.2　不同進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換  　1.2.3　編碼　1.3　邏輯代數(shù)基礎(chǔ)  　1.3.1　邏輯代數(shù)的基本概念與基本運(yùn)算　  1.3.2　幾種常用的復(fù)合邏輯運(yùn)算  　1.3.3　邏輯函數(shù)的相等　1.4　邏輯代數(shù)中的基本公式、定理和規(guī)則  　1.4.1　基本公式　  1.4.2　邏輯代數(shù)中的基本規(guī)則　1.5　邏輯函數(shù)的化簡  　1.5.1　邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式和最簡表達(dá)式　  1.5.2　邏輯函數(shù)的公式化簡法  　1.5.3　邏輯函數(shù)的圖形化簡法　  1.5.4　具有約束的邏輯函數(shù)的化簡　1.6　邏輯函數(shù)的表示方法及其相互之間的轉(zhuǎn)換  　1.6.1　邏輯函數(shù)的幾種表示方法　  1.6.2　5種表示方法的轉(zhuǎn)換　本章小結(jié)　習(xí)題  第2章　集成門電路　2.1　概述    2.1.1　邏輯門電路的概念    2.1.2　正邏輯與負(fù)邏輯    2.1.3　分立門電路和集成門電路    2.2　半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性    2.2.1　二極管的開關(guān)特性    2.2.2　三極管的開關(guān)特性    2.2.3　場效應(yīng)管的開關(guān)特性  2.3　分立元器件門電路    2.3.1  二極管與門和或門    2.3.2  三極管非門  2.4　TTL集成門電路    2.4.1　TTL與非門    2.4.2　TTL與非門電路的主要外部特性……第3章　組合邏輯電路第4章　觸發(fā)器第5章　時序邏輯電路第6章　脈沖產(chǎn)生與整形電路第7章　數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路第8章　半導(dǎo)體存儲器和可編程邏輯器件第9章　可編程邏輯器件的應(yīng)用第10章　數(shù)字電路應(yīng)用設(shè)計舉例附錄部分習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　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(yīng)的函數(shù)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(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系。所以，在許多數(shù)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(dāng)變量個數(shù)較多時，列寫真值表麻煩，而且不能運(yùn)用邏輯代數(shù)公式進(jìn)行化簡?！　‘?dāng)把一個實際邏輯問題抽象成為數(shù)學(xué)問題時，使用真值表是最方便的。所以，在數(shù)字電路的邏輯設(shè)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(zhuǎn)換成其他的形式?！　?.邏輯函數(shù)表達(dá)式　　邏輯函數(shù)表達(dá)式是用與、或、非等邏輯運(yùn)算的組合來表示邏輯變量之間關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式。邏輯函數(shù)表達(dá)式有多種表示形式，邏輯函數(shù)表達(dá)式又簡稱為邏輯表達(dá)式、邏輯式或表達(dá)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(shù)公式進(jìn)行化簡，同時根據(jù)邏輯表達(dá)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(yīng)關(guān)系。　　3.邏輯圖　　邏輯圖是用若干規(guī)定的邏輯符號連接構(gòu)成的圖。由于圖中的邏輯符號通常都是和電路器件相對應(yīng)，所以邏輯圖又稱為邏輯電路圖，用邏輯圖實現(xiàn)電路是較容易的，它有與工程實際比較接近的優(yōu)點?！　?.卡諾圖　　卡諾圖是真值表的一種特定的圖示形式，是根據(jù)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(yīng)的函數(shù)值?？ㄖZ圖也是邏輯函數(shù)的一種表示方法，它可以直觀而方便地化簡邏輯函數(shù)。它的主要缺點在于變量增加后，用卡諾圖表示邏輯函數(shù)將變得比較復(fù)雜，邏輯函數(shù)的化簡也顯得困難。

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