数字电子技术基本教程_阎石_9787302152019

　　本书是按照教育部高等学校电子信息与电气学科基础课程教学指导分委员会修订的《数字电子技术基础课程教学基本要求》编写的数字电子技术基础简明教程。本书内容简明扼要，重点讲授了数字电子技术的基本知识、基本理论以及分析和设计数字电路的一般方法。
全书共分为10章，内容包括数制和码制、逻辑代数及其应用、逻辑门、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和变换、数模和模数转换。
本书可作为高等院校电气信息类各专业、仪器仪表类各专业和部分非电类专业本科生的教科书，尤其适合于学时较少的情况，也可供工程技术人员学习数字电子技术时参考。

　　本书是为高等学校数字电子技术基础课程编写的一本简明教程。作者力图用较少的篇幅把数字电子技术最主要的基础知识介绍给读者，既能满足课程的教学基本要求，又能满足减少授课学时的需要。
多年来数字电子技术基础课程的改革一直面临着来自两方面的压力，一方面是数字电子技术的不断发展和进步，另一方面是减少授课学时的要求。自20世纪60年代数字集成电路问世以来，数字电子技术快速发展的脚步始终没有停息。时至今日，数字电子技术的应用领域仍在继续扩展，半导体集成电路的集成度和复杂程度仍在不断提高，现场可编程技术的应用更加广泛，EDA技术日益成熟和完善。数字电子技术及其应用已经成为一个十分浩瀚的领域。因此，明确本门课程的性质和任务，以及哪些是通过这门课程的学习必须掌握的最基本的内容，就显得十分重要了。
教育部电子信息与电气信息学科基础课程教学指导分委员会于2004年重新修订了数字电子技术基础课程的教学基本要求。其中再次强调了本课程是“入门性质的技术基础课”，它的任务在于“使学生获得数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习数字电子技术及其在专业中的应用打下基础”。这就是说，开设这门课程的目的在于把学生“领进门”，教给他们在今后继续深入学习和应用数字电子技术时所必备的基本知识和技能。不要求，也不可能通过这门课程的学习就能使学生具备解决后续课程甚至以后工作中可能遇到的所有数字电子技术问题的能力。
对于任何一种需要实现的逻辑功能都可以设计出一种相应的逻辑电路。从这个意义上讲，数字电路的种类是不可胜数的。我们不可能，也不必要对所有的应用电路逐一介绍。只要学会分析、设计数字逻辑电路的一般方法，就可以根据提出的任何一种需要实现的逻辑功能设计出满足要求的逻辑电路，也能分析出任何一种给定逻辑电路所具有的逻辑功能。因此，组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法乃是数字电子技术基础课程的核心内容。为了学习逻辑电路的分析方法和设计方法，还必须掌握逻辑代数的基础知识和所用半导体器件的电气特性。因此，在“基本要求”的理论教学部分当中，仍然将半导体数字集成电路（包括门电路、触发器、半导体存储器和可编程逻辑器件）的工作原理和特性、数制和码制、逻辑代数基础、组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法列为最基本的教学内容。这些内容也就是本书的重点章节。此外，考虑到在数字电路的许多应用场合都会遇到模拟电路和数字电路的接口，而且工作时离不开脉冲源等定时电路，所以在本课程的理论教学内容中还包括了A/D与D/A转换和脉冲波形的产生与整形这两部分内容。
对于使用者而言，硬件描述语言和EDA软件如同所有的计算机编程语言和应用软件一样，只有通过后续课程的学习或者自学，并在实际使用中反复练习，才能熟悉这两种工具的用法。而且，必须以掌握上面所说的基本内容为前提。因此，在“基本要求”的理论教学内容中，只要求对这两部分内容有所“了解”，不作为理论教学的重要内容。本书在讲述逻辑函数的化简和变换过程中，引入了使用仿真软件Multisim 7化简复杂逻辑函数的内容，意在使读者体会到合理地使用EDA工具可以大大减轻化简的工作量，到达引导入门的目的。在可编程逻辑器件一章中，结合可编程逻辑器件的编程对硬件描述语言作了非常简单的介绍。如果需要进一步学习和应用这两部分内容，可参考专门介绍这些内容的书籍和资料。
教材不同于技术文件，它必须符合教学适用性的要求。由于“国标”规定的图形逻辑符号过于复杂，不便于在教学过程中使用，所以书中采用了目前国际上流行的图形逻辑符号，即基本逻辑运算（与、或、非、异或）采用特定外形的图形逻辑符号，中、大规模集成电路采用逻辑框图。这种图形符号简单而直观，易学、易记，无须专门花费时间讲解，比较适合在教学过程中使用。正是由于这个原因，多数国外的教材、期刊、技术资料和EDA软件一直沿用着这种图形符号。了解这种图形符号也便于读者阅读和使用国外教材和技术资料。可以相信，在学习了本书的基本内容以后，读者完全有能力通过阅读有关的“国标”文件，了解“国标”图形符号的各种规定和使用方法。
本书的第1~6、8、9章及附录由阎石执笔编写，第7、10章由王红执笔编写。阎石任主编，负责全书的定稿。编写过程中得到了清华大学出版社王一玲的多方协助，谨向她致以诚挚的谢意。
借本书出版的机会，向一贯关心和支持我们教材编写工作的老师和同学们表示衷心的感谢，并恳请对这本教程给予批评和指正。

作者
2007年6月

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