數字邏輯與計算機硬體基礎

《數字邏輯與計算機硬體基礎》是2023年9月1日清華大學出版社出版的圖書,作者:肖慧娟 陶銘 丁凱 李廣明。

基本介紹

  • 中文名:數字邏輯與計算機硬體基礎
  • 作者:肖慧娟、陶銘、丁凱、李廣明
  • 出版時間:2023年9月1日
  • 出版社:清華大學出版社
  • ISBN:9787302637691
  • 定價:49 元
  • 印次:1-1
  • 印刷日期:2023.08.18
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

《數字邏輯與計算機硬體基礎》從計算機系統知識體系出發,介紹邏輯門、觸發器等器件的功能與套用、邏輯電路的分析與設計、計算機的硬體基礎知識,並配有實驗教學內容。 全書共8章,內容包括數字系統基礎、邏輯門與邏輯代數、組合邏輯電路、時序邏輯電路、數位訊號的生成與變換及模數之間的轉換、存儲器、計算機硬體電路基礎、實驗項目與實驗指導。與常規數字邏輯電路教材相比,本書弱化器件的電路結構,強化器件的套用分析;引入了計算機硬體基礎電路內容;提供了8個實驗項目以及實驗教學輔助資源;融入了思政元素。 本書貼近計算機專業課程的教改需求,注重學生的工程研究與套用能力的培養。適合作為高等教育本、專科院校計算機相關專業的教材,也可供廣大計算機愛好者自學使用。

圖書目錄

目錄
第1章數字系統基礎1
1.1數字系統概述2
1.1.1數位訊號2
1.1.2數字電路3
1.1.3邏輯代數4
1.1.4數字系統5
1.2數制6
1.2.1十進制數與2n進制數之間的轉換7
1.2.22n進制數之間的轉換8
1.3碼制8
1.3.1數值的編碼9
1.3.2符號的編碼10
1.3.3校驗碼12
小結13
習題14
第2章邏輯門與邏輯代數16
2.1邏輯運算與邏輯門17
2.2邏輯門的電路結構18
2.2.1半導體二極體的開關特性18
2.2.2電晶體的開關特性20
2.2.3MOS管的開關特性21
2.2.4TTL與非門電路結構示例22
2.3邏輯門的性能指標24
2.4特殊門電路26
2.4.1集電極開路門26
2.4.2三態門26
2.5積體電路製程概述27
2.6常用集成邏輯門29
2.6.1常用門電路的性能差異29
2.6.2數字積體電路的分類與積體電路的摩爾定律30
2.7邏輯函式與代數化簡法31
2.7.1邏輯函式常用形式32
2.7.2邏輯函式化簡常用定律與公式33
2.7.3邏輯函式代數化簡法34
2.8邏輯函式卡諾圖化簡法36
2.8.1最小項性質36
2.8.2真值表37
2.8.3邏輯相鄰的概念與卡諾圖的構成37
2.8.4卡諾圖化簡法40
2.8.5含無關項的邏輯函式的化簡42
小結43
習題43
第3章組合邏輯電路49
3.1SSI組合邏輯電路的分析 50
3.2SSI組合邏輯電路的設計52
3.3常用MSI組合邏輯電路55
3.3.1編碼器55
3.3.2解碼器 58
3.3.3數據選擇器66
3.3.4數據分配器70
3.3.5數值比較器70
3.3.6加法器71
3.3.7算術邏輯運算單元73
3.4組合邏輯電路的競爭與冒險76
3.4.1競爭與冒險及其產生的原因 76
3.4.2邏輯電路中的“0”冒險和“1”冒險76
3.4.3判斷邏輯電路中冒險的方法76
小結77
習題78
第4章時序邏輯電路82
4.1SSI時序邏輯器件——觸發器83
4.1.1觸發器的結構83
4.1.2D觸發器88
4.1.3JK觸發器89
4.1.4T觸發器90
4.2SSI時序邏輯電路分析91
4.2.1時序邏輯電路概述91
4.2.2SSI時序邏輯電路分析92
4.3SSI時序邏輯電路設計95
4.3.1SSI同步時序邏輯電路設計入門示例95
4.3.2SSI同步時序邏輯電路設計方法100
4.3.3SSI同步時序邏輯電路設計套用109
4.4MSI時序邏輯電路及其套用115
4.4.1暫存器115
4.4.2計數器118
4.5異步時序邏輯電路123
小結123
習題124
第5章數位訊號的生成與變換及模數之間的轉換132
5.1555多諧振盪器133
5.1.1時基電路555的功能133
5.1.2用555電路構成多諧振盪器134
5.2施密特觸發器136
5.3單穩態觸發器139
5.4A/D與D/A轉換概述141
5.5A/D轉換141
5.5.1A/D轉換的步驟141
5.5.2A/D轉換器的類型142
5.5.3A/D轉換的主要性能指標145
5.5.4集成A/D轉換器146
5.6D/A轉換147
5.6.1權電阻網路型D/A轉換器148
5.6.2T形電阻網路型D/A轉換器148
5.6.3數模轉換器的主要性能指標與集成D/A轉換器149
小結151
習題152
第6章存儲器155
6.1半導體存儲器概述156
6.1.1存儲器的性能指標156
6.1.2存儲器的分類158
6.2隨機存儲器160
6.2.1RAM的電路結構及功能160
6.2.2靜態隨機存儲器162
6.2.3動態隨機存儲器162
6.3隻讀存儲器164
6.3.1ROM的分類164
6.3.2ROM的基本結構及工作原理165
6.3.3用ROM實現邏輯函式169
6.4存儲器的擴展技術170
6.4.1位擴展法170
6.4.2字擴展法170
小結172
習題173
第7章計算機硬體電路基礎176
7.1計算機系統基礎177
7.1.1計算機的分類與性能指標177
7.1.2計算機的結構177
7.2計算機常用硬體電路基礎178
7.2.1原碼與補碼的轉換178
7.2.2加法運算溢出判斷182
7.2.3算術邏輯運算單元182
7.2.4數據緩衝器與數據鎖存器182
7.2.5計算機時序信號的生成184
7.2.6程式計數器186
小結187
習題188
第8章實驗項目與實驗指導190
8.1實驗項目191
8.1.1實驗1Proteus軟體的使用與SSI組合邏輯電路的分析191
8.1.2實驗2SSI組合邏輯電路設計——設計四變數多數判決器192
8.1.3實驗3MSI組合邏輯電路分析與設計——編碼器、解碼器和數
碼管的套用195
8.1.4實驗4組合邏輯電路綜合設計——血型匹配指示器的設計198
8.1.5實驗5MSI時序邏輯器件的套用——暫存器和計數器的套用200
8.1.6實驗6存儲器與A/D轉換器的套用204
8.1.7實驗7算術邏輯運算單元、節拍發生器與數據緩衝/鎖存器的
套用209
8.1.8實驗8數字系統綜合設計——六路搶答器的設計212
8.2Proteus簡明使用指南214
8.2.1SCH原理圖和印刷電路板圖概述215
8.2.2原理圖設計基礎216
8.2.3電路設計與仿真步驟218
8.3Proteus常用元件名稱219
8.4常用數字晶片引腳220
8.5數字電路實驗基礎226
8.5.1實驗基礎電路226
8.5.2元器件的辨識227
8.5.3麵包板的使用方法229
8.5.4數字萬用表的使用方法231
8.5.5實物電路製作的注意事項233
參考文獻234

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