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| 內容簡介： |
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本书是一本关于数字电子技术的经典教材，并根据国内教学的实际情况对内容进行了缩减。全书主要介绍了数字电子技术的基本概念、数字系统、逻辑门、布尔代数和逻辑化简、组合逻辑分析、组合逻辑电路函数、触发器、移位寄存器、计数器、数据存储、数字信号处理、数据传输、集成电路技术等。全书的特色在于示例与练习丰富、图解清晰、写作风格简约。
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| 關於作者： |
Thomas L.Floyd于1964年获得了佛罗里达大学的电气工程学学士学位，同年在德州仪器公司开始了他的职业生涯，期间获得了硕士学位。之后任教于美国多所大学，主要教授电子技术、数字通信系统等课程。
余?G，上海工程技术大学教师，长期讲授数字电路基础与电子学课程，具有丰富的教学经验。
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| 目錄：
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目录
第1章基本概念1
1.1数字量与模拟量1
1.1.1模拟电子系统2
1.1.2使用数字方法与模拟方法的
系统2
1.1.3机电一体化2
1.2二进制数、逻辑电平和数字
波形3
1.2.1二进制数3
1.2.2逻辑电平4
1.2.3数字波形4
1.2.4数字波形携带二进制信息6
1.2.5数据传输7
1.3固定功能的逻辑设备8
1.3.1集成电路的封装9
1.3.2引脚编号10
1.3.3固定功能的集成电路的
集成度分类10
判断题11
自测题11
习题11
答案13
第2章数字系统、运算和编码14
2.1十进制数14
2.2二进制数15
2.2.1二进制计数15
2.2.2二进制数的加权结构16
2.2.3二进制数到十进制数的转换17
2.3十进制数到二进制数的转换17
2.3.1权和的方法17
2.3.2重复除以2的方法18
2.3.3十进制小数转换为二进制数19
2.4二进制算术19
2.4.1二进制加法19
2.4.2二进制减法20
2.4.3二进制乘法21
2.4.4二进制除法21
2.5二进制数的反码和补码22
2.5.1求二进制数的反码22
2.5.2求二进制数的补码22
2.6带符号数23
2.6.1符号位23
2.6.2符号数值形式23
2.6.3反码形式24
2.6.4补码形式24
2.6.5带符号数的十进制值24
2.6.6带符号整数的表示范围26
2.6.7浮点数26
2.7带符号数的算术运算28
2.7.1加法28
2.7.2减法29
2.7.3乘法30
2.7.4除法32
2.8十六进制数33
2.8.1十六进制计数34
2.8.2二进制数到十六进制数
的转换34
2.8.3十六进制数到二进制数
的转换34
2.8.4十六进制数到十进制数
的转换35
2.8.5十进制数到十六进制数
的转换35
2.8.6十六进制加法36
2.8.7十六进制减法36
2.9八进制数38
2.9.1八进制数到十进制数的转换38
2.9.2十进制数到八进制数的转换39
2.9.3八进制数到二进制数的转换39
2.9.4二进制数到八进制数的转换39
2.10二-十进制编码BCD40
2.10.18421 BCD码40
2.10.2BCD码加法41
2.11数字编码42
2.11.1格雷码42
2.11.2典型应用44
2.12错误检测码45
2.12.1错误检测的奇偶校验法45
2.12.2循环冗余校验码CRC46
判断题49
自测题49
习题50
答案54
第3章逻辑门58
3.1反相器58
3.1.1否定和极性指示58
3.1.2反相器真值表58
3.1.3反相器运算59
3.1.4时序图59
3.1.5反相器的逻辑表达式59
3.1.6应用举例60
3.2与门60
3.2.1与门运算61
3.2.2与门真值表61
3.2.3具有波形输入的与门运算62
3.2.4与门的逻辑表达式64
3.2.5应用举例64
3.3或门66
3.3.1或门运算66
3.3.2或门真值表66
3.3.3具有波形输入的或门运算66
3.3.4或门的逻辑表达式68
3.3.5应用举例69
3.4与非门69
3.4.1与非门运算70
3.4.2具有波形输入的与非门
运算70
3.4.3与非门的逻辑表达式73
3.5或非门73
3.5.1或非门运算73
3.5.2具有波形输入的或非门
运算74
3.5.3或非门的逻辑表达式76
3.6异或门和同或门76
3.6.1异或门76
3.6.2同或门77
3.6.3具有波形输入的运算78
3.6.4应用举例79
3.7固定功能的逻辑门79
3.7.174系列逻辑门功能79
3.7.274系列逻辑电路82
3.7.3工作特性和参数85
判断题89
自测题89
习题90
答案93
第4章布尔代数和逻辑化简97
4.1布尔运算和表达式97
4.1.1布尔加法97
4.1.2布尔乘法98
4.2布尔代数的定律和法则98
4.2.1布尔代数的定律98
4.2.2布尔代数的法则100
4.3德?摩根定理103
4.3.1德?摩根定理的应用105
4.4逻辑电路的布尔分析106
4.4.1逻辑电路的布尔表达式106
4.4.2构建逻辑电路的真值表107
4.5使用布尔代数进行化简108
4.6布尔表达式的标准形式111
4.6.1乘积项之和SOP形式111
4.6.2一般表达式向乘积项之和
形式的转换112
4.6.3最小项标准乘积项之和
形式113
4.6.4和项之乘积POS形式114
4.6.5最大项标准和项之乘积
形式115
4.6.6把最小项之和转换为最大项
之乘积116
4.7布尔表达式和真值表117
4.7.1把乘积项之和表达式转换
为真值表的形式117
4.7.2把和项之乘积表达式转换
为真值表的形式117
4.7.3从真值表确定标准表达式118
4.8卡诺图119
4.8.13变量卡诺图120
4.8.24变量卡诺图120
4.8.3小方格相邻121
4.8.4Q-M奎恩-麦克拉斯基
方法121
4.8.5Espresso算法121
4.9卡诺图乘积项之和的最小化122
4.9.1最小项之和表达式的卡诺图
映射122
4.9.2非最小项之和表达式的
卡诺图映射123
4.9.3乘积项之和表达式的卡诺图
化简124
4.9.4直接从真值表映射127
4.9.5无关项128
4.10卡诺图和项之乘积的最小化129
4.10.1最大项之乘积表达式的
卡诺图映射129
4.10.2和项之乘积表达式的
卡诺图化简130
4.10.3使用卡诺图在和项之乘积与
乘积项之和之间进行转换131
4.11Q-M方法132
判断题135
自测题135
习题136
答案141
第5章组合逻辑分析146
5.1基本组合逻辑电路146
5.1.1与-或逻辑146
5.1.2与-或-非逻辑147
5.1.3异或逻辑148
5.1.4同或逻辑149
5.2组合逻辑电路的实现150
5.2.1从布尔表达式到逻辑电路150
5.2.2从真值表到逻辑电路152
5.3与非门和或非门的通用特性155
5.3.1与非门作为通用的逻辑
元件155
5.3.2或非门作为通用的逻辑
元件156
5.4使用与非门和或非门的组合
逻辑157
5.4.1与非逻辑157
5.4.2或非逻辑159
5.5具有脉冲波形输入的逻辑电路
运算161
判断题163
自测题163
习题164
答案168
第6章组合逻辑电路171
6.1基本加法器171
6.1.1半加器171
6.1.2全加器172
6.2并行二进制加法器174
6.2.14位并行加法器175
6.2.24位并行加法器的真值表175
6.2.3加法器扩展176
6.2.4应用举例177
6.3异步进位与超前进位加法器179
6.3.1异步进位加法器179
6.3.2超前进位加法器179
6.3.3超前进位与异步进位加法器
的组合181
6.4比较器182
6.4.1相等182
6.4.2不相等183
6.5译码器185
6.5.1基本二进制译码器185
6.5.24位译码器186
6.5.3BCD-十进制译码器188
6.5.4BCD-7段译码器189
6.5.54位显示器的灭零190
6.6编码器191
6.6.1十进制-BCD编码器191
6.6.2应用举例193
6.7代码转换器194
6.7.1BCD-二进制转换194
6.7.2二进制-格雷码和格雷码
-二进制转换196
6.8多路复用器数据选择器196
6.8.1应用举例200
6.9多路分配器203
6.9.14线-16线多路分配器204
6.10奇偶发生器校验器204
6.10.1基本奇偶逻辑205
6.10.2数据传输系统的错误检测206
判断题207
自测题208
习题209
答案215
第7章锁存器、触发器和定时器219
7.1锁存器219
7.1.1S-R置位-复位锁存器219
7.1.2应用举例222
7.1.3门控S-R锁存器223
7.1.4门控D锁存器223
7.2边沿触发器225
7.2.1边沿触发的D触发器225
7.2.2边沿触发的J-K触发器226
7.2.3边沿触发操作228
7.2.4异步预置位和清零输入231
7.3触发器运算特性234
7.3.1传输延迟时间234
7.3.2建立时间234
7.3.3保持时间235
7.3.4最大时钟频率235
7.3.5脉冲宽度235
7.3.6功率损耗235
7.3.7触发器的具体比较236
7.4触发器应用236
7.4.1并行数据存储236
7.4.2分频237
7.4.3计数239
7.5单稳态触发器240
7.5.1不可重复触发单稳态
触发器242
7.5.2可重复触发单稳态触发器243
7.5.3应用举例244
7.5.4555定时器244
7.6非稳态多谐振荡器247
7.6.1555定时器用作非稳态
多谐振荡器247
判断题250
自测题251
习题252
答案257
第8章移位寄存器260
8.1移位寄存器的功能260
8.2移位寄存器数据输入输出的
类型261
8.2.1串行输入串行输出移位
寄存器261
8.2.2串行输入并行输出移位
寄存器263
8.2.3并行输入串行输出移位
寄存器264
8.2.4并行输入并行输出移位
寄存器267
8.3双向移位寄存器268
8.4移位寄存器计数器271
8.4.1约翰
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| 內容試閱：
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Digital Fundamentals的第十一版继续秉承长期以来的写作传统，侧重于数字电子技术的核心基础内容的讲解。本书通过丰富的插图、例题、练习和若干应用帮助读者深入理解相关的基本概念。此外，本书还涉及了逻辑功能的实现、集成电路技术等相关内容，并且讲解了信号转换和处理、数据传输及数据处理和控制等一些特定主题。第十一版增加了一些新的内容和特点，许多原有的内容也得到了扩展。
书中涉及的知识旨在让学生进一步学习更高层次的内容或选修内容之前，掌握所有重要的基础概念。本书讲解的内容具有灵活性，以便适应各种课程的需求。例如，忽略或减少对于某些课程并不太适合的设计性课题或者应用性课题，并不会影响书中基本概念的学习。半导体电路的背景知识并非本书必需的先修内容，集成电路技术芯片内部电路的知识则有选择地在书中提及了一些。
第十一版的新内容
? 删除了过时设备的讲解。
? 新增了布尔化简的Q-M奎恩-麦克拉斯基方法。
? 新增了Moore状态机和Mealy状态机的内容。
? 新增了有关数据传输的一章，给出了标准总线的全面介绍。
? 突出了D触发器的使用。
本书的特性
? 核心基础内容与高层次的或扩展的内容并不混合出现。
? 计算机小知识一项给出精选的趣味短文。
? 每章都提示学生如何找到各种练习的答案。
? 每章中的各个小节都有检查题，答案列在每章的最后。
? 给出的每个例题都附带相关的练习，答案列在每章的最后。
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? 网站上的MultiSim计算机仿真文件包含了书中选修的仿真电路。
? 每章最后的判断题。
? 每章最后的自测题。
? 每章最后的分节习题，并在本书的最后给出奇数编号习题的答案。
学生资源
? 可选择购买的实验手册Experiments in Digital Fundamentals, Eleventh Edition，由Dave Buchla和Doug Joksch撰写。
? MultiSim电路。网站www.pearsonhighered.comcareersresources.com上的MultiSim文件可以实现书中选修的仿真电路，由图P.1表示。
? 在线章节Intergrated Circuit Technologies。
? VHDL教程。
? Verilog教程。
? MultiSim教程。
? Altera Quartus II教程。
? Xilinx ISE教程。
? 5变量卡诺图教程。
? 汉明码教程。
? Q-M方法教程，等等。
教师资源
? 教师资源手册，包含相关章节的习题解答、MultiSim仿真结果，以及由Dave Buchla和Doug Joksch 撰写的实验手册的实验结果。
? 书中插图的幻灯片文件。
一些专题的说明
检查题 每个小节的结尾都有练习组成的复习部分，以加强对这一小节主要概念的理解。这个特点如图P.2所示。
图P.2
检查题的答案列在各章的结尾。
例题和相关问题 书中给出了丰富的例题，用以帮助对基本概念进行解释。每个例题都配有相关问题，通过让学生解答和例题相似的题目来加强和拓展所学的知识。典型的例题和相关问题如图P.3所示。
图P.3
献给学生
数字电子技术遍布于我们生活的方方面面，例如手机和其他类型的无线通信应用，以及电视、收音机、过程控制、汽车电子、消费电子、飞机导航等，本书仅仅给出了为数不多的依赖于数字电子技术的应用。具备坚实的数字电子技术基础知识，会帮助读者在将来获得技术含量很高的工作。最重要的事情，就是理解数字电子技术的核心基础内容，这样就可以深入到其他内容的学习中。
献给教师
通常，时间的限制或课程的侧重点确定了本课程的授课内容。为了满足特定课程的特定内容，忽略或强调一些知识及改变某些内容的学习顺序是很常见的。本教材为授课内容的选取提供了很大的灵活性。某些相关主题分散在不同的章节，如果忽略了某些知识点，那么其他的内容不会受到影响。同样，如果增加了某些知识点，它们和其他的内容则可以无缝衔接。本书围绕数字电子技术的核心基础内容编写，大部分内容对于数字课程来说都是必不可少的。围绕本课程，可以增加或减少书中的内容，取决于课程的侧重点和或其他因素。即使是对于核心基础内容，也可以忽略一些选修的章节。
? 核心基础内容。有关数字电子技术的基础内容贯穿全书。对于围绕核心基础内容的一些其他主题，依据课程的需要可以增加或减少。本书涉及的内容在数字电子技术中是很重要的，但是围绕核心基础内容的每个主题可以根据特定的需要增加或减少，这不会影响核心基础内容的学习。
? 集成电路技术。本书提供一章在线章节Intergrated Circuit Technologies。如果想讨论电路的详细特性，可以选读这一章的部分或全部内容，以补充数字电路的基础知识。忽略这一章不会影响本书其他内容的学习。
? 特殊主题。这些内容包括信号接口和处理、数据传输、数据处理和控制，分散在第11章、第 12 章和其他章节的选读内容中。这些内容对于本课程也许是必需的，或者也可以在其他课程中讲授。例如，在核心基础内容中，Q-M方法、循环冗余校验码、超前进位加法器或时序逻辑设计的相关知识都可以忽略。除此以外，贯穿全书的MultiSim计算机仿真知识可以作为选修内容。无论是仅选择核心基础内容，还是全部保留或介于两者之间，本书都可以满足不同的需求。
致谢
Digital Fundamentals一书第十一版的修订是许多人的工作成果和技术经验的总结。我认为我们已经完成了预期的工作，那就是在本书已经很完善的基础上得到的改进结果。这不仅仅是基础内容的改善，还是前沿技术的引入，使得本书对学生和教师更加实用。
为了出版读者现在所看到的这本书，Pearson Education的人员进行了多个阶段的工作，倾注了大量的时间与精力，才使得本书得以面世，他们是Rex Davidson、Lindsey Gill和Vern Anthony。Lois Porter为本书初稿的编辑做出了卓越的贡献。Doug Joksch给出了VHDL编程参阅在线资源的相关内容。Gary Snyder修订和升级了MultiSim文件参阅在线资源。对于以上提到的这些人和其他间接参与本书出版的人，在此表示我的感谢和感激之情。
在本书各个版本的修订过程中，依靠了许多读者和专家的帮助。在此衷心感谢如下的审稿人，他们提出了许多有价值的建议和建设性的意见：
Dr. Cuiling Gong，Texas Christian大学
Jonathan White，Harding大学
Zane Gastineau，Harding大学
Dr. Eric Bothur，Midlands技术学院
同样感谢Pearson Education营销人员的努力，使得本书得以和广大读者见面。此外，感谢所有选用本书作为教材的教师和个人读者。我希望大家会发现Digital Fundamentals的第十一版比以前的版本更好，它将继续是有价值的教材和参考资料。
Tom Floyd
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