了得網研究生_數字電路學習指導、實驗與考研題解

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內容簡介

本書是《數字邏輯電路基礎（第2版）》的配套教材。本書包含數字邏輯電路的學習指導和實驗兩部分內容。每章都包含內容提要、教學要求、同步練習和同步練習參考答案等內容。另外，在附錄部分還包含了近幾年有關高校考研的數字電路試題及其題解，供讀者參考。實驗部分包括數字電路基本實驗、可編程邏輯器件（PLD）和硬件描述語言（HDL）設計實驗。

作者簡介

江國強，桂林電子科技大學教授，中國通信學會會員，《EDA技術與應用》電子工業出版社.2005年（第1版5次印刷）.榮獲廣西優秀教材一等獎。

第1部分數字電路學習指導
第1章數制與編碼（2）
1.1 內容提要（2）
1.2 教學要求（3）
1.3 同步練習（3）
1.3.1 填空題（3）
1.3.2單項選擇題（3）
1.4同步練習參考答案（4）
1.4.1 填空題（4）
1.4.2單項選擇題（4）
第2章邏輯代數和硬件描述語言基礎（5）
2.1 內容提要（5）
2.1.1 邏輯函數的表示方法（5）
2.1.2 邏輯函數的公式簡化法（5）第1部分數字電路學習指導
第1章數制與編碼（2）
1.1 內容提要（2）
1.2 教學要求（3）
1.3 同步練習（3）
1.3.1 填空題（3）
1.3.2單項選擇題（3）
1.4同步練習參考答案（4）
1.4.1 填空題（4）
1.4.2單項選擇題（4）
第2章邏輯代數和硬件描述語言基礎（5）
2.1 內容提要（5）
2.1.1 邏輯函數的表示方法（5）
2.1.2 邏輯函數的公式簡化法（5）
2.1.3 邏輯函數的卡諾圖化簡法（5）
2.1.4 Verilog HDL基礎（7）
2.2 教學要求（11）
2.3 同步練習（11）
2.3.1 填空題（11）
2.3.2 單項選擇題（13）
2.4 同步練習參考答案（16）
2.4.1 填空題（16）
2.4.2 單項選擇題（18）
第3章門電路（19）
3.1 內容提要（19）
3.1.1 晶體管的開關特性（19）
3.1.2 件門（21）
3.1.3 TTL集成邏輯門（21）
3.1.4 MOS集成門（23）
3.1.5 基於Verilog HDL的門電路設計（24）
3.2 教學要求（24）
3.3 同步練習（25）
3.3.1 填空題（25）
3.3.2 單項選擇題（26）
3.3.3 應用題（29）
3.4 同步練習參考答案（31）
3.4.1 填空題（31）
3.4.2 選擇題（32）
3.4.3 應用題（32）
第4章組合邏輯電路（35）
4.1 內容提要（35）
4.1.1 組合邏輯電路的分析方法（35）
4.1.2 組合邏輯電路的傳統設計方法（36）
4.1.3 組合邏輯電路的現代設計方法（39）
4.1.4 組合邏輯電路的中規模集成部件（41）
4.2 教學要求（42）
4.3 同步練習（43）
4.3.1 填空題（43）
4.3.2 單項選擇題（43）
4.3.3 應用題（44）
4.4 同步練習參考答案（48）
4.4.1 填空題（48）
4.4.2 單項選擇題（48）
4.4.3 應用題（48）
第5章觸發器（57）
5.1 內容提要（57）
5.1.1 觸發器的類型（57）
5.1.2 集成觸發器（59）
5.1.3 觸發器的時序圖（60）
5.1.4 基於Verilog HDL的觸發器的設計（62）
5.2 教學要求（64）
5.3 同步練習（64）
5.3.1 填空題（64）
5.3.2 單項選擇題（65）
5.3.3 應用題（66）
5.4 同步練習參考答案（67）
5.4.1 填空題（67）
5.4.2 單項選擇題（68）
5.4.3 應用題（68）
第6章時序邏輯電路（71）
6.1 內容提要（71）
6.1.1 移位寄存器（71）
6.1.2 計數器（73）
6.1.3 時序邏輯電路的設計（78）
6.2 教學要求（83）
6.3 同步練習（84）
6.3.1 填空題（84）
6.3.2 單項選擇題（85）
6.3.3 應用題（87）
6.4 同步練習參考答案（91）
6.4.1 填空題（91）
6.4.2 單項選擇題（92）
6.4.3 應用題（92）
第7章電路（103）
7.1 內容提要（103）
7.1.1 多諧振蕩器（103）
7.1.2 單穩態觸發器（105）
7.1.3 施密特觸發器（106）
7.2 教學要求（106）
7.3 同步練習（107）
7.3.1 填空題（107）
7.3.2 單項選擇題（107）
7.3.3 應用題（109）
7.4 同步練習參考答案（110）
7.4.1 填空題（110）
7.4.2 單項選擇題（110）
7.4.3 應用題（110）
第8章數/模和模/數轉換（114）
8.1 內容提要（114）
8.2 教學要求（115）
8.3 同步練習（115）
8.3.1 填空題（115）
8.3.2 單項選擇題（116）
8.3.3 應用題（117）
8.4 同步練習參考答案（118）
8.4.1 填空題（118）
8.4.2 單項選擇題（119）
8.4.3 應用題（119）
第9章半導體存儲器（121）
9.1 內容提要（121）
9.1.1 半導體存儲器（121）
9.1.2 隻讀存儲器ROM和可編程邏輯陣列PLA的應用（122）
9.1.3 基於Verilog HDL的存儲器的設計（123）
9.2 教學要求（124）
9.3 同步練習（124）
9.3.1 填空題（124）
9.3.2 單項選擇題（125）
9.3.3 應用題（126）
9.4 同步練習參考答案（127）
9.4.1 填空題（127）
9.4.2 單項選擇題（128）
9.4.3 應用題（128）
第10章可編程邏輯器件（129）
10.1 內容提要（129）
10.2 教學要求（129）
10.3 同步練習（130）
10.3.1 填空題（130）
10.3.2 單項選擇題（130）
10.4 同步練習參考答案（130）
10.4.1 填空題（130）
10.4.2 單項選擇題（131）
第2部分數字電路實驗
第1章數字電路實驗基礎（133）
1.1 數字集成電路概述（133）
1.2 實驗的基本過程與操作規範（134）
1.2.1 實驗的基本過程（134）
1.2.2 實驗的操作規範（134）
1.3 數字電路實驗的故障查找和排除（134）
1.4 實驗要求與實驗報告要求（135）
1.5 TTL器件的特點和使用須知（136）
1.6 CMOS數字集成電路的特點和使用須知（137）
1.7 Quartus II 13.0軟件的使用（137）
1.7.1 Quartus II軟件的主界面（138）
1.7.2 Quartus II的圖形編輯輸入法（138）
第2章集成邏輯門實驗（152）
2.1 TTL集成邏輯門的功能與參數測試（152）
2.2 門電路的EDA仿真實驗（155）
2.3 組合邏輯電路的設計與測試（156）
第3章組合邏輯電路實驗（159）
3.1 全加器測試及其應用（159）
3.2 全加器及4位加法器的HDL實驗（160）
3.3 數據選擇器及其應用（164）
3.4 4選1數據選擇器的HDL實驗（166）
3.5 譯碼器及其應用（167）
3.6 譯碼器的HDL實驗（171）
第4章時序邏輯電路實驗（177）
4.1 觸發器及其應用（177）
4.2 觸發器的HDL實驗（180）
4.3 計數器及其應用（183）
4.4 4位二進制加法計數器的HDL實驗（186）
4.5 移位寄存器及其應用（188）
4.6 4位右移移位寄存器的HDL實驗（191）
4.7 數控分頻器的HDL實驗（192）
4.8 電子搶答器的HDL實驗（194）
4.9 數字鐘的HDL實驗（197）
第5章時基電路、數據轉換器與存儲器實驗（201）
5.1 555時基電路及其應用（201）
5.2 D/A、A/D轉換器（205）
5.3 DAC0832與ADC0809的HDL實驗（208）
5.4 隨機存取存儲器及其應用（212）
第3部分數字電路考研試題及題解
1.1 電子科技大學數字電路部分考研試題及題解（2012年）（218）
1.1.1 考研試題（數字電路部分共45分）（218）
1.1.2 參考題解（221）
1.2 浙江理工大學數字電路部分考研試題及題解（2012年）（221）
1.2.1 考研試題（數字電路部分共150分）（221）
1.2.2 參考題解（224）
1.3 杭州電子科技大學數字電路部分考研試題及題解（2016年）（226）
1.3.1 考研試題（數字電路部分共150分）（226）
1.3.2 參考題解（230）
1.4 桂林電子科技大學數字電路部分考研試題及題解（2014年）（234）
1.4.1 考研試題（數字電路部分共75分）（234）
1.4.2 參考題解（235）
1.5 復旦大學數字電路部分考研試題（2009年）（237）
1.5.1 考研試題（數字電路部分共50分）（237）
1.5.2 參考題解（238）
1.6 華南理工大學數字電路部分考研試題（2011年）（241）
1.6.1 考研試題（數字電路部分共75分）（241）
1.6.2 考研題解（242）
1.7 哈爾濱工業大學數字電路部分考研試題（2010年）（244）
1.7.1 考研試題（數字電路部分共100分）（244）
1.7.2 參考題解（247）
1.8 北京科技大學數字電路部分考研試題（2013年）（249）
1.8.1 考研試題（數字電路部分共75分）（249）
1.8.2 考研題解（250）
附錄A 常用數字集成電路引腳排列圖（253）
A.1 TTL集成電路（253）
A.2 CMOS集成電路（256）
附錄B 實驗預習報告書寫格式（260）
TTL集成邏輯門的功能與參數測試（260）
門電路的EDA仿真實驗（261）
組合邏輯電路的設計與測試（261）
附錄C 數字電路模擬考試題（263）
C.1 數字電路模擬考試題1（263）
C1.1 數字電路模擬考試題1（傳統數字電路試題）（263）
C1.2 數字電路模擬考試題1參考答案（266）
C.2 數字電路模擬考試題2（268）
C2.1 數字電路模擬考試題2（含HDL設計的數字電路試題）（268）
C2.2 數字電路模擬考試題2參考答案（272）
參考文獻

前言

20世紀90年代，國際上電子和計算機技術先進的國家，一直在積極探索新的電子電路設計方法，在設計方法、工具等方面進行了徹底的變革，並取得巨大成功。在電子設計技術領域，可編程邏輯器件（PLD）的應用，已得到很好的普及，這些器件為數字繫統的設計帶來極大的靈活性。由於該器件可以通過軟件編程而對其硬件結構和工作方式進行重構，使得硬件的設計可以如同軟件設計那樣方便快捷，極大地改變了傳統的數字繫統設計方法、設計過程和設計觀念。隨著可編程邏輯器件集成規模不斷擴大、自身功能不斷完善，以及計算機輔助設計技術的提高，使現代電子繫統設計領域的電子設計自動化（EDA）技術應運而生。傳統的數字電路設計模式，如利用卡諾圖的邏輯化簡手段、布爾方程表達式設計方法和相應的中小規模集成電路的堆砌技術正在迅速地退出歷史舞臺。
《數字邏輯電路基礎（第2版）》（書號978 7 121 30073 8，電子工業出版社）是基於硬件描述語言HDL（Hardware Description Language）編寫的。目前，國際流行的、並成為IEEE標準的兩種硬件描述語言是VHDL和Verilog HDL。兩種HDL各具特色，但Verilog HDL是在C語言的基礎上演化而來的，隻要具有C語言的編程基礎，就很容易學會並掌握這種語言，而且國內外90%的電子公司都把Verilog HDL作為企業標準設計語言，因此本教材以Verilog HDL作為數字電路與繫統的設計工具。20世紀90年代，國際上電子和計算機技術先進的國家，一直在積極探索新的電子電路設計方法，在設計方法、工具等方面進行了徹底的變革，並取得巨大成功。在電子設計技術領域，可編程邏輯器件（PLD）的應用，已得到很好的普及，這些器件為數字繫統的設計帶來極大的靈活性。由於該器件可以通過軟件編程而對其硬件結構和工作方式進行重構，使得硬件的設計可以如同軟件設計那樣方便快捷，極大地改變了傳統的數字繫統設計方法、設計過程和設計觀念。隨著可編程邏輯器件集成規模不斷擴大、自身功能不斷完善，以及計算機輔助設計技術的提高，使現代電子繫統設計領域的電子設計自動化（EDA）技術應運而生。傳統的數字電路設計模式，如利用卡諾圖的邏輯化簡手段、布爾方程表達式設計方法和相應的中小規模集成電路的堆砌技術正在迅速地退出歷史舞臺。
《數字邏輯電路基礎（第2版）》（書號978 7 121 30073 8，電子工業出版社）是基於硬件描述語言HDL（Hardware Description Language）編寫的。目前，國際流行的、並成為IEEE標準的兩種硬件描述語言是VHDL和Verilog HDL。兩種HDL各具特色，但Verilog HDL是在C語言的基礎上演化而來的，隻要具有C語言的編程基礎，就很容易學會並掌握這種語言，而且國內外90%的電子公司都把Verilog HDL作為企業標準設計語言，因此本教材以Verilog HDL作為數字電路與繫統的設計工具。
為了保持數字電路內容的完整性和理論的繫統性，《數字邏輯電路基礎（第2版）》包括了數制與編碼、邏輯代數、門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、電路、數/模和模/數轉換、半導體存儲器和可編程邏輯器件等基本內容。考慮到以卡諾圖為邏輯化簡手段和相應設計技術這種傳統的數字電路設計模式仍然在國內多數高等院校使用，因此本書保留了這部分內容，同時新增了基於Verilog HDL的現代數字電路設計技術。讀者通過兩種設計技術的比對，更能體會現代數字電路設計技術的優越性與高效率性。
本書是《數字邏輯電路基礎（第2版）》的配套教材。本書包含數字邏輯電路學習指導、實驗和考研題解三部分內容。學習指導部分共10章，包括：數制與編碼、邏輯代數、門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、電路、數/模和模/數轉換、半導體存儲器和可編程邏輯器件。每章都包含內容提要、教學要求、同步練習和同步練習參考答案等內容。在內容提要中，通過大量的題例，進一步闡明教程中的重點和難點內容。在同步練習中，共編入了填空題、選擇題和應用題1000多道，幫助讀者加深對基本概念的理解、基本解題方法的掌握，啟發邏輯思維能力，提高分析問題和解決問題的能力。
實驗部分包括數字電路基本實驗、可編程邏輯器件（PLD）和硬件描述語言（HDL）設計實驗。在數字電路基本實驗中，安排了TTL集成邏輯門的功能與參數測試、組合邏輯電路的設計與測試、數據選擇器及其應用、譯碼器及其應用、觸發器及其應用、計數器及其應用、移位寄存器及其應用、555時基電路及其應用、D/A與A/D 轉換器、隨機存取存儲器及其應用等方面的實驗內容。
在可編程邏輯器件（PLD）和硬件描述語言（HDL）設計實驗中，首先介紹了Altera公司的Quartus II（13.0版本）EDA工具軟件平臺的使用方法，然後介紹基於此平臺下的組合邏輯電路、時序邏輯電路、D/A與A/D 轉換控制器等電路的原理圖輸入和Verilog HDL文本輸入兩方面的設計實驗。
考研題解部分包含了近年來國內有關高等院校考研的數字電路部分試題及其題解，供讀者參考。
本書由桂林電子科技大學江國強主編，桂林電子科技大學信息科技學院的易藝、桂林電子科技大學的萬劍鋒和覃琴參加了本書的編寫。對於書中的錯誤和不足之處，懇請指正。
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地址：桂林電子科技大學（541004）
電話：（0773）5601095，13977393225

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