图书前言

前言

数字技术是通信、信号处理、集成电路设计以及大数据和人工智能等电子信息产业的基石。党的二十大报告有“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”和“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”等重要论述,强调了科技、人才和创新的重要性。

数字电子技术基础是电类专业的一门工程基础课,理论性和实践性都很强。在多年的电子技术教学实践中,编者深切地体会到高等教育必须适应社会发展的需求,要培养既精通理论、又能学以致用的创新型人才。为此,本教材以培养学以致用的工程技术人才为目标构建其内容,使学生能够从应用的角度系统地学习数字电路,培养学生电子系统的设计能力。

编者具有近三十年的电子技术课程教学经验,同时又指导全国大学生电子设计竞赛、EDA/SOPC电子设计专题竞赛、模拟及模数混合应用电路设计竞赛等二十多届竞赛,为了能够达到学以致用的培养目标,在教材的架构、内容的侧重点、思考与练习和设计实践项目等方面做了深入思考、精心安排。考虑数字电路课程的基础性,以及没有时序逻辑器件难以有效构建数字系统的应用特点,教材在编写上还是沿用较为传统的思路,采用原理、器件、应用和设计相结合的编排方式,在讲清数字电路基本理论的同时,注重器件的原理、功能、特性及应用。

本书共分为9章。第1章讲述数字电路的基本概念、数制与编码以及补码的应用; 第2章讲述数字电路分析与设计的理论工具——逻辑代数; 第3~9章以原理为主线,以器件为基础,以应用为目标,分类讲述数字和数模混合系统设计中常用的集成电路——门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器与触发器、脉冲电路以及A/D和D/A转换器的功能、原理与应用。

本书的编写力求突出三个特点: ①突出应用。以应用为导向,注重数字电路原理设计,淡化器件内部电路分析,突出器件的功能及应用; ②培养能力。书中穿插了大量的思考与练习用于深化教学内容和提升思维能力,各章节末的应用实例自来于典型应用电路或者历届电子竞赛真题的分解,由浅入深,循序渐进,培养学生的系统设计能力; ③注重新技术。目前硬件描述语言已成为数字系统主要的设计工具,广泛应用于通信、信号处理、集成电路设计,以及人工智能等领域,因此本书将传统的数字电路课程内容与Verilog HDL的应用相融合,进一步拓展读者视野,提升数字系统的设计能力。

全书主要由张俊涛编写,陈晓莉老师也对教材的编写提出了许多指导性建议,同时花费大量时间绘制了书中的插图,并对全书进行了多次审核和校对。

本书可作为高等学校电类专业的数字电路相关课程的教材或者教学参考书,也可作为自学数字电路课程的参考书。

在多年的电子技术教学过程中,编者阅读了大量国内外课程教材和相关资料,无法一一尽述,在此向相关作者表示感谢。

鉴于编者的水平,书中难免有疏漏、不妥之处,恳请读者提出批评意见和改进建议。

张俊涛2024年2月