数字逻辑电路设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:鲍可进，赵念强，赵不贿

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2004-2

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787302217930

丛书系列:

图书标签:

• 数字逻辑
• 逻辑电路
• 电路设计
• 数字电路
• 计算机组成原理
• 电子技术
• 高等教育
• 教材
• 工程技术
• 嵌入式系统

《数字逻辑电路设计》 本书全面深入地探讨了数字逻辑电路的核心理论、设计方法和实际应用，旨在为读者构建扎实的数字系统基础。 核心理论基石： 本书的开篇将带领读者穿越逻辑世界的基石，从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）出发，深入剖析它们的布尔代数表示、真值表以及物理实现原理。我们将详细讲解布尔代数的基本定律和定理，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等，并演示如何利用这些代数工具来化简复杂的逻辑表达式，从而优化电路设计。 卡诺图（Karnaugh Map）作为一种直观且高效的逻辑函数化简方法，将获得详尽的阐述。我们会通过大量的实例，讲解如何绘制卡诺图、识别相邻项、消除冗余项，最终得到最简的逻辑表达式。此外，本书还将介绍Quine-McCluskey方法，一种更具系统性的代数化简技术，尤其适用于处理变量较多的复杂逻辑函数。 组合逻辑电路设计： 在掌握了基本的逻辑化简技巧后，我们将步入组合逻辑电路的设计。本书将深入剖析各种重要的组合逻辑模块，包括： 编码器与译码器： 从基础的二进制编码器、八四二一码编码器，到BCD码译码器、七段数码管译码器，我们将详细讲解它们的工作原理、设计步骤以及在显示控制、数据转换等领域的应用。 多路选择器（Multiplexer/MUX）： 介绍单路选择器、多路选择器的工作原理，讲解如何使用多路选择器来实现逻辑函数的组合，以及在数据路由、信号选择等方面的应用。 数据分配器（Demultiplexer/DEMUX）： 阐述数据分配器的工作原理，以及如何利用它将一个输入信号分发到多个输出端。 加法器与减法器： 从半加器、全加器开始，逐步介绍行波进位加法器、超前进位加法器等不同类型的算术逻辑单元（ALU）的设计。我们将深入分析它们的结构、时序特性以及在处理器算术运算中的关键作用。 比较器： 讲解如何设计用于比较两个二进制数大小的比较器，以及在数据处理和控制系统中的应用。 循环冗余校验（CRC）生成器和检测器： 介绍CRC在数据通信和存储中的重要性，并演示如何设计CRC生成器和检测器以保证数据的完整性。 时序逻辑电路设计： 本书将引领读者进入动态的数字世界，掌握时序逻辑电路的设计。我们将从最基本的存储单元——触发器（Flip-Flop）入手： 基本触发器： 详细讲解SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器的工作原理、状态转移图、时序图以及它们的优缺点。 主从触发器： 深入分析主从JK触发器的工作原理，理解其如何克服“竞争-冒险”现象。 边沿触发触发器： 讲解上升沿触发和下降沿触发D触发器的设计和应用。 基于触发器，我们将进一步展开各类时序逻辑电路的设计： 寄存器（Register）： 介绍移位寄存器（左移、右移、双向移位）和并行寄存器的设计，以及它们在数据存储、数据传输和移位操作中的应用。 计数器（Counter）： 异步计数器（Ripple Counter）： 讲解基于T触发器或JK触发器构建的异步计数器，分析其时钟信号传播延迟问题。 同步计数器（Synchronous Counter）： 详细介绍状态机设计方法，包括状态图、状态表、状态分配，以及如何利用JK触发器或D触发器设计同步计数器。我们将重点讲解各种常见的同步计数器，如二进制计数器、十进制计数器（BCD计数器）、环形计数器、扭环计数器等，并分析它们的时序特性和应用。 可预置计数器（Programmable Counter）： 介绍如何设计可以设定初始值的计数器。 移位寄存器序列发生器： 讲解如何利用移位寄存器生成特定序列的信号，以及在通信、控制等领域的应用。 状态机（State Machine）： 有限状态机（Finite State Machine - FSM）： 介绍Moore型和Mealy型状态机的概念，从状态图、状态表到具体电路实现的全过程。我们将通过大量的实际案例，如交通灯控制器、自动售货机控制器、串行序列检测器等，演示如何设计复杂的时序逻辑系统。 状态机的优化与简化： 讲解如何对状态机进行状态最小化和状态分配，以获得更高效、更简洁的电路设计。 数字系统设计与实现： 本书还将涵盖数字系统设计的更宏观层面，以及现代数字电路的实现技术： 可编程逻辑器件（PLD）： 介绍可编程逻辑阵列（PLA）、可编程阵列逻辑（PAL）以及通用可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的基本结构、工作原理和编程方法。 硬件描述语言（HDL）： 引入Verilog HDL和VHDL等硬件描述语言，展示如何使用这些语言来描述和仿真数字逻辑电路，以及如何将HDL代码综合到FPGA或ASIC中。我们将通过HDL实例来重新实现书中讲解的各种逻辑功能。 存储器： 介绍随机存取存储器（RAM），包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的基本结构和工作原理。 模数转换（ADC）和数模转换（DAC）简介： 简要介绍ADC和DAC在数字和模拟世界之间的桥梁作用，以及它们在实际系统中的应用。 实践与应用： 本书强调理论与实践相结合，通过大量的实例分析和设计练习，帮助读者巩固所学知识。我们将探讨数字逻辑电路在计算机硬件、通信系统、工业控制、消费电子等领域的实际应用，让读者深刻理解数字逻辑电路在现代科技中的重要性。 本书适合对象： 高等院校电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生。 从事嵌入式系统开发、硬件工程师、FPGA设计工程师等相关领域的专业人士。 对数字逻辑电路设计感兴趣的初学者和爱好者。 通过阅读本书，您将能够熟练掌握数字逻辑电路的设计原理，并具备独立进行数字系统设计和实现的能力。

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深入阅读完此书后，我最大的感受是它对数字系统“思维方式”的培养。它不仅仅是教会了我们如何搭建电路，更重要的是，它潜移默化地训练了我们用模块化、结构化的方式去思考复杂问题。书中对层次化设计的反复强调，从宏观的系统架构到微观的门级实现，层层递进，构建了一个清晰的层次结构图。例如，在讨论存储器组织时，作者详细分析了SRAM和DRAM的基本工作原理及其在系统中的应用场景，这种基于实际应用场景的原理剖析，极大地增强了知识的实用性。整体而言，这本书的结构严谨，内容详实，语言平实中蕴含深度，是一部既适合作为系统学习的基石，也适合作为日常设计查阅的优秀参考资料。我强烈推荐给所有志在数字电子领域深耕的同行和学子。

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这本书拿到手里，厚实的装帧和略带磨砂质感的封面，首先给人一种专业而沉稳的感觉。翻开扉页，精美的插图和清晰的版式设计让人眼前一亮。作为一名初学者，我对电路设计这方面的内容一直抱有敬畏之心，总觉得太过深奥。然而，这本书的开篇并没有直接抛出复杂的公式，而是用生动易懂的语言，从最基本的逻辑门开始娓娓道来，就像是有一位经验丰富的老师在身边细心讲解。特别是对布尔代数和卡诺图的讲解，图文并茂，配合大量的实例分析，让抽象的概念变得具象化。我记得有一章专门讨论了组合逻辑电路的设计流程，书中详细列出了从需求分析到电路实现的每一步骤，每一步都配有详尽的步骤说明和代码片段，这对于我这种动手能力较弱的读者来说，无疑是极大的帮助。读完这部分内容，我仿佛对整个数字系统的构建有了一个宏观的认识，不再是零散的知识点堆砌，而是形成了一个完整的知识体系。

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这本书的排版和视觉传达做得相当出色，这对于一本技术书籍来说，至关重要。每一张电路图都绘制得极其清晰规范，关键的信号线和状态转换箭头都使用了高对比度的色彩进行强调，这在快速查阅和定位信息时效率极高。更令人称道的是，作者在每章末尾设置的“设计挑战”环节，这些问题往往不再是简单的公式套用，而是要求读者综合运用本章和前面章节的知识来解决一个小型但完整的系统问题。我尝试着去解决其中关于一个简单CPU控制单元的设计题，虽然过程曲折，但最终成功推导出状态转移图和所需逻辑后，那种成就感是无可替代的。这种主动学习和深度思考的引导机制，是这本书区别于市面上许多死板教材的关键所在。

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作为一名有一定电路基础的读者，我更关注的是那些能够拓宽视野、提供设计思维深度的内容。这本书在高级主题上的处理，可以说达到了专业参考书的水平。比如，它对硬件描述语言（HDL）——特别是VHDL和Verilog的介绍，并非蜻蜓点水，而是提供了详尽的语法结构和设计范例。作者在其中穿插了对设计规范和综合性考虑的讨论，例如如何编写可综合的代码，如何进行时序约束的初步设定，这些都是在学校课堂上很少能接触到的“实战经验”。此外，关于芯片实现层面的内容，虽然篇幅不长，但对如何从RTL级过渡到门级网表，以及如何应对亚稳态等实际工程问题，提供了独到的见解。这种从理论基础到工程实践的无缝衔接，使得这本书的价值远超一般的教材范畴，更像是一份宝贵的项目手册。

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这本书的叙事节奏把握得相当到位，尤其是对时序逻辑电路的阐述，简直是一场精彩的思维冒险。它没有止步于D触发器和JK触发器的基本原理，而是深入探讨了状态机的设计与化简。我尤其欣赏作者在讲解有限状态机（FSM）时所采用的对比分析法，将米利（Mealy）型和穆尔（Moore）型两种模型进行了深入的剖析，并通过一个实际的交通灯控制器案例，清晰地展示了两者在输出逻辑上的差异和设计侧重点。书中对于同步电路和异步电路的讨论也十分到位，没有简单地将它们对立起来，而是探讨了在现代集成电路设计中，如何权衡两者的优缺点，以达到性能和稳定性的最佳平衡。读到最后，涉及寄存器、计数器和存储器的章节时，我发现自己已经能够游刃有余地理解这些复杂结构是如何由基本的逻辑门搭建而成，这种“由小及大”的构建过程，极大地提升了我的自信心和解决问题的能力。

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