定 价:53 元
丛书名:十二五”普通高等教育本科国家级规划教材·面向21世纪课程教材
- 作者:华中科技大学电子技术课程组,康华光,秦臻,等 编
- 出版时间:2014/1/1
- ISBN:9787040380040
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中图法分类:TN01
- 页码:551
- 纸张:胶版纸
- 版次:6
- 开本:16K
《电子技术基础:数字部分(第六版)/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材·面向21世纪课程教材》被评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。上一版为普通高等教育“十五”国家级规划教材,第四版为面向21世纪课程教材,荣获2002年全国普通高等学校优秀教材一等奖。
本次修订弱化了中规模集成芯片的应用,将组合与时序单元电路作为宏模型介绍,加强应用FPGA、CPLD进行数字系统设计的内容。加强低电源电压器件及其接口内容,消减TTL系列的内容。增加CMOS通用电路中小逻辑与宽总线内容的介绍。加强应用Verilog语言描述组合及时序单元电路的例题。
全书共11章,分别是:数字逻辑概论,逻辑代数与硬件描述语言基础,逻辑门电路,组合逻辑电路,锁存器和触发器,时序逻辑电路,半导体存储器,CPLD和FPCA,脉冲波形的变换与产生,数模与模数转换器,数字系统设计基础。附录中列出EDA工具QuaItusⅡ9.0简介,电气简图用图形符号——二进制逻辑单元(CB/T4728.12-1996)简介,常用逻辑符号对照表。
《电子技术基础:数字部分(第六版)/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材·面向21世纪课程教材》可作为高等学校电气类、电子信息类、自动化类等专业“数字电子技术基础”课程的教材,也可供相关工程技术人员参考。
康华光,1925年8月出生于湖南衡山,现为华中科技大学教授、博士生导师。长期从事电子技术教学与生物医学工程研究。
康教授1951年毕业于武汉大学电机工程学系并留校任教。1953年院系调整到华中科技大学(原华中工学院)工作至今。现任中国电子学会生物医学电子学分会委员。曾任国家教委高校工科电工课程教学指导委员会副主任兼电子技术课程教学指导小组组长。
由康华光主编的《电子技术基础》(模拟、数字部分)第一、二、三、四版(高等教育出版社,1979、1982、1988、1999年)曾先后于1988、1992、1996、2002年荣获四次国家级奖励,含优秀教材奖、优秀教材特等奖、科技进步二等奖和优秀教材一等奖。主持研究的“优化电子技术基础课程建设”项目,荣获1989年国家级优秀教学研究成果奖。
在科研方面,主要从事交叉学科的研究,如生物医学信息的检测与分析以及细胞电生理研究。建立了国内第一个具有国际先进水平的细胞信使实验室。主持了多项国家级科研课题,开展国内、国际交流与合作,成绩卓著。培养了博士、硕士生40余名。发表了多篇学术论文和专著《膜片钳技术及其应用》(科学出版社,2002年)。
1 数字逻辑概论
1.1 数字信号与数字电路
1.1.1 数字技术的发展及其应用
1.1.2 数字集成电路的分类及特点
1.1.3 模拟信号和数字信号
1.1.4 数字信号的描述方法
1.2 数制
1.2.1 十进制
1.2.2 二进制
1.2.3 十一二进制之间的转换
1.2.4 十六进制和八进制
1.3 二进制数的算术运算
1.3.1 无符号二进制数的算术运算
1.3.2 带符号二进制数的减法运算
1.4 二进制代码
1.4.1 二一十进制码
1.4.2 格雷码
1.4.3 ASCII码
1.5 二值逻辑变量与基本逻辑运算
1.6 逻辑函数及其表示方法
1.6.1 逻辑函数的几种表示方法
1.6.2 逻辑函数表示方法之间的转换
小结
习题
2 逻辑代数与硬件描述语言基础
2.1 逻辑代数的基本定律和规则
2.1.1 逻辑代数的基本定律和恒等式
2.1.2 逻辑代数的基本规则
2.2 逻辑函数表达式的形式
2.2.1 逻辑函数表达式的基本形式
2.2.2 最小项与最小项表达式
2.2.3 最大项与最大项表达式
2.3 逻辑函数的代数化简法
2.3.1 逻楫函数的最简形式
2.3.2 逻辑函数的代数化简法
2.4 逻辑函数的卡诺图化简法
2.4.1 用卡诺图表示逻辑函数
2.4.2 用卡诺图化简逻辑函数
2.5 硬件描述语言VerilogHDL基础
2.5.1 Verilog语言的基本语法规则
2.5.2 变量的数据类型
2.5.3 运算符及其优先级
2.5.4 Verilog内部的基本门级元件
2.5.5 Verilog程序的基本结构
2.5.6 逻辑功能的仿真与测试
小结
习题
3 逻辑门电路
3.1 逻辑门电路简介
3.1.1 各种逻辑门电路系列简介
3.1.2 开关电路
3.2 基本CMOS逻辑门电路
3.2.1 MOS管及其开关特性
3.2.2 CMOS反相器
3.2.3 其他基本CMOS逻辑门电路
3.2.4 CMOS传输门
3.3 CMOS逻辑门电路的不同输出结构及参数
3.3.1 CMOS逻辑门的保护和缓冲电路
3.3.2 CMOS漏极开路门和三态输出门电路
3.3.3 CMOS逻辑门电路的重要技术参数
3.4 类NMOS和BiCMOS逻辑门电路
3.4.1 类NMOS门电路
3.4.2 BiCMOS门电路
3.5 TTL逻辑门电路
3.5.1 BJT的开关特性
3.5.2 TTI反相器的基本电路
3.5.3 改进型TTL门电路——抗饱和TTL门电路
3.5.4 TTL系列门电路特性参数比较
3.6 ECL逻辑门电路
3.7 逻辑描述中的几个问题
3.7.1 正负逻辑问题
3.7.2 基本逻辑门的等效符号及其应用
3.8 逻辑门电路使用中的几个实际问题
3.8.1 各系列逻辑门电路之间的接口问题
3.8.2 逻辑门电路驱动其他负载时的接口
3.8.3 抗干扰措施
3.8.4 CMOS通用逻辑电路中的小尺寸逻辑和宽总线系列
3.9 用VerilogHDL描述CMOS门电路
3.9.1 CMOS门电路的Verilog建模
3.9.2 CMOS传输门电路的Verilog建模
小结
习题
4 组合逻辑电路
4.1 组合逻辑电路的分析
4.1.1 组合逻辑电路的定义
4.1.2 组合逻辑电路的分析方法
4.2 组合逻辑电路的设计
4.2.1 组合逻辑电路的设计过程
4.2.2 组合逻辑电路的优化实现
4.3 组合逻辑电路中的竞争冒险
4.3.1 产生竞争一冒险的原因
4.3.2 消去竞争一冒险的方法
4.4 若干典型的组合逻辑电路
4.4.1 编码器
4.4.2 译码器/数据分配器
4.4.3 数据选择器
4.4.4 数值比较器
4.4.5 算术运算电路
4.5 组合可编程逻辑器件
……
5 锁存器和触发器
6 时序逻辑电路
7 半导体存储器
8 CPLD和FPGA
9 脉冲波形的变换与产生
10 数模与模数转换器
11 数字系统设计基础
参考文献
数字技术应用的典型代表是电子计算机,它是伴随着电子技术的发展而发展的,经历了电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路四个发展阶段,其体积越来越小,功能越来越强,价格越来越低,应用范围越来越广,目前正朝着智能化方向发展。计算机技术的影响已遍及人类经济生活的各个领域,掀起了一场“数字革命”。数字技术被广泛地应用于广播、电视、通信、医学诊断、测量、控制、文化娱乐以及家庭生活等方面。由于数字信息具有便于存储、处理和传输的特点,使得许多传统使用模拟技术的领域转而运用数字技术。
音频信息存储20世纪90年代以前,声音的存储主要以模拟信号的方式将声波记录在唱片或磁带上,而两者的携带和保存都不方便。现在是将声音转换成数字信号存储在CD(Compact Disc)上。存储音乐的CD通常使用的取样频率为44.lkHz,量化位数为16位,同时有两股声音被录制(分别流向立体声系统的两个扬声器),而且可以存储长达74min的音乐。这样一张CD盘上储存的数字信息总量超过700MB。CD盘可用于存储不同格式的数据,最常见的格式是音频数据和计算机数据。
视频信息存储DVD(Digital Video Disk或Digital Versatile Disk]普及之前,早期的视频信息存储主要以记录模拟信号的录像带为主,而录像带不便于保存和传输。DVD与CD外观类似,但在数据存储技术、数据容量及功能等方面都有本质的区别。CD存储无数据压缩的音频信息,而DVD采用MPEG2的压缩技术,以数字格式存储音频和视频信息。DVD可以分为单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种物理结构,其数据容量非常大,画质和音质好。仅单面单层、直径12cm的光盘就能存储4.7CB数据,影片播放时间可达133min。双面双层存储的数据可高达17CB之多,影片播放时间可达8h以上。因此,DVD已成为家庭影院的重要组成部分。
MPEG(Moving Picture Experts Croup)是世界数字视频和音频压缩比的标准化组织制定的,用于多媒体运动图像和伴音的数据压缩编码的国际标准。MPEC标准主要包括MPEGI、MPEG2、MPEG4、MPEG7和MPEG21等,以适用于不同带宽和数字影像质量的要求。MPEG的压缩比,最高可达200:1,而且在提供高压缩比的同时,对数据的损失很小。MPEC标准改变了以模拟方式记录声音和影像的传统方法,令视听传播进入到数字化时代。
照相机传统的模拟相机是用卤化银感光胶片记录影像,胶片成像过程需要严格的加工工艺和技术,而且胶片不便于保存和传输。数码相机是将影像的光信号转换为数字信号,以像素阵列的形式进行存储。存储的信息包括色彩、光强度和位置等。例如1024x768的像素阵列中,每个像素的红、绿、蓝三原色均是8位,则该阵列的数据位数超过1800万。如果用JPEG图形格式进行压缩处理,压缩比率采用20:1,处理后的数据量只为原来的5%,便于进行网络的远距离传输。如今,数码相机已完全取代模拟胶片相机。
……