前言

党的二十大报告指出： 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。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，这三大战略共同服务于创新型国家的建设。高等教育与经济社会发展紧密相连，对促进就业创业、助力经济社会发展、增进人民福祉具有重要意义。

随着科技的飞速进步，数字电路技术作为信息技术的核心，与人工智能、大数据、云计算、物联网等技术热点紧密相连，共同塑造着未来的科技格局。人工智能的发展离不开高性能的数字电路支持，无论是深度学习算法的训练还是实时推理，都需要强大的数字电路作为硬件基础。大数据处理与云计算平台同样依赖大规模的数字电路集群，以实现数据的快速存储、处理与分析。而物联网的广泛应用，更是将数字电路技术融入日常生活的方方面面，从智能家居到智慧城市，数字电路无处不在。这些数字电路的设计都是大规模或超大规模集成电路，但是再复杂的数字电路也离不开基本逻辑单元。因此，系统地学习和掌握数字电路与逻辑设计的基础知识，具有举足轻重的意义。

传统的数字电路教材往往侧重理论知识的讲解，而忽视与当今技术热点的结合。为了紧跟时代步伐，我们编写了这本基于知识图谱的“数字电路与逻辑设计”教材。本书特色如下。

(1) 基于知识图谱的系统化布局。本书以建立数字系统概念为目标，以项目实践应用为引领，按照数学与电路基础篇、固定功能器件篇、分析设计方法篇、外围模块电路篇、综合应用篇，通过知识图谱的方式紧密连接各个知识点，帮助读者形成系统化的知识体系，以加深对数字电路的深刻理解。本书特别强调知识图谱的应用，通过构建整门课程及各章的知识结构，全面帮助读者组织和回顾所学知识，从而提高学习效率。

(2) 理论与实践相结合。在介绍数字电路基本概念和原理的基础上，本书通过大量的实例和案例分析，结合丰富的例题和习题，将理论知识与实际应用紧密结合。

(3) 强调逻辑思维和问题解决能力的培养。本书不仅讲解数字电路的基本概念和原理，更注重培养读者的逻辑思维能力和问题解决能力。通过逐步深入的分析和设计过程，读者将学会如何运用所学知识解决实际问题。

(4) 精妙的思政案例。为了培养学生的社会责任感和专业素养，本书穿插了多个参考思政案例。这些案例不仅涉及技术应用的伦理道德问题，还鼓励读者关注科技进步对社会的影响，以激发其爱国热情和创新精神。

为便于教学，本书提供丰富的配套资源，包括教学课件、电子教案、习题答案、在线作业、知识图谱、项目案例和微课视频。

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本书各章学时建议如表1所示。

表1各章学时建议

篇名

章名

学时数(48)

学时数(64)

第一篇数学与电路基础

第1章逻辑代数基础

4

4

第2章门电路

4

4

第3章触发器

4

3

第二篇固定功能器件

第4章通用集成组合逻辑器件

4

4

第5章通用集成时序逻辑器件

4

4

第三篇分析设计方法

第6章组合逻辑电路的分析设计

6

10

第7章时序逻辑电路的分析设计

8

14

第四篇外围模块电路

第8章存储器及可编程逻辑器件

2

4

第9章脉冲波形的产生与整形

2

4

第10章数模转换与模数转换

2

3

第五篇综合应用

第11章综合项目设计

8

10

在本书编写过程中，成都大学计算机学院的同事给予了极大的支持和鼓励，在此表示衷心的感谢。此外，作者参阅了诸多同行的著作，不再一一列举，在此一并致以谢意。

由于时间仓促，加之作者水平有限，书中错误之处在所难免，恳请读者不吝赐教。

作者

2025年10月