定 價(jià):49.8 元
叢書(shū)名:普通高等教育“十三五”電工電子基礎(chǔ)課程規(guī)劃教材
- 作者:王萍 著
- 出版時(shí)間:2018/12/1
- ISBN:9787111609445
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TN79
- 頁(yè)碼:317
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)是為適應(yīng)電子信息時(shí)代新形勢(shì)和高校教學(xué)改革新要求,根據(jù)編者多年的教學(xué)實(shí)踐和改革經(jīng)驗(yàn)編寫(xiě)而成。全書(shū)共9章,主要內(nèi)容包括:數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門(mén)電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件、脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形及數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
本書(shū)加強(qiáng)了可編程邏輯器件的應(yīng)用介紹,通過(guò)實(shí)例初步介紹了組合和時(shí)序邏輯單元電路的Verilog HDL描述以及使用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)邏輯電路的基本流程。
本書(shū)可作為高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材,也可供從事電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。
前言
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)是面向高校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、電子信息、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課。本書(shū)是結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)的新發(fā)展、新技術(shù)以及教學(xué)改革實(shí)踐中的體會(huì)編寫(xiě)而成。
本書(shū)編寫(xiě)的依據(jù)是教育部數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)的基本要求,并且本書(shū)注重保持教材內(nèi)容的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性,以使讀者獲得數(shù)字電子技術(shù)方面的基本知識(shí)、基本理論和基本技能。同時(shí),本書(shū)緊跟數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展,讀者通過(guò)學(xué)習(xí),初步建立起系統(tǒng)觀(guān)念、工程觀(guān)念、科技進(jìn)步觀(guān)念和創(chuàng)新觀(guān)念。本書(shū)主要側(cè)重考慮了以下幾點(diǎn):
1)注重科學(xué)思維與工程意識(shí)。在知識(shí)介紹中,本書(shū)注重提出問(wèn)題和給出解決問(wèn)題的思路,引導(dǎo)讀者思考。本書(shū)給出的應(yīng)用例題注重綜合性、系統(tǒng)性和工程性,注重加強(qiáng)基本原理和技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系。
2)建立數(shù)字電路與硬件描述語(yǔ)言關(guān)系的初步概念。第1章給出了硬件描述語(yǔ)言的基本知識(shí)簡(jiǎn)介,并在后續(xù)相關(guān)章節(jié)給出了典型數(shù)字單元電路的Verilog HDL描述,在第7章給出了系統(tǒng)應(yīng)用例題,以此循序漸進(jìn),建立數(shù)字電路硬件語(yǔ)言描述的初步概念。
3)加強(qiáng)可編程序邏輯器件應(yīng)用技術(shù)的介紹。第7章在系統(tǒng)介紹可編程序邏輯器件的基礎(chǔ)上,從應(yīng)用角度介紹了使用可編程序邏輯器件設(shè)計(jì)邏輯電路的基本方法和通用流程,為讀者進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)技術(shù)打下基礎(chǔ)。
4)每章安排了小結(jié)、自測(cè)題,書(shū)后給出了部分習(xí)題和自測(cè)題參考答案,以便于讀者對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握。
本書(shū)共9章。王萍負(fù)責(zé)編寫(xiě)第1、3、5章,李斌負(fù)責(zé)編寫(xiě)第2章,范娟負(fù)責(zé)編寫(xiě)第4章,呂偉杰負(fù)責(zé)編寫(xiě)第6、9章,孫彪負(fù)責(zé)編寫(xiě)第7章,任英玉負(fù)責(zé)編寫(xiě)第8章。其中,第3章習(xí)題由魏紀(jì)東編寫(xiě),第6、9章習(xí)題由韓濤編寫(xiě)。本書(shū)由王萍主編,并負(fù)責(zé)組織和統(tǒng)稿。
本書(shū)的編寫(xiě)得到了天津大學(xué)老師與同學(xué)們的支持與幫助,在此表示感謝。
由于水平有限,疏漏難免,歡迎廣大讀者批評(píng)指正。
編者
2018年6月
前言
第1章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)1
1.1數(shù)字信號(hào)與數(shù)字電路1
1.1.1數(shù)字量和模擬量1
1.1.2數(shù)字信號(hào)的表示方法2
1.1.3數(shù)字電路的分類(lèi)與特點(diǎn)4
1.1.4數(shù)字系統(tǒng)的基本概念6
1.2數(shù)制和編碼6
1.2.1常用數(shù)制6
1.2.2數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換8
1.2.3二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算10
1.2.4二進(jìn)制編碼12
1.3邏輯代數(shù)基礎(chǔ)15
1.3.1基本邏輯運(yùn)算15
1.3.2邏輯代數(shù)的基本定律20
1.3.3邏輯代數(shù)的基本規(guī)則21
1.4邏輯函數(shù)及其表示方法22
1.4.1邏輯函數(shù)的建立和表示方法22
1.4.2邏輯函數(shù)表示方法之間的轉(zhuǎn)換23
1.4.3邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式25
1.5邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)方法28
1.5.1邏輯函數(shù)的最簡(jiǎn)形式28
1.5.2邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡(jiǎn)法28
1.5.3邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡(jiǎn)法30
1.6硬件描述語(yǔ)言簡(jiǎn)介35
1.6.1概述35
1.6.2Verilog HDL簡(jiǎn)介36
本章小結(jié)40
習(xí)題40
自測(cè)題43
第2章邏輯門(mén)電路45
2.1TTL邏輯門(mén)45
2.1.1晶體管開(kāi)關(guān)特性45
2.1.2常用的TTL門(mén)電路46
2.1.3TTL門(mén)電路的外部特性和參數(shù)50
2.2CMOS邏輯門(mén)53
2.2.1MOS管的開(kāi)關(guān)特性53
2.2.2CMOS邏輯門(mén)54
2.2.3CMOS傳輸門(mén)56
2.3其他類(lèi)型的集成電路57
2.3.1發(fā)射極耦合邏輯(ECL)電路57
2.3.2 I2L電路58
2.3.3 BiCMOS電路59
2.4各系列邏輯門(mén)電路接口59
2.5邏輯門(mén)的Verilog HDL描述60
本章小結(jié)61
習(xí)題61
自測(cè)題63
第3章組合邏輯電路65
3.1組合邏輯電路的特點(diǎn)及邏輯功能表示
方法65
3.2組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)66
3.2.1組合邏輯電路的分析方法66
3.2.2組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法67
3.3常用的組合邏輯電路70
3.3.1編碼器70
3.3.2譯碼器78
3.3.3數(shù)據(jù)選擇器89
3.3.4數(shù)據(jù)分配器95
3.3.5加法器97
3.3.6數(shù)值比較器105
3.4組合邏輯電路中的“競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)”109
3.4.1“競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)”產(chǎn)生的原因109
3.4.2“競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)”的判斷和消除方法110
3.5工程應(yīng)用舉例113
3.6組合邏輯電路的Verilog HDL描述114
本章小結(jié)116
習(xí)題116
自測(cè)題121
第4章觸發(fā)器123
4.1RS觸發(fā)器123
4.1.1基本RS觸發(fā)器123
4.1.2同步RS觸發(fā)器125
4.1.3主從RS觸發(fā)器127
4.2D觸發(fā)器129
4.2.1門(mén)控D鎖存器129
4.2.2邊沿D觸發(fā)器130
4.3JK觸發(fā)器131
4.3.1主從JK觸發(fā)器131
4.3.2邊沿JK觸發(fā)器134
4.3.3集成JK觸發(fā)器135
4.4觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換136
4.4.1JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T(mén)和T′觸發(fā)器136
4.4.2D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器的相互轉(zhuǎn)換137
4.5觸發(fā)器的觸發(fā)方式比較和脈沖工作特性138
4.5.1觸發(fā)器觸發(fā)方式的比較138
4.5.2觸發(fā)器的脈沖工作特性139
4.6工程應(yīng)用舉例140
4.7觸發(fā)器的Verilog HDL描述141
本章小結(jié)142
習(xí)題143
自測(cè)題146
第5章時(shí)序邏輯電路148
5.1時(shí)序邏輯電路的基本結(jié)構(gòu)與描述
方法148
5.1.1時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)148
5.1.2時(shí)序邏輯電路的描述方法149
5.2時(shí)序邏輯電路的分析方法151
5.2.1分析時(shí)序邏輯電路的一般步驟151
5.2.2同步時(shí)序邏輯電路的分析方法152
5.2.3異步時(shí)序邏輯電路的分析方法155
5.3常用的時(shí)序邏輯電路157
5.3.1寄存器158
5.3.2計(jì)數(shù)器164
5.4同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法191
5.5工程應(yīng)用舉例197
5.6時(shí)序邏輯電路的Verilog HDL描述198
本章小結(jié)199
習(xí)題200
自測(cè)題207
第6章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器209
6.1概述209
6.2只讀存儲(chǔ)器209
6.2.1掩膜式只讀存儲(chǔ)器(MROM)210
6.2.2可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)210
6.2.3可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)211
6.2.4電信號(hào)擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)212
6.2.5快閃式存儲(chǔ)器(Flash Memory)213
6.3隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)215
6.3.1靜態(tài)RAM215
6.3.2動(dòng)態(tài)RAM215
6.4工程應(yīng)用舉例217
6.4.1ROM集成芯片及應(yīng)用舉例217
6.4.2RAM集成芯片及應(yīng)用舉例218
6.4.3存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展219
本章小結(jié)221
習(xí)題222
自測(cè)題222
第7章可編程邏輯器件224
7.1概述224
7.2簡(jiǎn)單可編程邏輯器件(SPLD)225
7.2.1可編程陣列邏輯(PAL)225
7.2.2通用陣列邏輯(GAL)225
7.3復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)226
7.4現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)229
7.5用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)邏輯電路231
7.6使用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)自動(dòng)
售貨機(jī)控制系統(tǒng)232
7.6.1時(shí)序邏輯電路233
7.6.2組合邏輯電路239
7.6.3開(kāi)發(fā)軟件仿真244
本章小結(jié)247
習(xí)題248
自測(cè)題248
第8章脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形250
8.1單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器250
8.1.1門(mén)電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器251
8.1.2集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其應(yīng)用253
8.2施密特觸發(fā)器256
8.2.1門(mén)電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器257
8.2.2集成施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用259
8.3多諧振蕩器262
8.3.1多諧振蕩器的工作原理262
8.3.2石英晶體多諧振蕩器265
8.4555定時(shí)器及其工程應(yīng)用266
8.4.1555定時(shí)器的組成及其邏輯功能266
8.4.2555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器267
8.4.3555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器270
8.4.4555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器270
8.4.5工程應(yīng)用舉例272
本章小結(jié)273
習(xí)題274
自測(cè)題280
第9章數(shù)模(DA)和模數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換器282
9.1概述282
9.2DA轉(zhuǎn)換器282
9.2.1DA轉(zhuǎn)換的基本原理282
9.2.2二進(jìn)制權(quán)電阻型DA轉(zhuǎn)換器283
9.2.3倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)DA轉(zhuǎn)換器284
9.2.4權(quán)電流源型DA轉(zhuǎn)換器286
9.2.5DA轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù)286
9.2.6集成DA轉(zhuǎn)換芯片及其工程應(yīng)用287
9.3AD轉(zhuǎn)換器289
9.3.1AD轉(zhuǎn)換的基本原理289
9.3.2并行比較型AD轉(zhuǎn)換器291
9.3.3逐次逼近型AD轉(zhuǎn)換器293
9.3.4雙積分型AD轉(zhuǎn)換器294
9.3.5AD轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù)296
9.3.6集成AD轉(zhuǎn)換芯片及其工程應(yīng)用296
本章小結(jié)297
習(xí)題298
自測(cè)題301
附錄302
附錄A基本邏輯符號(hào)及關(guān)聯(lián)標(biāo)注的邏輯
符號(hào)舉例說(shuō)明302
附錄B部分習(xí)題和自測(cè)題參考答案306
參考文獻(xiàn)318