《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材》是教育部高等學(xué)校電子電氣基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會推薦教材。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材》是東南大學(xué)信息學(xué)院、吳健雄學(xué)院等的教師在多年教學(xué)的基礎(chǔ)上,結(jié)合科研工作中的體會編寫的。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材》與東南大學(xué)《電路與電子線路基礎(chǔ)》(電路、電子線路兩部分)、《信號與線性系統(tǒng)》教材內(nèi)容相銜接,構(gòu)成完整的電路基礎(chǔ)理論課程。教材編寫中不僅注重基本概念和基本方法,而且注重基本理論和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材》介紹了用于數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的硬件描述語言、綜合和仿真方法,以便讀者能夠很快適應(yīng)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作環(huán)境。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材》書分為15章,按照數(shù)字邏輯基礎(chǔ),組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì),組合邏輯電路模塊,時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì),時(shí)序邏輯電路模塊。半導(dǎo)體存儲器,可編程邏輯器件,數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和硬件描述語言及邏輯設(shè)計(jì)的順序,對數(shù)字電路與系統(tǒng)進(jìn)行了全面的介紹,注重電路的描述方法,詳細(xì)說明了數(shù)字電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法,并介紹了數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材》可作為普通高等學(xué)校電子信息類、電氣類和自動化類等專業(yè)本科生“數(shù)字電子技術(shù)”“數(shù)字邏輯電路”課程的教材,也可作為相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考用書。
東南大學(xué)試點(diǎn)開設(shè)“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與邏輯設(shè)計(jì)”課程已經(jīng)30多年,作為電類專業(yè)的公共技術(shù)基礎(chǔ)平臺課程也已經(jīng)20年,取得了很多經(jīng)驗(yàn)和成果。
2007年開始,東南大學(xué)每年選拔部分優(yōu)秀高中畢業(yè)生組建“高等理工實(shí)驗(yàn)班”,嘗試新的人才培養(yǎng)模式。電子信息學(xué)科是東南大學(xué)的優(yōu)勢學(xué)科,學(xué)校在“高等理工實(shí)驗(yàn)班”實(shí)施了電子信息基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革,并設(shè)置了“數(shù)字邏輯基礎(chǔ)”課程。
我們經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐,在教學(xué)團(tuán)隊(duì)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并與學(xué)生交流教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,編寫了<數(shù)字電路與系統(tǒng)》教材,并在信息工程專業(yè)進(jìn)行教學(xué)試驗(yàn),對課程內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整充實(shí)。
“數(shù)字電路與系統(tǒng)”是電類各專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,尤其是電子信息類、電氣類和自動化類等專業(yè),它為進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程,如“數(shù)字信號處理”“大規(guī)模數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”“微機(jī)原理”“微機(jī)接口與技術(shù)”等準(zhǔn)備必要的基本知識,也是“通信原理”“電子技術(shù)”“自動控制原理”“數(shù)字信號處理”乃至“電力電子技術(shù)”等專業(yè)課程的基礎(chǔ)。本書在內(nèi)容編排方面,希望教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)電子技術(shù)的發(fā)展,為學(xué)生在就業(yè)后能夠盡快適應(yīng)科研工作奠定基礎(chǔ),這也是編寫本教材的目的之一。
“數(shù)字電路與系統(tǒng)”課程與“電路基礎(chǔ)”、“電子電路基礎(chǔ)”、“信號與系統(tǒng)”、“電磁場與電磁波”、“計(jì)算機(jī)組織與結(jié)構(gòu)”、“微機(jī)系統(tǒng)與接口”等課程構(gòu)成了電子信息專業(yè)基礎(chǔ)課。我們將“數(shù)字電路與系統(tǒng)”課程內(nèi)容與“電子電路基礎(chǔ)”等課程內(nèi)容進(jìn)行了分工,相關(guān)電路、晶體管等內(nèi)容歸于“電子電路基礎(chǔ)”,因此本課程盡可能少地涉及電平等具體電參數(shù)。
對于本課程的內(nèi)容,國內(nèi)眾多高校做過很多有益的探索研究。我們的教學(xué)團(tuán)隊(duì)在多年的教學(xué)科研工作中,對教學(xué)內(nèi)容也做了多次的調(diào)整,以適應(yīng)電子技術(shù)的發(fā)展。首先是電子設(shè)計(jì)自動化(EDA),使得電路的設(shè)計(jì)能夠在計(jì)算機(jī)上完成。這要求學(xué)生能夠使用EDA工具設(shè)計(jì)電路,在計(jì)算機(jī)上利用仿真軟件對設(shè)計(jì)的電路仿真,進(jìn)一步虛擬測試和調(diào)試電路。現(xiàn)有很多的軟件,如QuartusⅡ、ModelSim、SPICE,更專業(yè)的如Synopsys和Cadence,這些軟件可以完成電路(硬件描述語言、網(wǎng)表乃至電原理圖)的綜合、仿真等,進(jìn)一步可采用FPGA驗(yàn)證或者制作專用芯片。FPGA和CPLD的發(fā)展,對數(shù)字電路課程的內(nèi)容也提出了新的要求,用硬件描述語言VHDL或者VerilogHDL,可以用FPGA或者CPLD實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路,因此,在教學(xué)中我們加強(qiáng)了CPLD和FPGA的相關(guān)內(nèi)容以及硬件描述語言的教學(xué)。
本書是為高等學(xué)校電子信息類、電氣類、自動化類等相關(guān)專業(yè)編寫的教材。全書分為15章。第1章首先介紹信號、數(shù)字信號與模擬信號、數(shù)字系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的相關(guān)概念,為講述數(shù)字電路與系統(tǒng)奠定理論基礎(chǔ);第2章介紹數(shù)制和碼制,這也是數(shù)字系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)中信息的表示形式;第3章講述布爾代數(shù)的基本知識和邏輯函數(shù),以及邏輯函數(shù)的表示方法;第4章介紹集成邏輯電路基礎(chǔ),說明數(shù)字信號在電路中的實(shí)現(xiàn),同時(shí),介紹一些常用的邏輯器件;第5章、第6章介紹組合邏輯電路與常用的組合邏輯模塊,說明組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法,以及常用的組合邏輯電路模塊應(yīng)用;第7-9章介紹觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)、時(shí)序邏輯電路的描述方法和分析方法、同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法等,并介紹計(jì)算機(jī)和數(shù)字系統(tǒng)中常用的時(shí)序邏輯電路模塊,包括寄存器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器、序列信號發(fā)生器等,以及這些器件的應(yīng)用;第10章介紹計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中使用的半導(dǎo)體存儲器,主要包括隨機(jī)存取存儲器和只讀存儲器,并介紹RAM和ROM的基本單元構(gòu)成、電路結(jié)構(gòu)與工作原理、存儲器容量的擴(kuò)展;第11章可編程邏輯器件主要介紹可編程陣列邏輯(PAL)、通用陣列邏輯(GAL)、復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)以及現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等幾種可編程邏輯器件;第12章介紹數(shù)字與模擬之間的接口器件、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理、實(shí)現(xiàn)方法;第13章介紹數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì),采用算法狀態(tài)機(jī)(algorithmic state machine,ASM)圖作為常用的設(shè)計(jì)工具,自上而下的設(shè)計(jì)方法,并列舉簡單的實(shí)例說明數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程和實(shí)現(xiàn)方法;第14~15章介紹硬件描述語言與數(shù)字系統(tǒng)的語言描述、邏輯綜合、仿真
第1章 緒論
1.1 模擬信號與數(shù)字信號
1.2 數(shù)字脈沖信號
1.3 模擬電路與數(shù)字電路
1.4 數(shù)字系統(tǒng)簡介
1.4.1 電子計(jì)算機(jī)
1.4.2 數(shù)字信號處理器
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 數(shù)制與碼制
2.1 數(shù)制
2.1.1 十進(jìn)制
2.1.2 R進(jìn)制
2.1.3 二進(jìn)制
2.1.4 八進(jìn)制和十六進(jìn)制
2.2 算術(shù)運(yùn)算
2.2.1 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算
2.2.2 八進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算
2.2.3 十六進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算
2.3 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換
2.3.1 R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制
2.3.2 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制
2.3.3 二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換
2.4 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法
2.4.1 原碼及其運(yùn)算
2.4.2 補(bǔ)碼及其運(yùn)算
2.4.3 反碼及其運(yùn)算
2.5 計(jì)算機(jī)中的碼
2.5.1 碼的概念
2.5.2 數(shù)值編碼
2.5.3 字符碼和其他碼
2.5.4 檢錯碼和糾錯碼
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 邏輯函數(shù)及其簡化
3.1 基本邏輯運(yùn)算
3.1.1 邏輯代數(shù)的二值邏輯
3.1.2 邏輯非和非運(yùn)算
3.1.3 邏輯乘和與運(yùn)算
3.1.4 邏輯加和或運(yùn)算
3.1.5 邏輯運(yùn)算的優(yōu)先級
3.2 復(fù)合邏輯運(yùn)算
3.2.1 與非門
3.2.2 或非門
3.2.3 異或門
3.2.4 同或門
3.2.5 其他復(fù)合門
3.3 邏輯代數(shù)的基本定律
3.3.1 邏輯等式的證明
3.3.2 常用的基本定理
3.3.3 邏輯運(yùn)算的完備集
3.4 邏輯代數(shù)的基本規(guī)則
3.4.1 代換規(guī)則
3.4.2 對偶規(guī)則
3.4.3 反演規(guī)則
3.5 邏輯代數(shù)的常用公式
3.5.1 并項(xiàng)公式
3.5.2 消冗余因子公式
3.5.3 消冗余項(xiàng)公式
3.6 邏輯函數(shù)及其描述方法
3.6.1 邏輯函數(shù)表達(dá)式
3.6.2 邏輯圖
3.6.3 真值表
3.6.4 卡諾圖
3.6.5 標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式
3.7 邏輯函數(shù)的簡化
3.7.1 邏輯簡化的意義和標(biāo)準(zhǔn)
3.7.2 公式法簡化
3.7.3 卡諾圖法簡化
本章小結(jié)
習(xí)題
……
第4章 集成邏輯電路基礎(chǔ)
第5章 組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)
第6章 常用的組合邏輯功能器件
第7章 觸發(fā)器
第8章 時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)
第9章 常用的時(shí)序邏輯電路模塊
第10章 半導(dǎo)體存儲器
第11章 可編程邏輯器件
第12章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換
第13章 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第14章 硬件描述語言與設(shè)計(jì)
第15章 基于HDL的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
白開水 (2021/3/12 0:53:00):數(shù)字電路與系統(tǒng)李文淵的,沒有課后習(xí)題答案。