前言
数字电子技术是通信、信息、电子类专业的一门重要的专业基础课程,具有很强的基础性、广泛性和实用性。尤其是进入信息化时代后,“数字化”已经深深融入社会,数字电子技术的应用正在持续不断地向更广和更深的行业、领域扩展。
根据数字电子技术的发展状况和各行业对人才数字电子技术方面知识、能力和素养的需求,本书在数字电子技术的基础知识和经典内容的基础上,重点突出以下编写特点。
一、针对教学内容对后续课程和任职岗位的支撑作用,本书重新梳理了知识点,并重塑了知识体系。按照知识点在课程教学中的要求与目标,将内容划分为四大部分:数字逻辑基础部分、组合逻辑部分、时序逻辑部分和其他数字电路部分。全书共7章,分别为概述、数制与编码、逻辑代数基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器与可编程逻辑器件、数/模和模/数转换电路。各章配有适量例题讲解、习题和自测题,全书配有常用符号和名词中英文对照表,符号和名词中英文规范统一。各章知识图谱有效概括了章节知识结构。
二、结合数字逻辑器件的实际变化和设计软件、设计流程的最新发展,本书在介绍经典内容的基础上,适当更新器件知识,淡化74系列,强调器件功能与原理;集成逻辑门的内部电路采用CMOS电路结构,不再介绍TTL结构,删除触发器的内部电路,将重点放在器件的外部特性上,增加Vivado、FPGA、Verilog HDL、ModelSim等现代数字设计的基础知识,并系统介绍FP GA的开发应用流程。在处理上采取的主要思路是:以传统数字电路的分析设计为中心,介绍数字电子技术的基本概念、基本器件的功能和原理、基本分析方法,并适当介绍现代数字设计的理念、软件平台、设计流程等。有效解决了不断涌现的新器件、新软件、新应用、新设计流程和传统内容之间的矛盾,以及现代数字设计正在向更高度自动化的方向发展和数字电子技术传统的教学内容之间的矛盾。
三、将Multisim和ModelSim仿真软件同时引入教材,利用它们强化基础知识与应用实践之间的联系,增强仿真教学效果,提高学生的现代数字电路仿真设计能力。
在编写时,力求突出重点,使基本概念明确清晰,努力贯彻“教材要少而精、理论联系实际”的精神。本书各章开始都有内容提要和知识图谱,各章后配有适量例题,有助于帮助学生理解和掌握。附录还简要介绍了数字电路的Verilog设计和计算机仿真知识,对学生运用现代数字设计工具快速实现电路设计、仿真有一定帮助。
书中标有星号(*)的内容属于参考内容,可以取舍。本书配套的教学资源(PPT、电子教案、教学大纲、教学视频、习题参考答案、测试试卷及答案)可在机械工业出版社教育服务网上(www.cmpedu.com)免费注册、审核通过后下载,或联系编辑索取(QQ:1009180632,电话:010-88379753)。
本书由陆军工程大学数字电子技术课程组集体编写,其中关宇编写第4(部分)、7章,徐光辉编写第6章,黄颖编写第3章,其余章节和4.2.1、4.4.1、4.6节,以及每章内容提要、知识图谱、自测以及附录等编写工作由吴元亮完成,吴元亮担任主编,负责全书定稿。
由于编者水平有限,书中难免存在一些缺点和错误,希望广大读者批评指正。
编者
2020年10月