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本书为“教育科学‘十五’国家规划课题研究成果”。简明精练,实用性强;将理论知识的讲授、自学、作业和技能训练有机结合;将理论教学与技能训练紧密结合。主要内容有:半导体二极管与三极管,放大电路基础,负反馈放大电路与基本运算电路,线性集成器件的应用,通信电子电路,信号产生电路,直流稳压电源等。本书适于应用型本科电气信息类专业,也可作为各类职业技术学院、专科学校、成人高校相关专业的教材。
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前辅文 1 数字逻辑概论 1.1 数字电路与数字信号 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 十-二进制之间的转换 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 二-十进制码 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 小结 习题 2 逻辑代数与硬件描述语言基础 2.1 逻辑代数 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 2.1.3 逻辑函数的代数化简法 2.2 逻辑函数的卡诺图化简法 2.2.1 最小项的定义及其性质 2.2.2 逻辑函数的最小项表达式 2.2.3 用卡诺图表示逻辑函数 2.2.4 用卡诺图化简逻辑函数 2.3 硬件描述语言Verilog HDL 基础 2.3.1 Verilog 的基本语法规则 2.3.2 变量的数据类型 2.3.3 Verilog 程序的基本结构 2.3.4 逻辑功能的仿真与测试 小结 习题 3 逻辑门电路 3.1 MOS 逻辑门电路 3.1.1 数字集成电路简介 3.1.2 逻辑电路的一般特性 3.1.3 MOS 开关及其等效电路 3.1.4 CMOS 反相器 3.1.5 CMOS 逻辑门电路 3.1.6 CMOS 漏极开路门和三态输出门电路 3.1.7 CMOS 传输门 3.1.8 CMOS 逻辑门电路的技术参数 3.1.9 NMOS 门电路 3.2 TTL 逻辑门电路 3.2.1 BJT 的开关特性 3.2.2 基本BJT 反相器的动态性能 3.2.3 TTL 反相器的基本电路 3.2.4 TTL 逻辑门电路 3.2.5 集电极开路门和三态门电路 3.2.6 BiCMOS 门电路 3.2.7 改进型TTL 门电路———抗饱和TTL 电路 3.3 射极耦合逻辑门电路 3.4 砷化镓逻辑门电路 3.5 逻辑描述中的几个问题 3.5.1 正负逻辑问题 3.5.2 基本逻辑门电路的等效符号及其应用 3.6 逻辑门电路使用中的几个实际问题 3.6.1 各种门电路之间的接口问题 3.6.2 门电路带负载时的接口电路 3.6.3 抗干扰措施 3.7 用Verilog HDL 描述逻辑门电路 3.7.1 CMOS 门电路的Verilog 建模 3.7.2 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 4.2 组合逻辑电路的设计 4.3 组合逻辑电路中的竞争冒险 4.3.1 产生竞争冒险的原因 4.3.2 消去竞争冒险的方法 4.4 若干典型的组合逻辑集成电路 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 4.5.1 PLD 的结构?表示方法及分类 4.5.2 组合逻辑电路的PLD 实现 4.6 用Verilog HDL 描述组合逻辑电路 4.6.1 组合逻辑电路的门级建模 4.6.2 组合逻辑电路的数据流建模 4.6.3 组合逻辑电路的行为级建模 小结 习题 5 锁存器和触发器 5.1 双稳态存储单元电路 5.1.1 双稳态的概念 5.1.2 双稳态存储单元电路 5.2 锁存器 5.2.1 SR 锁存器 5.2.2 D 锁存器 5.3 触发器的电路结构和工作原理 5.3.1 主从触发器 5.3.2 维持阻塞触发器 5.3.3 利用传输延迟的触发器 5.3.4 触发器的动态特性 5.4 触发器的逻辑功能 5.4.1 D 触发器 5.4.2 JK 触发器 5.4.3 T 触发器 5.4.4 SR 触发器 5.4.5 D 触发器功能的转换 5.5 用Verilog HDL 描述锁存器和触发器 5.5.1 时序电路建模基础 5.5.2 锁存器和触发器的Verilog 建模实例 小结 习题 6 时序逻辑电路 6.1 时序逻辑电路的基本概念 6.1.1 时序逻辑电路的模型与分类 6.1.2 时序电路逻辑功能的表达 6.2 同步时序逻辑电路的分析 6.2.1 分析同步时序逻辑电路的一般步骤 6.2.2 同步时序逻辑电路分析举例 6.3 同步时序逻辑电路的设计 6.3.1 设计同步时序逻辑电路的一般步骤 6.3.2 同步时序逻辑电路设计举例 6.4 异步时序逻辑电路的分析 6.5 若干典型的时序逻辑集成电路 6.5.1 寄存器和移位寄存器 6.5.2 计数器 6.6 用Verilog HDL 描述时序逻辑电路 6.6.1 移位寄存器的Verilog 建模 6.6.2 计数器的Verilog 建模 6.6.3 状态图的Verilog 建模 6.7 时序可编程逻辑器件 6.7.1 时序可编程逻辑器件中的宏单元 6.7.2 时序可编程逻辑器件的主要类型 6.7.3 通用阵列逻辑GAL 小结 习题 7 存储器?复杂可编程器件和现场可编程门阵列 7.1 只读存储器 7.1.1 ROM 的定义与基本结构 7.1.2 二维译码 7.1.3 可编程ROM 7.1.4 集成电路ROM 7.1.5 ROM 的读操作与定时图 7.1.6 ROM 应用举例 7.2 随机存取存储器 7.2.1 静态随机存取存储器 7.2.2 同步静态随机存取存储器 7.2.3 动态随机存取存储器 7.2.4 存储容量的扩展 7.3 复杂可编程逻辑器件 7.3.1 CPLD 的结构 7.3.2 CPLD 编程简介 7.4 现场可编程门阵列 7.4.1 FPGA 中编程实现逻辑功能的基本原理 7.4.2 FPGA 的结构 7.4.3 FPGA 编程简介 7.5 用EDA 技术和可编程器件的设计例题 小结 习题 8 脉冲波形的变换与产生 8.1 单稳态触发器 8.1.1 用CMOS 门电路组成的微分型单稳态触发器 8.1.2 集成单稳态触发器 8.1.3 单稳态触发器的应用 8.2 施密特触发器 8.2.1 用门电路组成的施密特触发器 8.2.2 集成施密特触发器 8.2.3 施密特触发器的应用 8.3 多谐振荡器 8.3.1 用门电路组成的多谐振荡器 8.3.2 用施密特触发器构成波形产生电路 8.3.3 石英晶体振荡器 8.4 555 定时器及其应用 8.4.1 555 定时器 8.4.2 用555 定时器组成的施密特触发器 8.4.3 用555 定时器组成的单稳态触发器 8.4.4 用555 定时器组成的多谐振荡器 小结 习题 9 数模与模数转换器 9.1 D / A 转换器 9.1.1 D / A 转换器的基本原理 9.1.2 倒T 形电阻网络D / A 转换器 9.1.3 权电流型D / A 转换器 9.1.4 D / A 转换器的输出方式 9.1.5 D / A 转换器的主要技术指标 9.1.6 D / A 转换器的应用 9.2 A / D 转换器 9.2.1 A / D 转换的一般工作过程 9.2.2 并行比较型A / D 转换器 9.2.3 逐次比较型A / D 转换器 9.2.4 双积分型A / D 转换器 9.2.5 A / D 转换器的主要技术指标 9.2.6 集成A / D 转换器及其应用 小结 习题 10 数字系统设计基础 10.1 数字系统概述 10.1.1 数字系统的组成 10.1.2 数字系统的设计方法 10.1.3 数字系统的实现 10.2 算法状态机 10.2.1 ASM 图形符号 10.2.2 数字系统的ASM 图法设计举例 10.3 寄存器传输语言 10.3.1 寄存器传输语言中的几种操作 10.3.2 运用寄存器传输语言设计举例 10.4 用可编程逻辑器件实现数字系统 10.4.1 交通灯控制系统的Verilog HDL 描述 10.4.2 数字密码锁的Verilog HDL 描述 小结 习题 附录A CMOS 和TTL 逻辑门电路的技术参数 附录B Quartus Ⅱ 5.0 开发软件简介 B.1 基于Quartus Ⅱ软件的设计流程 B.2 Quartus Ⅱ软件的使用简介 附录C 电气简图用图形符号——二进制逻辑元件(GB / T 4728.12—1996)简介 C.1 二进制逻辑元件图形符号的组成 C.2 限定符号 C.3 关联标注法 附录D 常用逻辑符号对照表 参考文献 索引(汉英对照) 部分习题答案
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康华光 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。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)。
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本书第一、二、三、四、五版曾先后于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。
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本版是在前版的基础上修订而成,在修订过程中,参考了教育部组织编写的《电子技术基础(A)课程基本要求》,提出了如下的思路:精选内容,推陈出新;讲清基本概念、基本电路的工作原理和基本分析方法。对于较简单的电路,可用手工的方法进行近似计算;对于较复杂的电路, 则可利用计算机及相应的软件进行仿真分析和设计。具体考虑有如下几点:1.简述信号与电子系统的概念,为学习模拟电路和数字电路提供引导性的背景知识。2.由于微电子学与制造工艺的进步,特别是在数字电路中,与双极型器件的性能相比,MOS器件具有明显的优势。3.在模拟电路中增加了器件建模的内容,并利用SPICE软件对电路作具体的仿真分析与设计。在数字电路中增加了用Verilog语言建模的内容,借助QuartusⅡ集成开发软件对电路进行仿真分析与设计。现在,硬件与软件之间的界限越来越模糊, 模拟电路或数字电路均属硬件,在利用软件对电路进行辅助设计时,不能轻视硬件,应引导学生全面发展。4.重新改编了例题、复习思考题和习题,以便读者深入理解教材内容。SPICE部分和Verilog语言部分的内容, 供各院校师生灵活选用。
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