《数字电路与系统设计》是由孙万蓉主编，高等教育出版社于2015年6月2日出版的教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材。该书可作为高等学表记讨病容加难校电子信息类、来自自动化专业"数字电路"课程的基本教材和教学参考书，也可作为相关工程技术人员的参考王书。
该书共10章，可分为360百科两部分，即数字电路与系统设计基础理论部分(第1章到第9章)和EDA部分(第10章)。
- 书名 数字电路与系统设计
- 作者 孙万蓉主编，孙万蓉、任爱锋、周端、初秀琴、董瑞军编著
- 类别 教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会推荐教材
- 出版社 高等教育出版社
- 出版时间 2015年6月2日
成书过程
编演写背景
数字集成器件、数字技术的快速发展，EDA技术和可编程逻辑器件落红谈此岩项若随连久胶的普及对数字系统硬件设计产生了较大的影响，它改变了设计思想，利用EDA 工具，通过芯片的设计来实现数字系统的设计。现代数字系统设计多采用自顶向下的方法:它按照系统的功能("顶")，"向下"将系统功能由大到小进行分保相余环物细知除广解，直到用基本逻辑功能模块来实现。
编写情况
编者在研究和学习中国国内外同类教材优点的基础环吧率富圆量正初上，结合科研、教学经验编写了该教材。
该书第5、6、9章由孙万蓉编写，第历续么生剧完义强消1、8章由任爱锋编写，第来自2、7章由周端编新大缩写，第10章由初秀琴编写，第3、4章由董瑞军编写。该书在编写过程中得到孙肖子教授和杨颂华教授的支持和帮助，蔡惟铮教电告富题源里盾组冲授审阅了书稿，并提出了意见。
出360百科版工作
2015年6月2日，《数字电路与系统设计》由高等教育出版社出版发行。
策划编辑 | 责任编辑 | 封面设计 | 版式设计 | 插图绘制 | 责任校对 | 责任印制 |
|---|---|---|---|---|---|---|
吴陈滨 | 王楠 | 赵阳 | 范晓红 | 黄建英 | 刘春萍 | 赵义民 |
内容简介
该书共10章，主要内容有:数制与编码、逻辑代数基础、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的分析和设计、脉冲波形的产生与整形、集成逻辑门、存储器和可编程逻辑器件、散造钱倒处数模和模数转换器、VHDL硬件描述语言田即小灯方斤七布及数字系统设计实例。各章均选用了较多的典型实例，且VHDL设计实例给出了仿真波形。每章最后均有一定数量的习题，第10章后商妈身提供了系统设计大作业。
教材目录
前辅文 第1章 数制与编码 1.1 数字逻辑电路概述 1.2 数制 1.2.1 进位计数制 来自 1.2.2 几种常为化转烈渐千季用的数制 1.2.3 不同进位计数制之间的转换 1.3 编码 1360百科.3.1 二-十进制编码(BCD晶罗职保导码) 1.3.2 可靠性编码 1.3.3 字符代码 度病 1.4 带符号数的表示及运算 本章小结 习题1 第2章 逻辑代数基础 2.1 逻辑代航轴数的基本运算 2.1.1 逻辑函数的概念 2.1.2 三种基本逻辑运打氢松板息树巴稳己角川算 2.2 逻辑代数的公式和规则 2.2.1 逻辑代数公式 2.2.2 化简汉既器读南伯副科或培九公式 2.2.3 歌查析求说三个重要规则 2.3 复合逻辑和逻辑门 2.3.1 常用复合逻辑运算和复合门 2.3.2 良日念张灯送常用逻辑门的等效符号 2.3.3 集电极开路门和三态逻辑门 2.4 逻辑函数表达式的常用形式 2.4.1 实现逻辑函数表达式的常用形式 2.4.2 逻辑函数的两种标准形式 2.5 逻辑函数的化简方法 2.5.1 代数化简法 才世段批齐范族 2.5.2 卡诺图化简法 2.5.3 无关项逻辑函数及其化简 本章小结 习题2 第3章 势等专剧斯得灯至素造敌组合逻辑电路 3.1 组合逻辑电路分析 3.2 组合逻辑电路记再从松旧里标设计 3.2.1 时长物打组合逻辑电路设计举例 3.2.2 多输出组合逻辑电路紧土会真林赵获卷艺斗的设计 3.3 常用中规模组合逻辑器件及其应用 3.3.1 译码器 3.3.2 与等以顺激初续需刑九早编码器 3.3.3 数据选择器 3.3.4 加法器 3.3.5 数值比较器 3.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险 3.4.1 竞争与冒险 3.4.2 冒险的判别 3.4.3 冒增式划烟多汽优步挥静也险的消除 本章小结 习题3 第4章 触发器 烈免 4.1 基本RS触发器 4.1.1 基本RS触发器的构成及工作原理 4.1.2 基本RS触发器的益拿作校度研至弦越心描述方法 4.1.3 基本RS触发器的晚义课晶聚应用举例 4.2 钟控触发器 4.2.1 常用钟控触发器 4.2.2 钟控触发器存在的空翻现象 4.3 主从触发器和边沿触发器 4.3.1 主从触发器 4.3.2 边沿触发器 4.4 触发器的逻辑符号及时序图 4.4 1 触发器的逻辑符号 4.4.2 触发器的时序图 本章小结 习题4 第5章 时序逻辑电路的分析和设计 5.1 时序逻辑电路的基本概念 5.1.1 时序逻辑电路的结构 5.1.2 时序逻辑电路的分类 5.2 同步时序逻辑电路的分析 5.2.1 同步时序逻辑电路的一般分析过程 5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例 5.3 异步时序逻辑电路的分析方法 5.4 同步时序逻辑电路的设计方法 5.4.1 建立原始状态图或状态表 5.4.2 状态化简 5.4.3 状态分配 5.4.4 同步时序逻辑电路的设计举例 5.5 集成计数器 5.5.1 常用集成计数器 5.5.2 任意模值计数器 5.5.3 分频器与计数器的关系 5.6 集成寄存器 5.6.1 寄存器和移位寄存器 5.6.2 集成移位寄存器构成移位型计数器 5.7 中规模时序电路的综合应用 5.7.1 序列信号检测器 | 5.7.2 序列信号发生器 5.7.3 简单数字滤波电路设计 本章小结 习题5 第6章 脉冲波形的产生与整形 6.1 555定时器及其应用 6.1.1 555定时器的结构与功能 6.1.2 555定时器的典型应用 6.2 集成单稳态触发器 6.3 石英晶体振荡器 6.3.1 石英晶体 6.3.2 逻辑门构成的晶体振荡电路 6.3.3 集成晶体振荡器 本章小结 习题6 第7章 集成逻辑门 7.1 数字集成电路的分类 7.2 TTL集成逻辑门 7.2.1 TTL与非门的工作原理 7.2.2 TTL与非门的特性与参数 7.2.3 TTL集成电路系列 7.2.4 集电极开路门和三态门 7.3 CMOS集成逻辑门 7.3.1 CMOS反相器 7.3.2 CMOS逻辑门 7.3.3 CMOS传输门 7.3.4 CMOS集成电路系列 7.4 集成门电路使用中的实际问题 7.4.1 TTL电路与CMOS电路的接口 7.4.2 CMOS电路使用注意事项 7.4.3 输入、输出端与外接电阻 本章小结 习题7 第8章 存储器和可编程逻辑器件 8.1 半导体存储器概述 8.2 只读存储器(ROM) 8.2.1 ROM的结构及其工作原理 8.2.2 ROM的分类 8.2.3 ROM的应用 8.3 随机存取存储器(RAM) 8.3.1 RAM的结构 8.3.2 RAM的存储单元电路 8.3.3 集成RAM 8.3.4 存储器容量的扩展 8.4 可编程逻辑器件 8.4.1 低密度可编程逻辑器件 8.4.2 现场可编程门阵列(FPGA) 8.4.3 可编程逻辑器件的开发过程 本章小结 习题8 第9章 数模和模数转换器 9.1 概述 9.1.1 A/D转换器的主要技术指标 9.1.2 D/A转换器的主要技术指标 9.2 数模转换器及其应用 9.2.1 D/A转换器的基本工作原理 9.2.2 并行输入8位DAC0832 9.2.3 串行输入16位DAC8551 9.3 A/D转换器 9.3.1 A/D转换器的基本工作原理 9.3.2 并行输出8位A/D转换器ADC0809 9.3.3 串行输出12位A/D转换器ADS7886 本章小结 习题9 第10章 VHDL硬件描述语言及数字系统设计实例 10.1 概述 10.2 VHDL程序基本结构 10.2.1 实体 10.2.2 结构体 10.2.3 库和程序包 10.2.4 配置 10.3 VHDL的基本语法 10.3.1 数据对象 10.3.2 数据类型 10.3.3 运算操作符 10.4 VHDL的主要描述语句 10.4.1 并行描述语句 10.4.2 顺序描述语句 10.5 数字电路的VHDL描述实例 10.5.1 组合逻辑电路的VHDL描述方法 10.5.2 时序逻辑电路的VHDL描述方法 10.5.3 有限状态机的VHDL设计 10.6 数字系统设计 10.6.1 数字系统设计方法 10.6.2 数字系统设计实例 本章小结 习题10 数字系统设计大作业 附录 常用74系列数字集成电路分类索引表 参考文献 |
(注:目录排版顺序为从左列至右列)
教学资源
- 课程资源
《数字电路与系统设计》有配套的同名慕课--"数字电路与系统设计"。
课程名称 | 数字电路与系统设计 |
|---|---|
类别 | 慕课、国家精品在线开放课程 |
建设院校 | 西安电子科技大学 |
授课平台 | 中国大学MOOC |
授课教师 | 孙万蓉、邓成、朱燕、初秀琴、任爱锋、陈伯孝、许辉、徐少莹、侯彦宾、宗汝 |
教材特色
- 重心从强调"功能模块设计"转换到"数字系统设计";
- 在不削弱基础的前提下，压缩分立元件的内容，加强集成电路的内容，强调以中、大规模集成电路为基础的系统级分析、设计方法;
- 增加、强调新技术和新方法，如可编程逻辑器件、硬件描述语言、EDA等现代数字系统设计技术;
- 增加了数字电路与微处理器和数字信号处理的融合;
- 增加满足高速、高精度要求的流水线型A/D转换器及其应用的介绍;
- 强调实际应用和数字系统设计，给出数字系统设计仿真实例。
作者简介
孙万蓉，西安电子科技大学电子工程学院生物医学工程系主任、教授、硕士生导师，主要从事医学信号与图像处理、虚拟和医学仪器等领域的教学和科研工作。
任爱锋，西安电子科技大学电子工程学院副教授、博士生导师、硕士生导师，中国国家电工电子教学基地"西电-Altera公司EDA/SOPC联合实验室与培训中心"负责人。
周端，博士，西安电子科技大学教授、硕士生导师，国家级电工电子实验教学示范中心副主任、计算机学院电子线路基础课程组组长。
初秀琴，西安电子科技大学电子工程学院副教授、博士生导师、硕士生导师，研究方向:信号完整性分析、电子系统设计、图像处理。
董瑞军，男，博士，西安电子科技大学机电工程学院自动控制系副教授，主要从事教学中的机器学习应用领域的研究。
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