《数字电子技术》第四版是一本深入探讨数字系统和电路的教材,主要涵盖了数字系统的基础概念、设计原理以及实际应用。数字电子技术是现代电子工程领域的重要组成部分,它在计算机科学、通信工程、自动化控制等多个领域都有着广泛的应用。以下是该书可能涉及的一些核心知识点:
1. **数字系统基础**:介绍数字系统的构成,包括基本逻辑门(与门、或门、非门)、组合逻辑电路(加法器、编码器、译码器、数据选择器)和时序逻辑电路(寄存器、计数器、移位寄存器)。
2. **二进制与数制转换**:讲解二进制、八进制、十六进制等不同数制之间的转换,以及二进制的加减乘除运算,为后续的数字逻辑计算奠定基础。
3. **逻辑代数**:作为数字电子技术的理论基础,逻辑代数包括布尔代数的基本定律和规则,如分配律、结合律、德摩根定律等,用于简化和分析逻辑电路。
4. **数字逻辑门**:详细阐述各种逻辑门的工作原理和特性,如TTL和CMOS逻辑门,以及它们的真值表、逻辑表达式和逻辑功能。
5. **集成逻辑电路**:介绍74系列、4000系列等集成电路,讨论其特点、应用及引脚功能,同时讲解如何使用这些芯片构建复杂的数字系统。
6. **组合逻辑电路设计**:通过Karnaugh地图、代数方法和卡诺图简化逻辑函数,设计实现特定功能的组合逻辑电路。
7. **时序逻辑电路**:探讨同步和异步时序电路,如同步RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器,以及由它们组成的计数器和移位寄存器。
8. **脉冲波形的产生与整形**:介绍555定时器的工作原理和应用,以及施密特触发器、单稳态触发器等脉冲处理电路。
9. **数模和模数转换**:讲解ADC(模拟到数字转换器)和DAC(数字到模拟转换器)的工作原理,以及它们在数字系统中的作用。
10. **存储器与可编程逻辑器件**:介绍RAM(随机访问存储器)、ROM(只读存储器)以及EPROM、EEPROM等,以及PLA(可编程逻辑阵列)、PAL(可编程阵列逻辑)、FPGA(现场可编程门阵列)等可编程逻辑器件。
11. **数字系统设计**:探讨VHDL和Verilog等硬件描述语言,用于设计和仿真数字系统。
本书的第四版可能还涵盖了最新的技术发展,例如低功耗设计、高速数字系统设计、纳米级工艺下的电路特性等,旨在使读者能够理解和掌握数字电子技术的最新趋势和应用。通过学习这些内容,学生可以具备设计和分析数字电路的能力,为进一步深入学习计算机硬件、微处理器、嵌入式系统等高级主题打下坚实基础。