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内容简介

本书是一本关于数字电子技术的经典教材，并根据国内教学的实际情况对内容进行了缩减。全书主要介绍了数字电子技术的基本概念、数字系统、逻辑门、布尔代数和逻辑化简、组合逻辑分析、组合逻辑电路函数、触发器、移位寄存器、计数器、数据存储、数字信号处理、数据传输、集成电路技术等。全书的特色在于示例与练习丰富、图解清晰、写作风格简约。本书第十一版继续秉承长期以来的写作传统，侧重于数字电子技术的核心基础内容的讲解。本书通过丰富的插图、例题、练习和若干应用帮助读者深入理解相关的基本概念。

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ISBN：9787121441042

开本：16(185*260)

页数：504

字数：1048

本书目录

目??录


Chapter 1?Introductory Concepts	1
1-1　Digital and Analog Quantities	1
1-2　Binary Digits, Logic Levels, and Digital Waveforms	4
1-3　Fixed-Function Logic Devices	9

Chapter 2?Number Systems, Operations, and Codes	14
2-1　Decimal Numbers	14
2-2　Binary Numbers	15
2-3　Decimal-to-Binary Conversion	18
2-4　Binary Arithmetic	20
2-5　Complements of Binary Numbers	23
2-6　Signed Numbers	25
2-7　Arithmetic Operations with Signed Numbers	30
2-8　Hexadecimal Numbers	36
2-9　Octal Numbers	41
2-10?Binary Coded Decimal (BCD)	43
2-11?Digital Codes	46
2-12?Error Codes	48

Chapter 3?Logic Gates	61
3-1　The Inverter	61
3-2　The AND Gate	63
3-3　The OR Gate	69
3-4　The NAND Gate	73
3-5　The NOR Gate	77
3-6　The Exclusive-OR and Exclusive-NOR Gates	81
3-7　Fixed-Function Logic Gates	84

Chapter 4?Boolean Algebra and Logic Simplification	99
4-1　Boolean Operations and Expressions	99
4-2　Laws and Rules of Boolean Algebra	100
4-3　DeMorgan’s Theorems	105
4-4　Boolean Analysis of Logic Circuits	108
4-5　Logic Simplification Using Boolean Algebra	110
4-6　Standard Forms of Boolean Expressions	114
4-7　Boolean Expressions and Truth Tables	119
4-8　The Karnaugh Map	122
4-9　Karnaugh Map SOP Minimization	125
4-10?Karnaugh Map POS Minimization	133
4-11?The Quine-McCluskey Method	137

Chapter 5?Combinational Logic Analysis	149
5-1　Basic Combinational Logic Circuits	149
5-2　Implementing Combinational Logic	153
5-3　The Universal Property of NAND and NOR Gates	158
5-4　Combinational Logic Using NAND and NOR Gates	160
5-5　Pulse Waveform Operation	164

Chapter 6?Functions of Combinational Logic	174
6-1　Half and Full Adders	174
6-2　Parallel Binary Adders	177
6-3　Ripple Carry and Look-Ahead Carry Adders	183
6-4　Comparators	186
6-5　Decoders	189
6-6　Encoders	195
6-7　Code Converters	198
6-8　Multiplexers (Data Selectors)	201
6-9　Demultiplexers	207
6-10?Parity Generators/Checkers	209

Chapter 7?Latches, Flip-Flops, and Timers	221
7-1　Latches	221
7-2　Flip-Flops	227
7-3　Flip-Flop Operating Characteristics	236
7-4　Flip-Flop Applications	238
7-5　One-Shots	242
7-6　The Astable Multivibrator	249

Chapter 8?Shift Registers	261
8-1　Shift Register Operations	261
8-2　Types of Shift Register Data I/Os	262
8-3　Bidirectional Shift Registers	270
8-4　Shift Register Counters	272
8-5　Shift Register Applications	275
8-6　Logic Symbols with Dependency Notation	282

Chapter 9?Counters	289
9-1　Finite State Machines	289
9-2　Asynchronous Counters	291
9-3　Synchronous Counters	297
9-4　Up/Down Synchronous Counters	303
9-5　Design of Synchronous Counters	306
9-6　Cascaded Counters	313
9-7　Counter Decoding	316
9-8　Counter Applications	319
9-9　Logic Symbols with Dependency Notation	323

Chapter 10?Data Storage	333
10-1　Semiconductor Memory Basics	333
10-2　The Random-Access Memory (RAM)	338
10-3　The Read-Only Memory (ROM)	350
10-4　Programmable ROMs	354
10-5　The Flash Memory	357
10-6　Memory Expansion	361
10-7　Special Types of Memories	366
10-8　Magnetic and Optical Storage	370

Chapter 11?Signal Conversion and Processing	382
11-1　Analog-to-Digital Conversion	382
11-2　Methods of Analog-to-Digital Conversion	388
11-3　Methods of Digital-to-Analog Conversion	397
11-4　Digital Signal Processing	404

Chapter 12?Data Transmission	411
12-1　Data Transmission Media	411
12-2　Methods and Modes of Data Transmission	415
12-3　Modulation of Analog Signals with Digital Data	420
12-4　Modulation of Digital Signals with Analog Data	423
12-5　Multiplexing and Demultiplexing	428
12-6　Bus Basics	433
12-7　Parallel Buses	437
12-8　The Universal Serial Bus (USB)	442
12-9　Other Serial Buses	445
12-10?Bus Interfacing	450

Answers to Odd-Numbered Problems	463
Glossary	481
Chapter 13?Integrated Circuit Technologies(On Website)

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前言

前??言
    Digital Fundamentals第十一版继续秉承长期以来的写作传统，侧重于数字电子技术的核心基础内容的讲解。本书通过丰富的插图、例题、练习和若干应用帮助读者深入理解相关的基本概念。此外，本书还讨论了逻辑功能的实现、集成电路技术，并且讲解了信号转换和处理、数据传输、数据处理和控制等一些特定主题。第十一版增加了一些新的内容和特性，许多原有的内容也得到了扩展。
    书中涉及的知识旨在让学生进一步学习高级或选修主题之前，掌握所有重要的基础概念。本书讲解的内容具有灵活性，以便适应各种课程的需求。例如，忽略或减少对于某些课程不太适合的设计性课题或应用性课题，并不会影响对书中基本概念的学习。半导体电路的背景知识并非本书必需的先修内容，集成电路技术（芯片内部电路）的知识则有选择地在书中提及了一些。

第十一版的新内容
● 全新的页面布局和设计，视觉效果更好，更容易使用，并且修订和更新了一些内容。
● 删除了过时设备的讲解。
● 新增了实现布尔函数化简的Q-M（Quine-McCluskey）方法。
● 新增了Moore状态机和Mealy状态机的内容。
● 新增了有关数据传输的一章，给出了标准总线的全面介绍。
● 突出了D触发器的使用。

本书的特性
● 核心基础内容与高级或扩展主题并没有混合讲解。
● InfoNotes（计算机小知识）以侧边栏的页面布局形式给出精选的趣味短文。
● 每章都提示学生如何找到各种练习的答案。
● 每章的各个小节都附有检查题，答案列在每章末尾。
● 大部分例题都附有相关问题，答案列在每章末尾。
● 分布在书中各处的Hands-On Tips（实践技巧）专栏提供有用的实践知识。 
● 相关网站上的MultiSim文件，可用于仿真书中讲解的电路。
● 每章都提供了是非判断题。
● 每章都提供了单选自测题。
● 每章都提供了分节习题，并在本书末尾给出奇数编号习题的答案。

学生资源
● 可选择购买的实验手册（Experiments in Digital Fundamentals, Eleventh Edition），由Dave Buchla 和 Doug Joksch 撰写。
● MultiSim文件。
● 在线章节“Integrated Circuit Technologies”。
● VHDL教程。
● Verilog HDL教程。
● MultiSim教程。
● Altera Quartus II教程。
● Xilinx ISE教程。
● 5变量卡诺图教程。
● 汉明码教程。
● Q-M方法教程，等等。

教师资源
● 教师资源手册，包含相关章节的习题解答、MultiSim仿真结果，以及由Dave Buchla 和 Doug Joksch 撰写的实验手册的实验结果。
● 书中插图的幻灯片文件。

一些专题的说明
检查题　每个小节的结尾都给出由检查题组成的复习部分，以加强对这一小节主要概念的理解。检查题的答案列在各章末尾。
例题和相关问题?书中给出了丰富的例题，用来帮助读者理解基本概念。大部分例题都配有相关问题，通过让学生求解和例题相似的题目来强化和拓展其所学知识。

献给学生
    数字电子技术遍布于我们生活的方方面面，例如手机和其他类型的无线通信应用，电视和收音机，以及过程控制、汽车电子、消费电子、飞机导航等，本书仅仅给出了为数不多的依赖于数字电子技术的应用。具备全面、扎实的数字电子技术基础知识，会帮助读者在将来获得技术含量很高的工作。对于学生而言，最重要的事情就是理解数字电子技术的核心基础内容，这样就可以深入到其他内容的学习中。

献给教师
    通常，时间的限制或课程的侧重点决定了本课程的授课内容。为了满足特定课程的特定内容，忽略或强调一些知识及改变某些内容的学习顺序是很常见的。本书为授课内容的选取提供了很大的灵活性。某些相关主题分散在不同的章节，如果忽略了某些知识点，则其余内容不会受到影响。同样，如果增加了某些知识点，则它们和其余内容可以无缝衔接。本书围绕数字电子技术的核心基础内容编写，大部分内容对于数字电子技术课程来说都是必不可少的。围绕本课程，可以增加或减少书中的内容，取决于课程的侧重点和/或其他因素。即使对于核心基础内容，也可以忽略一些选修的章节。
◆ 核心基础内容。有关数字电子技术的核心基础内容贯穿全书。本书涉及的内容在数字电子技术中是十分重要的，不过围绕核心基础内容的每个主题可以根据特定需求增加或减少，这不会影响核心基础内容的学习。
◆ 集成电路技术。本书提供一章在线章节“Integrated Circuit Technologies”。如果想讨论电路的详细特性，则可以选读这一章的部分或全部内容，以补充数字电路的基础知识。忽略这一章不会影响本书其他内容的学习。
◆ 特殊主题。这些内容包括信号转换和处理、数据传输、数据处理和控制，分散在第11章、第12章和其他章节的选读内容中。这些内容对于数字电子技术课程也许不是必需的，或者也可以在其他课程中讲授。例如，在核心基础内容中，Q-M方法、循环冗余校验码、超前进位加法器或时序逻辑设计的相关知识都可以忽略。此外，贯穿全书的MultiSim知识可以作为选修内容。无论是仅选择核心基础内容，还是全部保留或介于两者之间，本书都可以满足不同的需求。

致谢
    Digital Fundamentals第十一版的修订是许多人的工作成果和技术经验的总结。我认为我们已经完成了预期的工作，那是在本书已经很完善的基础上获得的改进结果。这不仅仅是基础内容的改善，还是前沿技术的引入，使得本书对于学生和教师更加实用。
    为了出版读者现在所看到的这本书，Pearson Education的工作人员进行了多个阶段的工作，倾注了大量的时间与精力，才使得本书得以面世，他们是Rex Davidson、Lindsey Gill和Vern Anthony，还有其他许多的人。Lois Porter还为本书初稿的编辑做出了卓越的贡献。Doug Joksch给出了VHDL编程的相关内容。Gary Snyder修订和升级了MultiSim文件。对于以上提到的这些人和其他间接参与本书出版的人，在此表示我的感激之情。
    在本书各个版本的修订过程中，得到了许多读者和专家的帮助。在此衷心感谢如下的审稿人，他们提出了许多有价值的建议和建设性的意见：
Dr. Cuiling Gong，Texas Christian大学
Jonathan White，Harding大学
Zane Gastineau，Harding大学 
Dr. Eric Bothur，Midlands技术学院
    同样感谢Pearson Education营销人员的努力，使得本书得以和广大读者见面。此外，感谢所有选用本书作为教材的教师和个人读者。我希望大家会发现Digital Fundamentals第十一版比之前的版本更好，它将继续是有价值的教材和参考资料。

Thomas L. Floyd

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作者简介

Thomas L.Floyd于1964年获得了佛罗里达大学的电气工程学学士学位，同年在德州仪器公司开始了他的职业生涯，期间获得了硕士学位。之后任教于美国多所大学，主要教授电子技术、数字通信系统等课程。＜BR＞余璆，上海工程技术大学教师，长期讲授数字电路基础与电子学课程，具有丰富的教学经验。负责本书第九版、第十版、第十一版的英文版改编和翻译工作。

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