數字電路與邏輯設計（慕課版支持AR互動）

《數字電路與邏輯設計（慕課版 支持AR互動）》是2024年人民郵電出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：數字電路與邏輯設計（慕課版 支持AR互動）
• 出版時間：2024年4月1日
• 出版社：人民郵電出版社
• ISBN：9787115632371

內容簡介

本書是在“新工科”背景下將紙質圖書、講解視頻、AR互動動畫和電子文檔等多種元素緊密結合的新形態教材。

本書分為四部分。第一部分講述數字電子技術基礎，共3章，分別為數制與編碼、邏輯代數基礎和邏輯門電路。第二部分講述組合與時序邏輯電路，共3章，分別為組合邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路。第三部分講述可程式邏輯電路，共2章，分別為存儲器及可程式邏輯器件、硬體描述語言Verilog HDL。第四部分講述信號與波形，共2章，分別為數模轉換和模數轉換、脈衝波形的產生與變換。本書知識體系完整、內容翔實宜讀、表述縝密嚴謹、語言通俗易懂，注重理論與實踐的結合，同時強調相關領域新技術的介紹與套用。

本書可作為高等院校電氣類專業、自動化類專業、電子信息類專業、計算機類專業等的數字電路相關課程的教材，也可作為相關領域科技人員的參考書。

圖書目錄

【章名目錄】

第　1 章 數制與編碼

第　2 章 邏輯代數基礎

第　3 章 邏輯門電路

第　4 章 組合邏輯電路

第　5 章 觸發器

第　6 章 時序邏輯電路

第　7 章 存儲器及可程式邏輯器件

第　8 章 硬體描述語言Verilog HDL

第　9 章 數模轉換和模數轉換

第　10 章 脈衝波形的產生與變換

【詳細目錄】

第　1 章 數制與編碼

1．1　數位訊號與數字電路　2

1．2　數制　4

1．2．1　數制概述　4

1．2．2　不同數制間的轉換　7

1．2．3　有符號二進制數　9

1．3　編碼　13

1．3．1　二進制編碼　13

1．3．2　二-十進制編碼　13

1．3．3　可靠性編碼　15

1．3．4　ASCII　17

1．4　拓展閱讀與套用實踐　18

1．5　本章小結　20

習題1　21

第　2 章 邏輯代數基礎

2．1　邏輯變數與邏輯運算　23

2．1．1　3種基本邏輯運算　23

2．1．2　複合邏輯運算　24

2．1．3　邏輯代數中的基本公式和常用公式　26

2．1．4　邏輯代數的基本規則　28

2．1．5　正邏輯與負邏輯　29

2．2　邏輯函式及其表示方法　30

2．2．1　邏輯函式　30

2．2．2　邏輯函式的表示方法　31

2．2．3　邏輯函式的兩種標準表達式　33

2．3　邏輯函式的化簡　36

2．3．1　代數化簡法　36

2．3．2　卡諾圖化簡法　38

2．4　含有無關項的邏輯函式及其化簡　43

2．5　拓展閱讀與套用實踐　45

2．6　本章小結　47

習題2　47

第　3 章 邏輯門電路

3．1　半導體二極體門電路　51

3．1．1　二極體的開關特性　51

3．1．2　二極體與門電路　52

3．1．3　二極體或門電路　52

3．2　CMOS邏輯門　53

3．2．1　MOS管的開關特性　53

3．2．2　CMOS反相器　55

3．2．3　其他CMOS邏輯門電路　59

3．3　TTL集成邏輯門　65

3．3．1　雙極型電晶體的開關特性　65

3．3．2　標準TTL與非門的電路結構和工作原理　66

3．3．3　集電極開路門電路　74

3．3．4　三態門　77

3．4　ECL邏輯門　79

3．4．1　ECL或/或非門的工作原理　79

3．4．2　ECL門的特點　80

3．5　拓展閱讀與套用實踐　81

3．5．1　TTL改進系列門電路簡介　81

3．5．2　門電路驅動LED　84

3．5．3　邏輯電平及邏輯電平轉換　86

3．5．4　功率開關器件　89

3．6　本章小結　90

習題3　91

第　4 章 組合邏輯電路

4．1　組合邏輯電路的特點　96

4．2　組合邏輯電路的分析　96

4．3　小規模組合邏輯電路的設計　98

4．3．1　由設計要求列真值表　99

4．3．2　邏輯函式的門電路實現　99

4．3．3　組合邏輯電路設計中的實際問題　101

4．3．4　組合邏輯電路設計實例　105

4．4　組合邏輯電路的冒險　107

4．4．1　邏輯冒險與消除方法　107

4．4．2　功能冒險與消除方法　111

4．4．3　動態冒險　113

4．5　常用中規模組合邏輯器件　113

4．5．1　數碼比較器　114

4．5．2　編碼器與優先編碼器　117

4．5．3　譯 碼器　120

4．5．4　數據選擇器　128

4．5．5　數據分配器　133

4．6　拓展閱讀與套用實踐　136

4．7　本章小結　137

習題4　137

第　5 章 觸發器

5．1　觸發器的基本特性　142

5．2　基本RS觸發器　142

5．2．1　電路結構及工作原理　142

5．2．2　描述觸發器的方法　143

5．2．3　基本RS觸發器的特點　145

5．3　鐘控觸發器　146

5．3．1　鐘控RS觸發器　146

5．3．2　鐘控D觸發器　147

5．3．3　鐘控JK觸發器　148

5．3．4　各種觸發器的轉換　149

5．3．5　鐘控觸發器的缺點　150

5．4　TTL主從觸發器　150

5．4．1　基本工作原理　150

5．4．2　主從JK觸發器的一次翻轉　151

5．4．3　異步置0、置1輸入　152

5．4．4　TTL主從觸發器的特點　153

5．5　邊沿觸發器　153

5．5．1　負邊沿JK觸發器　154

5．5．2　維持-阻塞D觸發器　155

5．5．3　觸發器的邏輯符號　156

5．6　CMOS觸發器　156

5．6．1　CMOS鐘控D觸發器　157

5．6．2　CMOS主從D觸發器　157

5．6．3　CMOS主從JK觸發器　159

5．7　拓展閱讀與套用實踐　159

5．8　本章小結　161

習題5　161

第　6 章 時序邏輯電路

6．1　時序邏輯電路概述　166

6．1．1　時序邏輯電路模型　166

6．1．2　基本時序邏輯電路　167

6．2　時序邏輯電路分析　168

6．2．1　時序邏輯電路分析方法　168

6．2．2　常用同步時序邏輯電路分析　170

6．2．3　異步時序邏輯電路分析　177

6．3　時序邏輯電路設計　179

6．3．1　常用時序邏輯電路設計方法　179

6．3．2　計數器設計　180

6．3．3　自啟動設計　187

6．4　一般時序邏輯電路設計　190

6．4．1　時序邏輯電路設計步驟　190

6．4．2　時序邏輯電路設計舉例　191

6．5　中規模時序積體電路及其套用　198

6．5．1　若干典型中規模積體電路　198

6．5．2　中規模積體電路套用　205

6．6　拓展閱讀與套用實踐　215

6．7　本章小結　218

習題6　219

第　7 章 存儲器及可程式邏輯器件

7．1　存 儲器　229

7．1．1　唯讀存儲器　229

7．1．2　唯讀存儲器的種類　230

7．1．3　隨機存儲器　233

7．1．4　擴展存儲器容量　235

7．2　基於存儲器實現邏輯處理　236

7．2．1　基於存儲器實現組合邏輯　237

7．2．2　基於存儲器實現時序邏輯　238

7．3　FPGA　241

7．3．1　FPGA的基本概念　242

7．3．2　FPGA的基本結構和原理　242

7．3．3　FPGA的開發流程　247

7．4　拓展閱讀與套用實踐　248

7．4．1　SPLD與EPLD　248

7．4．2　FPGA的發展歷程　249

7．5　本章小結　250

習題7　250

第　8 章 硬體描述語言Verilog HDL

8．1　Verilog HDL簡介　253

8．2　Verilog HDL程式的基本結構　254

8．3　Verilog HDL的數據類型、運算符和關鍵字　255

8．3．1　數據類型　255

8．3．2　運 算符　259

8．3．3　關 鍵字　263

8．4　Verilog HDL的語句與描述方式　263

8．4．1　Verilog HDL的語句　264

8．4．2　Verilog HDL的描述方式　276

8．5　Verilog HDL常用程式示例　280

8．5．1　組合邏輯　280

8．5．2　時序邏輯　282

8．6　拓展閱讀與套用實踐　284

8．6．1　通用計算機組成概述　284

8．6．2　基於Verilog HDL編寫簡單ALU　285

8．7　本章小結　287

習題8　287

第　9 章 數模轉換和模數轉換

9．1　數模轉換器　290

9．1．1　數模轉換的基本原理　290

9．1．2　權電阻解碼網路DAC　291

9．1．3　T形電阻解碼網路DAC　293

9．1．4　倒T形電阻解碼網路DAC　294

*9．1．5　樹狀開關網路DAC　296

9．1．6　DAC的主要技術指標　297

9．2　模數轉換器　299

9．2．1　模數轉換器的基本原理　299

9．2．2　並行比較型ADC　302

9．2．3　逐次漸近型ADC　304

9．2．4　雙積分型ADC　306

9．2．5　電壓-頻率變換型ADC　308

9．2．6　ADC的主要技術指標　309

9．3　拓展閱讀與套用實踐　310

9．4　本章小結　313

習題9　313

第　10 章 脈衝波形的產生與變換

10．1　波形的基礎知識　320

10．2　施密特觸發器　321

10．2．1　用門電路組成施密特觸發器　321

10．2．2　施密特觸發器的套用　322

10．3　單穩態觸發器　323

10．3．1　用施密特觸發器構成單穩態觸發器　323

10．3．2　單穩態觸發器的主要套用　324

10．4　多諧振盪器　325

10．4．1　由施密特觸發器組成的多諧振盪器　325

*10．4．2　壓控振盪器　326

10．4．3　石英晶體振盪器　327

10．5　555定時器及其套用　327

10．5．1　555定時器的結構及工作原理　328

10．5．2　由555定時器組成的施密特觸發器　329

10．5．3　由555定時器組成的單穩態觸發器　329

10．5．4　由555定時器組成的多諧振盪器　330

10．6　拓展閱讀與套用實踐　331

10．7　本章小結　334

習題10　334