數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　近五年來，我國的教育事業(yè)快速發(fā)展，特別是民辦高校、二級分校和高職高專發(fā)展之快、規(guī)模之大是前所未有的。在這種形勢下，針對這類學(xué)校的專業(yè)培養(yǎng)目標和特點，探索新的教學(xué)方法，編寫合適的教材成了當前刻不容緩的任務(wù)?！　∶褶k高校、二級分校和高職高專的目標是面向企業(yè)和社會培養(yǎng)多層次的應(yīng)用型、實用型和技能型的人才，對于計算機專業(yè)來說，就要使培養(yǎng)的學(xué)生掌握實用技能，具有很強的動手能力以及從事開發(fā)和應(yīng)用的能力?！　榱藵M足這種需要，我們組織多所高校有豐富教學(xué)經(jīng)驗的教師聯(lián)合編寫了面向民辦高校、二級分校和高職高專學(xué)生的計算機系列教材，分本科和?？苾蓚€層次。本系列教材的特點是：　　1.兼顧了系統(tǒng)性和先進性。教材既注重了知識的系統(tǒng)性，以便學(xué)生能夠較系統(tǒng)地掌握一門課程，同時對于專業(yè)課，瞄準當前技術(shù)發(fā)展的動向，力求介紹當前最新的技術(shù)，以提高學(xué)生所學(xué)知識的可用性，在畢業(yè)后能夠適應(yīng)最新的開發(fā)環(huán)境?！　?.理論與實踐結(jié)合。在闡明基本理論的基礎(chǔ)上，注重了訓(xùn)練和實踐，使學(xué)生學(xué)而能用。大部分教材編寫了配套的上機和實訓(xùn)教程，闡述了實訓(xùn)方法、步驟，給出了大量的實例和習(xí)題，以保證實訓(xùn)和教學(xué)的效果，提高學(xué)生綜合利用所學(xué)知識解決實際問題的能力和開發(fā)應(yīng)用的能力?！　?.大部分教材制作了配套的多媒體課件，為教師教學(xué)提供了方便。　　4.教材結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容翔實，力求通俗易懂，重點突出，便于講解和學(xué)習(xí)?！　≌\懇希望讀者對本系列教材缺點和不足提出寶貴的意見。

內(nèi)容概要

為了適應(yīng)電子技術(shù)飛速發(fā)展的新形勢和獨立院校本科學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電路的需要，本書注重突出獨立學(xué)院的特色，在傳授基礎(chǔ)知識的同時，加強了能力的培養(yǎng)。本書注重基礎(chǔ)理論，著重概念敘述，突出應(yīng)用知識，略去了集成電路內(nèi)部電路及工作原理的分析，突出了典型器件邏輯功能的分析和應(yīng)用，并注重加強中、大規(guī)模集成電路基礎(chǔ)知識的介紹，各章均有習(xí)題。    本書內(nèi)容包括：邏輯代數(shù)基礎(chǔ)，邏輯門電路，組合邏輯門電路，觸發(fā)器，時序邏輯電路，可編程器件，數(shù)，模和模／數(shù)轉(zhuǎn)換等。    本書可作為電子與信息類專業(yè)獨立學(xué)院教材，也可作為高職高專教材以及大專、成人教育以及自學(xué)教材相關(guān)專業(yè)使用。

書籍目錄

第1章  邏輯代數(shù)基礎(chǔ)  1.1  概述    1.1.1  數(shù)字電路的基本概念（定義、優(yōu)點）    1.1.2  數(shù)制與碼制    1.1.3  算術(shù)運算與邏輯運算  1.2  邏輯代數(shù)中的基本運算  1.3  邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式    1.3.1  基本公式    1.3.2  若干常用公式  1.4  邏輯代數(shù)的基本定理    1.4.1  代入定理    1.4.2  反演定理    1.4.3  對偶定理  1.5  邏輯函數(shù)及其表示方法    1.5.1  邏輯函數(shù)    1.5.2  邏輯函數(shù)的表示方法    1.5.3  邏輯函數(shù)的兩種標準形式  1.6  邏輯函數(shù)的化簡    1.6.1  公式化簡法（邏輯函數(shù)的最簡形式、常用的化簡方法）    1.6.2  卡諾圖化簡法    習(xí)題一第2章  邏輯門電路  2.1  概述  2.2  最簡單的邏輯門電路    2.2.1  二極管與門    2.2.2  二極管或門    2.2.3  三極管非門  2.3  TTL邏輯門電路    2.3.1  TTL與非門    2.3.2  集電極開路門和三態(tài)門  2.4  CMOS邏輯門電路    2.4.1  CMOS反相器    2.4.2  CMOS與非門和或非門    2.4.3  CMOS邏輯門的主要參數(shù)  2.5  集成邏輯門電路的使用    2.5.1  幾種集成邏輯門系列簡介    2.5.2 各類集成邏輯門性能比較    2.5.3  集成邏輯門電路的使用應(yīng)注意的問題    習(xí)題二第3章  組合邏輯電路  3.1  概述  3.2  組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計方法    3.2.1  組合邏輯電路的分析方法    3.2.2  組合邏輯電路的設(shè)計方法  3.3  幾種常用的組合邏輯電路    3.3.1  加法器    3.3.2  數(shù)值比較器    3.3.3  編碼器    3.3.4  譯碼器    3.3.5  數(shù)據(jù)選擇器  3.4  組合邏輯電路中競爭——冒險現(xiàn)象    3.4.1  競爭——冒險現(xiàn)象及其成因    3.4.2  檢查競爭——冒險現(xiàn)象的方法    3.4.3  消除競爭——冒險現(xiàn)象的方法    習(xí)題三第4章  觸發(fā)器  4.1  概述  4.2  觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與動作特點    4.2.1  基本RS觸發(fā)器    4.2.2  同步RS觸發(fā)器    4.2.3  主從RS觸發(fā)器    4.2.4  JK觸發(fā)器    4.2.5  T觸發(fā)器    4.2.6  D邊沿觸發(fā)器    習(xí)題四第5章  時序邏輯電路  5.1  概述  5.2  時序邏輯電路的分析方法和設(shè)計方法    5.2.1  時序邏輯電路的狀態(tài)表、狀態(tài)圖和時序圖    5.2.2  同步時序邏輯電路的分析和設(shè)計方法    5.2.3  異步時序邏輯電路的分析和設(shè)計方法  5.3  幾種常用的時序邏輯電路    5.3.1  寄存器    5.3.2  計數(shù)器  5.4  隨機存取存儲器（RAM）    5.4.1  RAM的存儲原理    5.4.2  典型RAM模塊及其使用方法    小結(jié)    習(xí)題五第6章  可編程邏輯器件  6.1  概述  6.2  可編程陣列邏輯（PAL）    6.2.1  PAL的基本電路結(jié)構(gòu)    6.2.2  PAL的幾種輸出電路結(jié)構(gòu)和反饋形式    6.2.3  PAL的應(yīng)用舉例  6.3  通用陣列邏輯（GAL）    6.3.1  GAL的電路結(jié)構(gòu)    6.3.2  輸出邏輯宏單元（0LMC）    6.3.3  GAL的輸入特性和輸出特性  6.4  可擦除的可編程邏輯器件（EPLD）    6.4.1  EPLD的基本結(jié)構(gòu)和特點    6.4.2  EPLD的與一或邏輯陣列    6.4.3  EPLD的輸出邏輯宏單元（OLMC）  6.5  現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）    6.5.1  FPGA的基本結(jié)構(gòu)    6.5.2  FPGA的輸入輸出模塊（10B）和可編程邏輯模塊（CLB）    6.5.3  FPGA的互連資源    6.5.4  編程數(shù)據(jù)的裝載  6.6  PLD的編程    習(xí)題六第7章  數(shù)／模和模／轉(zhuǎn)換  7.1  概述  7.2  數(shù)／模（D／A）轉(zhuǎn)換器    7.2.1  常用數(shù)／模轉(zhuǎn)換技術(shù)    7.2.2  集成DAC的主要參數(shù)    7.2.3  集成DAC芯片的選擇與使用  7.3  模／數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換    7.3.1  常用模／數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)    7.3.2  集成ADC的主要參數(shù)    7.3.3  集成ADC芯片選擇與使用  7.4  數(shù)／模和模／數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用    7.4.1  數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的功能    7.4.2  實際數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)舉例  小結(jié)  習(xí)題七參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　邏輯代數(shù)基礎(chǔ)　　我們在這一章里首先介紹數(shù)字電路中常見的數(shù)制和碼制，然后重點講述邏輯代數(shù)基礎(chǔ)。邏輯代數(shù)是分析和設(shè)計數(shù)字電路的基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)工具，本章在介紹邏輯代數(shù)的基本概念、基本公式和基本定理的基礎(chǔ)上，著重討論邏輯函數(shù)的三種表示方法（真值表、代數(shù)式、卡諾圖）及其相互轉(zhuǎn)換，以及邏輯函數(shù)的兩種化簡法（公式化簡法和卡諾圖化簡法）?！　?．1　概述　　1．1．1 數(shù)字電路的基本概念（定義、優(yōu)點）　　1.數(shù)字電路簡介　　電子電路中的信號分為兩大類：一類是模擬信號，指在時間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號，如音頻電壓信號等；另一類是數(shù)字信號，指在時間和數(shù)值上都是離散的信號，如各種脈沖信號等。工作在模擬信號下的電子電路稱為模擬電路，工作在數(shù)字信號下的電子電路稱為數(shù)字電路，我們所要討論的正是后者?！　?.數(shù)字電路的優(yōu)點　　數(shù)字電路處理的信號主要有兩種：反映數(shù)值大小的數(shù)字量信號和反映事物因果關(guān)系的邏輯量信號，它們是在時間和數(shù)值上都不連續(xù)變化的離散信號，在數(shù)字電路中用高、低電平表示，在運算中則用“O”和“1”來表示，因此，與模擬電路相比數(shù)字電路具有以下優(yōu)點：　?。?）數(shù)字電路所研究的問題是輸入的高、低電平與輸出的高、低電平之間的因果關(guān)系，稱為邏輯關(guān)系。它只規(guī)定高電平的下限值UH（min）和低電平的上限值UL（max），凡大于UH（max），都認為是高電平，凡小于UL（max）都認為是低電平，而不著重研究它們具體的數(shù)值?！　⊙芯繑?shù)字電路邏輯關(guān)系的主要工具是邏輯代數(shù)。在數(shù)字電路中，輸入信號也稱為輸入變量，輸出信號稱為輸出變量，也稱邏輯函數(shù)，它們均為二值量，非“0”即“1”。邏輯函數(shù)為二值函數(shù)，邏輯代數(shù)概括了二值函數(shù)的表示方式、運算規(guī)律及變換規(guī)律?！　。?）由于數(shù)字電路的輸入和輸出變量都只有兩種狀態(tài)，因此組成數(shù)字電路的半導(dǎo)體器件絕大多數(shù)工作在開關(guān)狀態(tài)。當它們導(dǎo)通時相當于開關(guān)閉合，當它們截止時相當于開關(guān)斷開。數(shù)字電路結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，便于集成和系列化生產(chǎn)，且成本低廉，使用方便。由數(shù)字電路組成的數(shù)字系統(tǒng)，工作準確可靠，精度高。　?。?）數(shù)字電路不僅可以完成對信號的數(shù)值運算，而且還能夠進行邏輯運算與判斷，也就是具有一定的邏輯運算能力。正因為數(shù)字電路的主要研究對象是電路的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系，所以，數(shù)字電路又稱為數(shù)字邏輯電路。它的一套分析方法也與模擬電路不同，采用的是邏輯代數(shù)、真值表、卡諾圖、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形圖等?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《計算機系列教材：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》可作為電子與信息類專業(yè)獨立學(xué)院教材，也可作為高職高專教材以及大專、成人教育以及自學(xué)教材相關(guān)專業(yè)使用。





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