《數字電子技術》是根據教育部學科專業調整方案和電類各專業人才培養新模式的需求而編寫的。《數字電子技術》系統地介紹了數字電子技術的基礎知識,包括邏輯代數基礎、門電路、組合邏輯電路、常用組合邏輯器件、時序邏輯電路、常用時序邏輯器件、可編程邏輯器件、脈沖波形的產生和整形電路、數模和模數轉換器、數字系統設計基礎等。
《數字電子技術》概念清楚,內容先進、實用,在系統介紹基礎知識的基礎上,突出邏輯器件功能及應用,還對eda的基礎知識作了介紹。每章均安排有小結、思考題、習題,力求做到通俗易懂,便于使用。
《數字電子技術》可作為高等院校電氣信息類、電子信息類、儀器儀表類及其他相近專業的本科生教材或教學參考書,也可供有關工程技術人員參考。
適應電子技術的飛速發展,引入了EDA等最新技術相關的知識。 突出基本理論和基本分析方法,并且注重綜合應用能力和創新能力的培養。 設計與重難點相應的例題,通俗易懂,加深讀者理解。
隨著新知識經濟時代的到來,世界范圍的經濟發展與科技進步已向高等教育提出了更高的要求,教育的核心是素質教育,教育的重點是創新意識和應用能力的培養。隨著我國教育事業發展的不斷深入,應用型人才培養向著厚基礎、寬層面、強能力的方向發展,強化學生的實踐能力和動手能力已成為刻不容緩的任務。
數字電子技術作為一門技術基礎課,是計算機信息類、電子類、儀器儀表類、機電類等專業的必修課。隨著電子科學技術的飛速發展,電子計算機和集成電路獲得了廣泛的應用,電子技術的發展對科學技術、國民經濟和國防各個領域的影響日益深入,數字電子技術的知識、理論和方法在相關專業的地位越來越重要。
EDA技術、大規模集成電路,特別是可編程邏輯器件的高速發展,對數字電子技術課程的教學內容提出了更高的要求。為適應科學技術的發展和社會對人才培養的要求,本書對教學內容進行了調整和充實,精簡了分立元件部分,增強了集成邏輯器件的內容,教學重點也從邏輯電路分析轉向邏輯電路設計和集成芯片的應用。教材突出了以下幾個方面。
(1) 將重點放在基本概念和基本方法上。盡管LSI、VLSI已成為數字系統的主體,但中、小規模集成電路仍不失其基礎地位,為此本教材仍以集成電路的基礎理論、基本電路和基本分析方法與設計方法為重點。
(2) 突出方法,適應發展。本書重點介紹通用系列集成電路的基本原理及特性,略去其內部復雜電路及分析,側重器件的邏輯功能及輸入、輸出電氣特性,使學生能以此為基礎進行實際工程設計與應用。
(3) 為適應電子技術的飛速發展,本書引入了EDA技術的基礎知識,在介紹VHDL語言和Multisim 8.0軟件的基礎上,對主要章節的電路采用VHDL語言描述并用Multisim 8.0軟件進行仿真,使讀者在微機上能夠對典型電路進行功能驗證,為后續數字系統設計課程的學習打下必要的基礎。考慮到不同學校的需要,這部分作為選學內容,以“*”號標出。
(4) 近年來,集成電路理論與設計、集成工藝、電子技術應用等都有很大的發展與突破,本書突出了CMOS電路,增強了CPLD、FPGA等一類新型可編程邏輯器件的內容。
(5) 為便于讀者加深理解,教材中針對重點、難點內容都設有相應的例題,每章均安排有小結、思考題、習題,書末附有習題答案,力求做到通俗易懂,便于教學。
書中各部分內容均從基本概念入手,提供學習數字電子技術的基本電路、分析方法、設計方法,通過具體電路系統加以總結和歸納,從而培養學生分析問題、解決問題的能力。
本書可作為高等院校電氣信息類、電子信息類、儀器儀表及其他相近專業的本科生教材或教學參考書,也可供有關工程技術人員參考。
本書由張雪平任主編,李雙喜、張玉芝、許振偉、趙娟任副主編,牛慧娟、曾菊蓉、周妮娜參加了編寫工作。各章編寫分工為:張雪平編寫緒論、第8章并負責制訂編寫提綱和全書的統稿工作,李雙喜編寫第5章、第6章,張玉芝編寫第9章,許振偉編寫第1章和有“*”號的章節,趙娟編寫第4章,牛慧娟編寫第2章,曾菊蓉編寫第7章、第10章,周妮娜編寫第3章和附錄。
限于作者水平,書中缺點和錯誤在所難免,衷心希望選用這套教材的師生提出批評意見。
編 者
緒論
第1章 邏輯代數基礎
概述
1.1 數制和碼制
1.1.1 數制
1.1.2 幾種常用數制之間的轉換
1.1.3 碼制
1.1.4 算術運算和邏輯運算
1.2 邏輯代數基礎
1.2.1 基本邏輯運算
1.2.2 邏輯代數的基本公式
1.2.3 邏輯代數的基本定理
1.2.4 邏輯函數的表示方法
1.2.5 邏輯函數的公式法化簡
1.2.6 邏輯函數的卡諾圖化簡
1.2.7 具有無關項的邏輯函數及其化簡
1.3 eda技術基礎
1.3.1 vhdl語言基礎
1.3.2 multisim.0軟件簡介
小結
思考題
習題
第2章 門電路
概述
2.1 邏輯門電路中的開關器件
2.1.1 二極管及其開關特性
2.1.2 三極管及其開關特性
2.1.3 mos管及其開關特性
2.2 分立元件門電路
2.2.1 二極管與門和或門
2.2.2 三極管非門
2.2.3 mos管非門
2.3 ttl門電路
2.3.1 ttl反相器的電路結構和工作原理
2.3.2 ttl反相器的外部特性
2.3.3 ttl反相器的動態特性
2.3.4 其他類型的ttl門電路
2.3.5 ttl數字集成電路系列
2.4 cmos門電路
2.4.1 cmos反相器的電路結構和工作原理
2.4.2 cmos反相器的外部特性
2.4.3 cmos與非門和或非門
2.4.4 cmos三態門和漏極開路門
2.4.5 cmos傳輸門
2.4.6 cmos 數字集成電路系列
2.5 門電路的vhdl描述及其仿真
2.5.1 門電路的vhdl描述
2.5.2 門電路的仿真
小結
思考題
習題
第3章 組合邏輯電路
概述
3.1 組合邏輯電路的分析
3.1.1 組合邏輯電路的特點
3.1.2 組合邏輯電路的分析
3.2 組合邏輯電路的設計
3.3 組合邏輯電路中的競爭與冒險
3.3.1 競爭與冒險的概念
3.3.2 競爭與冒險的識別
3.3.3 冒險現象的消除
3.4 組合邏輯電路的vhdl描述及其仿真
3.4.1 組合邏輯電路的vhdl描述
3.4.2 組合邏輯電路的仿真
小結
思考題
習題
第4章 常用組合邏輯器件
第5章 時序邏輯電路
第6章 常用時序邏輯器件
第7章 可編程邏輯器件
第8章 脈沖波形的產生和整形電路
第9章 數-模和模-數轉換器
第10章 數字系統設計基礎
附錄a 數字系統設計的vhdl文件
附錄b 基本邏輯單元圖形符號對照表
附錄c 常用數字系統名詞中英文對照表
習題答案
參考文獻