《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》是教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會推薦教材。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》是東南大學信息學院、吳健雄學院等的教師在多年教學的基礎上,結(jié)合科研工作中的體會編寫的。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》與東南大學《電路與電子線路基礎》(電路、電子線路兩部分)、《信號與線性系統(tǒng)》教材內(nèi)容相銜接,構(gòu)成完整的電路基礎理論課程。教材編寫中不僅注重基本概念和基本方法,而且注重基本理論和實際應用相結(jié)合。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》介紹了用于數(shù)字系統(tǒng)設計的硬件描述語言、綜合和仿真方法,以便讀者能夠很快適應數(shù)字系統(tǒng)設計的工作環(huán)境。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》書分為15章,按照數(shù)字邏輯基礎,組合邏輯電路的分析與設計,組合邏輯電路模塊,時序邏輯電路的分析與設計,時序邏輯電路模塊。半導體存儲器,可編程邏輯器件,數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,數(shù)字系統(tǒng)設計和硬件描述語言及邏輯設計的順序,對數(shù)字電路與系統(tǒng)進行了全面的介紹,注重電路的描述方法,詳細說明了數(shù)字電路的分析方法和設計方法,并介紹了數(shù)字系統(tǒng)的設計方法。
《數(shù)字電路與系統(tǒng)/“十三五”江蘇省高等學校重點教材》可作為普通高等學校電子信息類、電氣類和自動化類等專業(yè)本科生“數(shù)字電子技術”“數(shù)字邏輯電路”課程的教材,也可作為相關領域工程技術人員的參考用書。
東南大學試點開設“計算機結(jié)構(gòu)與邏輯設計”課程已經(jīng)30多年,作為電類專業(yè)的公共技術基礎平臺課程也已經(jīng)20年,取得了很多經(jīng)驗和成果。
2007年開始,東南大學每年選拔部分優(yōu)秀高中畢業(yè)生組建“高等理工實驗班”,嘗試新的人才培養(yǎng)模式。電子信息學科是東南大學的優(yōu)勢學科,學校在“高等理工實驗班”實施了電子信息基礎課程的教學改革,并設置了“數(shù)字邏輯基礎”課程。
我們經(jīng)過幾年的教學實踐,在教學團隊總結(jié)經(jīng)驗,并與學生交流教學內(nèi)容的基礎上,編寫了<數(shù)字電路與系統(tǒng)》教材,并在信息工程專業(yè)進行教學試驗,對課程內(nèi)容進行了調(diào)整充實。
“數(shù)字電路與系統(tǒng)”是電類各專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程,尤其是電子信息類、電氣類和自動化類等專業(yè),它為進一步學習相關專業(yè)課程,如“數(shù)字信號處理”“大規(guī)模數(shù)字集成電路設計”“微機原理”“微機接口與技術”等準備必要的基本知識,也是“通信原理”“電子技術”“自動控制原理”“數(shù)字信號處理”乃至“電力電子技術”等專業(yè)課程的基礎。本書在內(nèi)容編排方面,希望教學內(nèi)容適應電子技術的發(fā)展,為學生在就業(yè)后能夠盡快適應科研工作奠定基礎,這也是編寫本教材的目的之一。
“數(shù)字電路與系統(tǒng)”課程與“電路基礎”、“電子電路基礎”、“信號與系統(tǒng)”、“電磁場與電磁波”、“計算機組織與結(jié)構(gòu)”、“微機系統(tǒng)與接口”等課程構(gòu)成了電子信息專業(yè)基礎課。我們將“數(shù)字電路與系統(tǒng)”課程內(nèi)容與“電子電路基礎”等課程內(nèi)容進行了分工,相關電路、晶體管等內(nèi)容歸于“電子電路基礎”,因此本課程盡可能少地涉及電平等具體電參數(shù)。
對于本課程的內(nèi)容,國內(nèi)眾多高校做過很多有益的探索研究。我們的教學團隊在多年的教學科研工作中,對教學內(nèi)容也做了多次的調(diào)整,以適應電子技術的發(fā)展。首先是電子設計自動化(EDA),使得電路的設計能夠在計算機上完成。這要求學生能夠使用EDA工具設計電路,在計算機上利用仿真軟件對設計的電路仿真,進一步虛擬測試和調(diào)試電路,F(xiàn)有很多的軟件,如QuartusⅡ、ModelSim、SPICE,更專業(yè)的如Synopsys和Cadence,這些軟件可以完成電路(硬件描述語言、網(wǎng)表乃至電原理圖)的綜合、仿真等,進一步可采用FPGA驗證或者制作專用芯片。FPGA和CPLD的發(fā)展,對數(shù)字電路課程的內(nèi)容也提出了新的要求,用硬件描述語言VHDL或者VerilogHDL,可以用FPGA或者CPLD實現(xiàn)數(shù)字電路,因此,在教學中我們加強了CPLD和FPGA的相關內(nèi)容以及硬件描述語言的教學。
本書是為高等學校電子信息類、電氣類、自動化類等相關專業(yè)編寫的教材。全書分為15章。第1章首先介紹信號、數(shù)字信號與模擬信號、數(shù)字系統(tǒng)與計算機的相關概念,為講述數(shù)字電路與系統(tǒng)奠定理論基礎;第2章介紹數(shù)制和碼制,這也是數(shù)字系統(tǒng)與計算機中信息的表示形式;第3章講述布爾代數(shù)的基本知識和邏輯函數(shù),以及邏輯函數(shù)的表示方法;第4章介紹集成邏輯電路基礎,說明數(shù)字信號在電路中的實現(xiàn),同時,介紹一些常用的邏輯器件;第5章、第6章介紹組合邏輯電路與常用的組合邏輯模塊,說明組合邏輯電路的分析方法和設計方法,以及常用的組合邏輯電路模塊應用;第7-9章介紹觸發(fā)器、時序邏輯電路的特點、時序邏輯電路的描述方法和分析方法、同步時序邏輯電路的設計方法等,并介紹計算機和數(shù)字系統(tǒng)中常用的時序邏輯電路模塊,包括寄存器、移位寄存器、計數(shù)器、序列信號發(fā)生器等,以及這些器件的應用;第10章介紹計算機系統(tǒng)中使用的半導體存儲器,主要包括隨機存取存儲器和只讀存儲器,并介紹RAM和ROM的基本單元構(gòu)成、電路結(jié)構(gòu)與工作原理、存儲器容量的擴展;第11章可編程邏輯器件主要介紹可編程陣列邏輯(PAL)、通用陣列邏輯(GAL)、復雜可編程邏輯器件(CPLD)以及現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等幾種可編程邏輯器件;第12章介紹數(shù)字與模擬之間的接口器件、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理、實現(xiàn)方法;第13章介紹數(shù)字系統(tǒng)的設計,采用算法狀態(tài)機(algorithmic state machine,ASM)圖作為常用的設計工具,自上而下的設計方法,并列舉簡單的實例說明數(shù)字系統(tǒng)的設計過程和實現(xiàn)方法;第14~15章介紹硬件描述語言與數(shù)字系統(tǒng)的語言描述、邏輯綜合、仿真
第1章 緒論
1.1 模擬信號與數(shù)字信號
1.2 數(shù)字脈沖信號
1.3 模擬電路與數(shù)字電路
1.4 數(shù)字系統(tǒng)簡介
1.4.1 電子計算機
1.4.2 數(shù)字信號處理器
本章小結(jié)
習題
第2章 數(shù)制與碼制
2.1 數(shù)制
2.1.1 十進制
2.1.2 R進制
2.1.3 二進制
2.1.4 八進制和十六進制
2.2 算術運算
2.2.1 二進制數(shù)的算術運算
2.2.2 八進制數(shù)的算術運算
2.2.3 十六進制數(shù)的算術運算
2.3 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換
2.3.1 R進制轉(zhuǎn)換為十進制
2.3.2 十進制轉(zhuǎn)換為二進制
2.3.3 二進制數(shù)與八進制數(shù)、十六進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換
2.4 計算機中數(shù)的表示方法
2.4.1 原碼及其運算
2.4.2 補碼及其運算
2.4.3 反碼及其運算
2.5 計算機中的碼
2.5.1 碼的概念
2.5.2 數(shù)值編碼
2.5.3 字符碼和其他碼
2.5.4 檢錯碼和糾錯碼
本章小結(jié)
習題
第3章 邏輯函數(shù)及其簡化
3.1 基本邏輯運算
3.1.1 邏輯代數(shù)的二值邏輯
3.1.2 邏輯非和非運算
3.1.3 邏輯乘和與運算
3.1.4 邏輯加和或運算
3.1.5 邏輯運算的優(yōu)先級
3.2 復合邏輯運算
3.2.1 與非門
3.2.2 或非門
3.2.3 異或門
3.2.4 同或門
3.2.5 其他復合門
3.3 邏輯代數(shù)的基本定律
3.3.1 邏輯等式的證明
3.3.2 常用的基本定理
3.3.3 邏輯運算的完備集
3.4 邏輯代數(shù)的基本規(guī)則
3.4.1 代換規(guī)則
3.4.2 對偶規(guī)則
3.4.3 反演規(guī)則
3.5 邏輯代數(shù)的常用公式
3.5.1 并項公式
3.5.2 消冗余因子公式
3.5.3 消冗余項公式
3.6 邏輯函數(shù)及其描述方法
3.6.1 邏輯函數(shù)表達式
3.6.2 邏輯圖
3.6.3 真值表
3.6.4 卡諾圖
3.6.5 標準表達式
3.7 邏輯函數(shù)的簡化
3.7.1 邏輯簡化的意義和標準
3.7.2 公式法簡化
3.7.3 卡諾圖法簡化
本章小結(jié)
習題
……
第4章 集成邏輯電路基礎
第5章 組合邏輯電路的分析與設計
第6章 常用的組合邏輯功能器件
第7章 觸發(fā)器
第8章 時序邏輯電路的分析與設計
第9章 常用的時序邏輯電路模塊
第10章 半導體存儲器
第11章 可編程邏輯器件
第12章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換
第13章 數(shù)字系統(tǒng)設計
第14章 硬件描述語言與設計
第15章 基于HDL的系統(tǒng)設計
參考文獻
白開水 (2021/3/12 0:53:00):數(shù)字電路與系統(tǒng)李文淵的,沒有課后習題答案!