數(shù)字電子技術(shù)基礎

內(nèi)容概要

本書定位在“應用型本科”層次，內(nèi)容簡明，通俗易懂，由淺入深，突出集成器件的應用，理論聯(lián)系實際。    全書共分為10章，分別為：數(shù)字邏輯概論、邏輯代數(shù)基礎、邏輯門電路、組合邏輯電路、鎖存器與觸發(fā)器、時序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生與變換、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換、半導體存儲器以及可編程邏輯器件。此外，配合教學的實驗內(nèi)容穿插在相應的理論教學過程中，每章都配有本章小結(jié)和習題。    本書篇幅適中、可讀性強，可作為普通高等院校計算機相關專業(yè)、電氣自動化技術(shù)和信息類相關專業(yè)應用型本(專)科的教材或參考書，也可供從事電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章  數(shù)字邏輯概論  1.1  數(shù)字電路與數(shù)字信號    1.1.1  數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及其應用    1.1.2  數(shù)字集成電路的分類及特點    1.1.3  模擬信號與數(shù)字信號    1.1.4  數(shù)字信號的描述方法  1.2  數(shù)制    1.2.1  十進制    1.2.2  二進制    1.2.3  十六進制和八進制    1.2.4  進制之間的相互轉(zhuǎn)換  1.3  二進制數(shù)的算術(shù)運算    1.3.1  無符號二進制數(shù)的算術(shù)運算    1.3.2  帶符號二進制數(shù)的算術(shù)運算  1.4  二進制代碼    1.4.1  自然二進制碼    1.4.2  二一十進制編碼    1.4.3  格雷碼    1.4.4  ASCII碼  1.5  二值邏輯變量與基本邏輯運算  1.6  邏輯函數(shù)及其表示方法  本章小結(jié)  習題第2章  邏輯代數(shù)基礎  2.1  邏輯代數(shù)    2.1.1  邏輯代數(shù)的基本定律和恒等式    2.1.2  邏輯代數(shù)的基本規(guī)則    2.1.3  邏輯函數(shù)的變換及代數(shù)化簡法  2.2  邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法    2.2.1  最小項的定義及其性質(zhì)    2.2.2  邏輯函數(shù)的最小項表達式    2.2.3  用卡諾圖表示邏輯函數(shù)    2.2.4  用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)  本章小結(jié)-  習題第3章  邏輯門電路  3.1  MOS邏輯門電路    3.1.1  概述    3.1.2  MOS管的開關特性    3.1.3  CMOS反相器和傳輸門    3.1.4  CMOS與非門、或非門和異或門    3.1.5  CMOS漏極開路門電路和三態(tài)輸出門電路    3.1.6  CMOS門電路的電氣特性和參數(shù)  3.2  TTL邏輯門電路    3.2.1  三極管的開關特性    3.2.2  反相器的基本電路    3.2.3  TTL邏輯門電路    3.2.4  集電極開路門和三態(tài)門  3.3  邏輯描述中的幾個問題    3.3.1  正負邏輯問題    3.3.2  基本邏輯門電路的等效符號及其應用  3.4  邏輯門電路使用中的幾個實際問題    3.4.1  各種門電路之間的接口問題    3.4.2  抗干擾措施  本章小結(jié)  習題第4章  組合邏輯電路  4.1  概述  4.2  組合邏輯電路的分析  4.3  組合邏輯電路的設計  4.4  組合邏輯電路中的競爭冒險    4.4.1  產(chǎn)生競爭冒險的原因    4.4.2  競爭冒險現(xiàn)象的識別    4.4.3  競爭冒險的消去方法  4.5  常用組合邏輯集成電路    4.5.1  編碼器    4.5.2  譯碼器/數(shù)據(jù)分配器    4.5.3  數(shù)據(jù)選擇器    4.5.4  數(shù)值比較器    4.5.5  算術(shù)運算電路  本章小結(jié)  習題第5章  鎖存器與觸發(fā)器  5.1  概述    5.1.1  鎖存器與觸發(fā)器    5.1.2  鎖存器和觸發(fā)器邏輯功能描述方法    5.1.3  雙穩(wěn)態(tài)存儲單元電路  5.2  鎖存器    5.2.1  基本RS鎖存器    5.2.2  鎖存器和觸發(fā)器邏輯功能描述    5.2.3  邏輯門控RS鎖存器——同步觸發(fā)器    5.2.4  D鎖存器  5.3  觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理    5.3.1  主從觸發(fā)器    5.3.2  維持阻塞觸發(fā)器    5.3.3  利用傳輸延遲的觸發(fā)器  5.4  觸發(fā)器的邏輯功能    5.4.1  D觸發(fā)器    5.4.2  JK觸發(fā)器    5.4.3  T觸發(fā)器    5.4.4  T′觸發(fā)器    5.4.5  RS觸發(fā)器    5.4.6  觸發(fā)器功能轉(zhuǎn)換  本章小結(jié)  習題第6章  時序邏輯電路  6.1  時序邏輯電路的基本概念    6.1.1  時序邏輯電路的特點    6.1.2  時序邏輯電路的分類    6.1.3  時序邏輯電路的功能描述  6.2  同步時序邏輯電路的分析    6.2.1  分析同步時序邏輯電路的一般步驟    6.2.2  同步時序邏輯電路分析舉例  6.3  異步時序邏輯電路的分析  6.4  若干典型的時序邏輯電路    6.4.1  寄存器和移位寄存器    6.4.2  計數(shù)器  6.5  同步時序邏輯電路的設計    6.5.1  設計同步時序邏輯電路的一般步驟    6.5.2  同步時序邏輯電路設計舉例  本章小結(jié)  習題第7章  脈沖波形的產(chǎn)生與變換  7.1  概述  7.2  單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    7.2.1  用門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    7.2.2  集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    7.2.3  單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用  7.3  施密特觸發(fā)器    7.3.1  用門電路組成的施密特觸發(fā)器    7.3.2  施密特觸發(fā)器的應用  7.4  多諧振蕩器    7.4.1  用門電路組成的多諧振蕩器    7.4.2  用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器    7.4.3  石英晶體振蕩器  7.5  555定時器及其應用    7.5.1  555定時器    7.5.2  用555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    7.5.3  用555定時器組成的施密特觸發(fā)器    7.5.4  用555定時器組成的多諧振蕩器  本章小結(jié)  習題第8章  數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換  8.1  概述  8.2  D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.1  D/A轉(zhuǎn)換的基本原理    8.2.2  權(quán)電阻網(wǎng)絡型D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.3  倒T形電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.4  權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.5  雙極性D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.6  D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標    8.2.7  集成D/A轉(zhuǎn)換器及其應用  8.3  A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.1  A/D轉(zhuǎn)換的基本原理    8.3.2  并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.3  逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.4  雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.5  A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標    8.3.6  集成A/D轉(zhuǎn)換器簡介  本章小結(jié)  習題第9章  半導體存儲器  9.1  只讀存儲器    9.1.1  ROM的定義與基本結(jié)構(gòu)    9.1.2  二維譯碼    9.1.3  可編程ROM    9.1.4  集成電路ROM    9.1.5  ROM的讀操作與時序圖    9.1.6  ROM的應用舉例  9.2  隨機存取存儲器    9.2.1  靜態(tài)隨機存取存儲器    9.2.2  同步靜態(tài)隨機存取存儲器    9.2.3  動態(tài)隨機存取存儲器  9.3  存儲器容量的擴展    9.3.1  位擴展方式    9.3.2  字擴展方式    9.3.3  字、位同時擴展  本章小結(jié)  習題第10章  可編程邏輯器件  10.1  可編程邏輯器件的基本特點  10.2  可編程邏輯陣列  10.3  可編程陣列邏輯  10.4  復雜的可編程邏輯器件    10.4.1  CPLD的結(jié)構(gòu)    10.4.2  CPLD編程簡介  本章小結(jié)  習題附錄1  常用邏輯符號對照表附錄2  CMOS和TTL門電路的技術(shù)參數(shù)表附錄3  本書常用符號表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　20世紀中期至21世紀初，電子技術(shù)特別是數(shù)字電子技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、醫(yī)療以及人們的日常生活發(fā)生了根本性的變革?！　‰娮蛹夹g(shù)的發(fā)展是以電子器件的發(fā)展為基礎的。20世紀初直至中葉，主要使用的電子器件是真空管，也稱電子管。隨著固體微電子學的進步，第一只晶體三極管于1947年問世，開創(chuàng)了電子技術(shù)的新領域。隨后在60年代初，模擬和數(shù)字集成電路相繼上市。到70年代末，微處理器的問世使電子器件及其應用出現(xiàn)了嶄新的局面。1988年，集成工藝可在1cmz的硅片上集成3 500萬個元件，這說明集成電路進入甚大規(guī)模階段。當前的制造技術(shù)已使集成電路芯片內(nèi)部的布線細微到亞微米和深亞微米量級。隨著芯片上元件和布線的縮小，芯片的功耗降低，而速度大為提高。最新生產(chǎn)的微處理器的時鐘頻率高達3 GHz（109Hz）。　　數(shù)字技術(shù)應用的典型代表是電子計算機，它是伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展衍生出計算機的不斷發(fā)展和完善，計算機技術(shù)的影響已遍及人類經(jīng)濟生活的各個領域，掀起了一場“數(shù)字革命”。數(shù)字技術(shù)被廣泛地應用于廣播、電視、通信、醫(yī)學診斷、測量、控制、文化娛樂以及家庭生活等方面。由于數(shù)字信號具有便于存儲、處理和傳輸?shù)奶攸c，使得許多傳統(tǒng)使用模擬技術(shù)的領域轉(zhuǎn)而運用數(shù)字技術(shù)。　?。?）照相機　　傳統(tǒng)的模擬相機是用鹵化銀感光膠片記錄影像，膠片成像過程需要嚴格的加工工藝和技術(shù)，而且膠片不便于保存和傳輸。數(shù)字相機是將影像的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以像素陣列的形式進行存儲。存儲的信息包括色彩、光強度和位置等。例如640×480的像素陣列中，每個像素的紅、綠、藍三元色均是8位，則該陣列的數(shù)據(jù)超過700萬。如果用JPE圖形格式進行壓縮處理后，數(shù)據(jù)量只為原來的5％，便于進行網(wǎng)絡的遠距離傳輸。隨著計算機處理照片技術(shù)的推廣，外置大容量小體積硬盤的普及，激光數(shù)字彩色照片沖放設備的廣泛應用，數(shù)字相機將取代模擬相機。

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