数字电路与逻辑设计 微课视频版(第3版)

本教材严格参照教育部《普通高等学校本科专业目录》、教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会《电子电气基础课程教学基本要求》编写。在总结作者多年教学和实践经验的基础上，本书从应用的角度，阐述数字电路的基本概念、分析与设计方法，以及电子系统设计中常用数字器件的原理、功能及典型应用。为了突出了教材的针对性和实用性，书中大多章节配有利于课堂启发式教学、翻转课堂讨论的思考与练习，及时学以致用的设计项目及应用性习题，由浅入深，举一反三，注重学生系统设计能力的培养和实际应用水平的提高。本书的编写突出以下三个特点： 注重应用 以应用为导向，注重逻辑设计，淡化器件内部电路分析，突出器件的功能和应用。 内容全面 本书第一篇与第二篇讲述以中小规模逻辑器件为基础的经典 “数字电路”课程内容，第三篇讲述基于硬件描述语言的数字系统设计新技术及应用。通过对同一案例应用不同类型器件的不同设计方法，以及典型应用项目在不同资源背景下的不同实现方法，将传统的“数字电路”课程内容与新技术应用相融合，拓展读者视野。 培养能力 通过思考与练习深化课程内容，提升读者的思维高度。通过例题、设计项目和应用性习题，由浅入深，循序渐进，培养学生电子系统设计能力。 教学资源  微课视频  教学大纲  电子教案  教学课件  程序代码  习题解答 注：微课视频在本书文中扫码即可观看，其他资源可到清华大学出版社网站本书页面（或“人工智能科学与技术”微信公众号）下载。

本书分为三篇,共12章。第一篇分为2章,讲述数字电路的数制、补码和编码以及数字系统分析与设 计的工具———逻辑代数。第二篇分为7章,以原理为主线,以器件为基础,以应用为目标,讲述数字以及数 模混合系统设计中常用的集成电路———门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路以及存储器、脉冲电路和 A/D、D/A转换器,并通过章内的思考与练习拓展读者思维深度和高度,通过章末典型的设计项目使读者 能够及时地掌握应用要点。第三篇分为3章,讲述数字设计新技术———EDA技术的概念和应用要素、硬件 描述语言Verilog HDL、常用数字器件的描述以及有限状态机设计方法,并配合设计项目,进一步培养读者 数字系统的设计能力。本书可作为电子信息类、计算机类等专业本科教材或教学参考书,也可作为数字电路自学或电子技术 课程设计的参考书。

张俊涛 陕西科技大学教授、硕士研究生导师，西北地区电子技术与线路教学改革研究会理事，中国电子学会电子线路教学与产业专家委员会委员。长期从事电类专业基础课程教学和实践、电子信息类专业课程教学以及软件无线电、嵌入式系统应用等领域的科研工作，先后讲授“模拟电子技术”“数字电子技术”“信号与系统”“EDA技术及应用”“数字信号处理”“高频电路”和“单片机原理及应用”等多门本科生课程以及“电子系统设计技术”研究生课程，同时组织和指导全国大学生电子设计竞赛、EDA/SOPC电子设计专题竞赛和模数混合电路应用设计竞赛和蓝桥杯竞赛共20多届，获重量奖30多项，省级奖300余项，发表学术论文60余篇。主持省部级及企业合作科研项目8项。授权国家发明专利2项，主编教材4部。

第一篇数字电路基础
第1章数制与编码
1.1数制
1.1.1十进制
1.1.2二进制
1.1.3十六进制
1.1.4不同进制的转换
1.2补码的应用
1.3编码
1.3.1十进制编码
1.3.2循环码
1.3.3ASCII码
本章小结
习题
第2章逻辑代数基础
2.1逻辑运算
2.1.1与逻辑
2.1.2或逻辑
2.1.3非逻辑
2.1.4两种复合逻辑
2.1.5两种特殊逻辑
2.2逻辑代数中的公式
2.2.1基本公式
2.2.2常用公式
2.2.3异或逻辑的应用
2.3三种规则
2.3.1代入规则
2.3.2反演规则
2.3.3对偶规则
2.4逻辑函数的表示方法
2.4.1真值表
2.4.2函数表达式
2.4.3逻辑图
2.4.4表示方法的相互转换
2.5逻辑函数的标准形式
2.5.1最小项表达式
2.5.2优选项表达式
2.6逻辑函数的化简
2.6.1公式法
2.6.2卡诺图法
*2.6.3Q-M化简法
2.7无关项及其应用
本章小结
习题
第二篇常用集成电路
第3章基本门电路
3.1分立器件门电路
3.1.1二极管与门
3.1.2二极管或门
3.1.3三极管反相器
3.2集成门电路
3.2.1CMOS反相器
3.2.2其他CMOS逻辑门
3.3两种特殊门电路
3.4CMOS传输门
3.5设计实践
本章小结
习题
第4章组合逻辑器件
4.1组合逻辑电路概述
4.2组合逻辑电路的分析与设计
4.2.1组合逻辑电路设计
4.2.2组合逻辑电路分析
4.3常用组合逻辑器件
4.3.1编码器
4.3.2译码器
4.3.3数据选择器与数据分配器
4.3.4加法器
4.3.5数值比较器
4.3.6奇偶校验器
4.4组合逻辑电路中的竞争-冒险
4.4.1竞争-冒险的概念
4.4.2竞争-冒险现象的检查方法
4.4.3竞争-冒险现象的消除方法
4.5设计实践
本章小结
习题
第5章锁存器与触发器
5.1基本锁存器及其描述方法
5.2门控锁存器
5.3脉冲触发器
5.4边沿触发器
5.5锁存器与触发器的逻辑功能和动作特点
5.6锁存器与触发器的动态特性
5.6.1门控锁存器的动态特性
5.6.2边沿触发器的动态特性
5.7设计实践
本章小结
习题
第6章时序逻辑器件
6.1时序逻辑电路概述
6.2时序逻辑电路的功能描述
6.2.1状态转换表
6.2.2状态转换图
6.2.3时序图
6.3时序逻辑电路的分析与设计
6.3.1时序逻辑电路分析
6.3.2时序逻辑电路设计
6.4寄存器与移位寄存器
6.4.1寄存器
6.4.2移位寄存器
6.5计数器
6.5.1同步计数器设计
6.5.2异步计数器分析
6.5.3任意进制计数器
6.5.4两种特殊计数器
6.6两种时序单元电路
6.6.1顺序脉冲发生器
6.6.2序列信号产生器
6.7时序逻辑电路中的竞争-冒险
6.7.1时钟脉冲的特性
6.7.2时序逻辑电路可靠工作的条件
6.8设计实践
6.8.1交通灯控制器设计1
6.8.2数字频率计设计1
6.8.3数码序列控制电路设计
本章小结
习题
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