數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)

前言

　　本書根據(jù)教育部高等學(xué)校電子信息科學(xué)與電氣信息類基礎(chǔ)課教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)“基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求”及北京郵電大學(xué)和其他院校最新的教學(xué)大綱要求，參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材和實(shí)用數(shù)字電路技術(shù)資料，并在教材《數(shù)字電路設(shè)計(jì)與數(shù)字系統(tǒng)》多年使用的基礎(chǔ)上，重新編寫修訂而成?！　‰S著技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字邏輯電路和數(shù)字系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)方法也在快速地演變和發(fā)展?，F(xiàn)在，在一般數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，普遍采用了規(guī)模越來(lái)越大的可編程邏輯器件，設(shè)計(jì)方法從傳統(tǒng)的單純硬件設(shè)計(jì)，變?yōu)橛?jì)算機(jī)軟硬件輔助設(shè)計(jì)的方法。即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）和電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ESDA）成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的主要技術(shù)手段?！　”緯鴱?qiáng)調(diào)適應(yīng)數(shù)字電路與系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，適應(yīng)新一代電子、通信人才培養(yǎng)的需要，關(guān)注與本教材相關(guān)課程內(nèi)容的前后連貫性，突出數(shù)字邏輯電路的基礎(chǔ)理論、分析方法和設(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)，增加了較多的設(shè)計(jì)實(shí)例介紹和應(yīng)用方面的內(nèi)容，相對(duì)體現(xiàn)所學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性。特別是在可編程邏輯器件（PLD）和硬件描述語(yǔ)言（VHDL）方面作了相對(duì)詳細(xì)的介紹，為讀者獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)，較快掌握分析設(shè)計(jì)工具，建立規(guī)范有序的思維習(xí)慣，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力打下良好基礎(chǔ)。另外，本書中部分實(shí)例源自作者在通信系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)，具有一定的實(shí)用參考價(jià)值。

內(nèi)容概要

“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”是大學(xué)電子、信息與通信類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員必修內(nèi)容。讀者通過(guò)本教材的學(xué)習(xí)，可系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識(shí)、組合和時(shí)序電路的分析與設(shè)計(jì)方法，并達(dá)到獨(dú)立使用可編程邏輯器件和其他中、小規(guī)模器件以及計(jì)算機(jī)輔助分析、設(shè)計(jì)工具進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)的能力。本教材注重前后學(xué)習(xí)內(nèi)容的連貫性，為計(jì)算機(jī)原理及接口、數(shù)字通信等專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)和概念，給出了一些實(shí)際應(yīng)用的實(shí)例，加強(qiáng)了理論學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系。教材強(qiáng)調(diào)新技術(shù)的使用及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，為讀者后期的學(xué)習(xí)與工作打下了較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

書籍目錄

第1章  數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)  1.1  數(shù)制與編碼    1.1.1  數(shù)制    1.1.2  不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換    1.1.3  編碼  1.2  邏輯代數(shù)基礎(chǔ)    1.2.1  基本概念    1.2.2  復(fù)合邏輯運(yùn)算    1.2.3  邏輯代數(shù)的基本定律和基本規(guī)則    1.2.4  邏輯代數(shù)的常用公式    1.2.5  正邏輯與負(fù)邏輯  1.3  邏輯函數(shù)及其表示方法    1.3.1  邏輯函數(shù)    1.3.2  邏輯函數(shù)的表示方法    1.3.3  不同表示方法間的相互轉(zhuǎn)換    1.3.4  邏輯函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式  1.4  邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)    1.4.1  代數(shù)化簡(jiǎn)法    1.4.2  卡諾圖化簡(jiǎn)法    1.4.3  具有任意項(xiàng)（無(wú)關(guān)項(xiàng)）的邏輯函數(shù)及其化簡(jiǎn)  習(xí)題第2章  邏輯門電路　2.1　數(shù)字集成電路的特點(diǎn)和分類　2.2　晶體管的開關(guān)特性　2.3　二極管邏輯門　2.4　晶體管反相器　2.5　TTL集成邏輯門　2.6　ECL邏輯門　2.7　CMOS反相器　2.8　不同工藝邏輯門之間的互聯(lián)　　習(xí)題第3章  組合電路的分析與設(shè)計(jì)　3.1　組合邏輯電路的特點(diǎn)　3.2　組合邏輯電路的分析　3.3　小規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計(jì)　3.4　組合邏輯電路的冒險(xiǎn)　3.5　常用的中規(guī)模組合邏輯電路與應(yīng)用　習(xí)題第4章  集成觸發(fā)器第5章  時(shí)序邏輯電路第6章  中規(guī)模時(shí)序集成電路及應(yīng)用第7章  可編程邏輯器件第8章  硬件描述語(yǔ)言VHDL第9章  數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換第10章  脈沖波形的產(chǎn)生與變換附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)　　本章主要介紹數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，數(shù)字電路中常用的計(jì)數(shù)制，以及分析與設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路的理論基礎(chǔ)——邏輯代數(shù)。　　自然界中的許多物理量（如時(shí)間、距離、溫度等）在時(shí)間和數(shù)值上都有連續(xù)變化的特點(diǎn)。它們可在一定范圍內(nèi)取任意實(shí)數(shù)，一般稱這類量為模擬量。工程上常用電壓或電流來(lái)模擬這些實(shí)際的物理量，稱之為模擬信號(hào)，例如，正弦變化的交流信號(hào)，它在某一瞬間的值可以是一個(gè)數(shù)值區(qū)間內(nèi)的任何值。處理模擬信號(hào)的電路被稱為模擬電路（analog circuit）。　　還有一種物理量，它們的數(shù)值大小和每次的增減變化都是某一個(gè)最小單位的整數(shù)倍，而小于這個(gè)最小單位的數(shù)值是沒(méi)有意義的，其變化在時(shí)間上和數(shù)值上都是離散的，這一類物理量稱為數(shù)字量，當(dāng)然數(shù)字量并不一定就是物理量，數(shù)字量也可以用來(lái)反映邏輯關(guān)系，反映一種處理方法，把表示數(shù)字量的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。處理數(shù)字信號(hào)的電路稱為數(shù)字電路（digital circuit）。在數(shù)字電路里的信號(hào)常使用兩種電平狀態(tài)，即0電平和1電平，一個(gè)0或一個(gè)1通常稱為1比特，可以用電位的高低來(lái)表示，在電路上很容易實(shí)現(xiàn)。

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