本书是世界著名优秀教材，结合数字电子技术的发展趋势，从数字电子技术系统性的角度，对数字技术和数字系统内容进行重新组织，系统阐述数字电子技术的基础知识。主要内容包括：数字电子技术的基本概念、组合逻辑、锁存器、触发器、定时器、计数器、移位寄存器、数据传输、信号处理等。

封底
本书是世界著名教材，结合数字电子技术的发展趋势，从数字电子技术系统性的角度，对数字技术和数字系统内容进行重新组织，系统阐述数字电子技术的基础知识。主要内容包括：数字电子技术的基本概念、组合逻辑、锁存器、触发器、定时器、计数器、移位寄存器、数据传输和信号处理等。
本书特色
从系统的视角阐述数字电子技术，绝大多数章节都会提炼出覆盖该章重要知识点的典型系统，以帮助读者建立知识点之间的联系。
强调基础知识和基础概念，重要的基础知识和基本逻辑功能不仅从分析和设计的角度来介绍，还从应用的角度来讲解。
注重工程性，多数章节都含有一节故障排除，所提供的故障排除方法和实例能够帮助读者切实提高解决实际数字电路问题的能力。
突出可编程逻辑器件，在大多数章中都专辟一节，专门介绍如何以硬件描述语言（VHDL和Verilog）来描述和实现本章相应的重要逻辑模块和逻辑系统。
作者简介
Thomas L. Floyd?于1964获得佛罗里达大学电气工程学士学位，于1968获得南卫理公会大学电气工程硕士学位。他曾在奥兰多的马丁玛丽埃塔公司从事导弹制导系统和数字通信系统的研发，期间在瓦伦西亚社区学院兼职教授电子技术课程。1973年，他任马丁玛丽埃塔公司的VCC新电子科技计划项目的主任，负责开发课程、设计实验室及授课。1977年他撰写了第一本世界优秀畅销书《Digital Fundamentals》（现已更新至第10版），同年他加入了北卡罗莱纳州云杉松美林社区学院，在这段时间，他的第二本畅销书《Electronics Fundamentals: Circuits, Devices & Applications》（现已更新至第8版）出版，此后又出版了《Operational Amplifiers and Linear Integrated Circuits》（现已更新至第6版）和《Electric Circuits Fundamentals》（现已更新至第8版）。近年，Floyd出版了包括这本教材在内的三本世界著名教材：《DC/AC Fundamentals: A Systems Approach》、《Digital Fundamentals: A Systems Approach》、《Analog Fundamentals: A Systems Approach》。

本书以重视系统的独特视角引导读者进行数字电子技术的学习。本教科书提供数字电子技术和数字电子系统的基本原理与基础知识，并辅以丰富的插图、实例、应用和练习题来加强对这些基础知识的理解与学习。除提供传统的实例之外，许多章还设有系统举例和系统注释；多数专辟一节，用于介绍覆盖本章主要知识点的典型系统，并对系统的工作原理及其在可编程逻辑中的实现展开讨论；大都包含专门介绍故障排除的一节，重点介绍系统地进行故障排除的方法。另外，本教科书中还包含一些系统级的章节，这些系统级章节涵盖数据传输、数据处理和控制以及总线、网络和接口等方面的内容。
本教科书对于核心基础知识和基本逻辑功能，主要以应用的方式展开介绍，更加重视从操作和应用的角度，而不以传统的分析和设计的角度来介绍。本教科书涉及的数学知识只限于让技术人员理解数字电技术基本概念所必备的基础数学知识。本教科书更加重视可编程逻辑的学习，而对固定逻辑的介绍非常有限。
本书特点
●重要的基础内容里没有混杂高级主题的内容。
●许多章单设一节，专门介绍一个具体典型的系统。
●以系统举例来说明基本概念和逻辑单元是如何应用到一个实际系统中。
●以系统注释的方式，介绍一些与系统相关的有用的知识和信息。
●选择一些例题、图和习题，使用Multisim软件进行逻辑电路和系统的仿真练习，并进行故障排除练习。
●以例题来进行重要基础知识、逻辑功能，以及一些基本的分析思路的介绍。
●每个例题中的相关问题，都跟这个例题所在章节涉及的知识点内容有关。
●以小贴士的方式，给出一些实用的信息。
●许多章都包含有一节专门介绍硬件描述语言（VHDL和Verilog），用于说明在可编程逻辑器件（PLD）中如何描述和实现该章中相关的逻辑模块和逻辑系统。
●许多章都包含一节专门介绍与该章所覆盖的知识点相关的故障排除，重点介绍故障排除方法、仪器使用及其电路的Multisim仿真。
●每一章开篇都开列出了本章目标。
●每一章的每一节都以引言和学习目标开始。
●每一节都设有测试题，用于检测该节所介绍主要概念的学习情况。
●在每一章的结尾，都有小结、关键术语、是非测试题、自测题和分节习题。
●在每一章的末尾，都附有本章相关问题、节检测题、是非测试题、自测题的答案。
●在本教科书末尾的术语表中，包含书中所有术语的诠释。
●在华章网站（www.hzbook.com），给出了奇数编号习题的答案。
●在本教科书的配套网站（www.pearsonhighered.com/floyd）中，有本教科书相关的内容教程和Multisim文件。
学生学习资源
●《Experiments in Digital Fundamentals:A Systems Approach》（ISBN 0132989840），由David Buchla和Doug Joksch编写，提供与本书内容密切相关的实验室实验项目。
●《Multisim Experiments for the DC/AC Digital and Device Course》（ISBN 0132113880），由Gary Snyder和David Buchla编写。学生可通过Multisim仿真来获得实验数据并进行实验结果的分析，进行在真实实验室中实验的模拟。
●本教材涉及的Multisim文件可以从课程网站上下载。电路文件是与Multisim文件版本11和版本12相匹配的，可以从网站www.pearsonhighered.com/floyd下载。以F开头的电路文件是图形电路，以P开头的电路文件是习题电路。当然，还有少量文件是以E或T开头的，代表是实例或者表格。
为使用Multisim文件，学习者须在自己的计算机上安装Multisim软件，这个软件可以在网站www.ni.com/Multisim中找到。尽管Multisim电路文件主要用做课堂、教科书和实验室的学习补充，但是这些文件并不是使用本教科书的必需品。
教师教学资源
教师可以直接从Pearson网站的教师资源中心获得教学资源，相关资源有：
●包含每章知识点的PPT课件（ISBN 013298962x）。
●本教科书中习题解答和实验手册的解答，包含在Instructor’s Resource Manual中。
●电子试题库TestGen（ISBN 0132988615），可以用来生成小测验、测试和考试试题。
为了访问网上补充的资料，教师需要申请一个教师访问码。在网址www.pearsonhighered.com/irc可以注册申请教师访问码。注册后48小时以内，会收到一个包含教师访问码的确认邮件。一旦获得了教师访问码，就可以去登录Pearson网站的教师资源中心下载所需要的教学资源。
致学生
目前，数字电子技术已经深深浸入大部分行业的支撑基础之中，而且涉及的行业数还在持续发展中。因此，对数字电子技术最基础内容的掌握，是对一个现代信息社会的从业人员的必须要求。即使技术在飞速更新，但是最基础的东西是不会改变的。全面理解和深入掌握这些基本概念，可为你适应和掌握现代信息社会的快速变化奠定坚实的基础。
数字电子系统是通过将许多逻辑功能模块组合到一起来实现期望功能的电子系统。本教科书不但涵盖了数字电子技术基础，还介绍了几个基本的数字系统，用以阐述如何将教科书中的基本概念和逻辑器件应用于系统并完成所期望的功能。在数字电子技术领域中，这些应用可以使学习者对系统概念，以及如何灵活运用基础知识有一个基本的掌握。
当今，多数逻辑器件都采用集成电路的形式，通过编程实现所期望的功能。固定功能器件尽管仍然存在，但是总体趋势是向着可编程逻辑器件（PLD）的方向发展。因此，本教科书主要介绍两种用于逻辑编程的编程语言（VHDL和Verilog）。本教科书并不要求学习者精通这些编程语言，而是要求熟悉与这些编程语言相关的基本概念、术语和语句。编程语言（VHDL和Verilog）教程可以从网上下载，其他先进知识可以从很多公开的网上资源中找到。
对系统中出现的故障进行排查，是从事这个领域的任何从业人员都必须常常面对的现实。本教科书中所提供的故障排除方法和实例，希望能够帮助数字电子技术工作人员在故障排除方面顺利起步。
致教师
在本教科书所涉及的大量教学材料和知识点中，进行教学计划的设计时时间的限制应是主要考虑因素。为适应具体的课程要求，常常需要忽略或压缩已经选定的知识点或者改变某些知识点的讲授顺序。因此，在本教科书中，知识点是按照“模块化”进行组织的，就是为了方便对某些知识点的整合或者与其他更基础的核心知识点进行混合。例如，可编程逻辑、PLD编程及故障排除等知识点分布在不同的章节中，在每章中均专辟一节提供相关知识的介绍，这样便于教师灵活处理。
因为当今数字系统的实现非常普遍，可编程逻辑器件是一个相对重要的知识点。对于PLD，以及利用VHDL和Verilog所进行编程的介绍，只要求学生初步了解相应的基础知识，并不要求学生详细地掌握。在教学过程中，可以根据需求选择介绍其中一种编程语言，也可以两者都介绍。网站上有关于PLD编程的相关内容，可以帮助学生们学习。当然，许多相关的必要知识都可以在许多网站上找到。固定功能逻辑器件（如7400系列）虽然做了介绍，但不是重点，因为如今其应用越来越少。
在教学内容安排上，建议教师围绕本教材，按从最基础知识的介绍到全面的介绍来安排课程。表P-1所示为从最基础的知识介绍（选项1）到最全面的系统介绍（选项9）共9种不同的课程教学安排。教师可以根据本校数字电子技术课程的具体教学需求，从中选择最适合的一种，也可以自己来调配相关知识点的组合。
表P-1　几种可供选择的知识点的组合
选项核心+系统PLDPLD编程故障排除第11章第12章第13章第14章
1√×××××××
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致谢
本教科书的编写想法，来源于ITT学校的高级教学人员和Pearson Education公司的Vern Anthony的建议，以及与他们的多次讨论，在此深表感谢；Pearson Education公司的工作人员的辛勤工作和奉献，才使这本书能够面世；Lois Porter作为文字编辑，做了大量工作，才使得原本粗糙的原稿，成为高质量的商品；Rex Davidson为本书的出版了提供了精细的技术指导，进一步提高了本教科书的出版质量。另外，作者感谢组稿编辑Lindsey Prudhomme和业务开发编辑Dan Trudden为本教科书的出版计划的成功实施，提供了卓有成效的总体指导。
同时，作者还要感谢Gary Snyder和Doug Joksch为本教科书创作和出版所做的大量工作；Doug设计了本教科书中的VHDL和Verilog程序，为本教科书在可编程逻辑方面的教学内容提供了有力的支撑；Gary为本教科书提供了相关的Multisim文件，并且编写了许多章节中的数据处理和控制方面的内容，作者希望在此一并表示感谢。
Thomas L.Floyd

数字电子技术

本书是世界知名作者Thomas L.Floyd的最新力作，从系统的独特视角引导读者进行数字电子技术的学习，不仅涵盖数字电子技术的基本原理和基础知识，还重点介绍基本概念和逻辑器件如何应用于数字系统，更通过系统级实例和系统说明来阐明数字系统的工作原理及其在可编程逻辑中的实现，特别增加了数据传输、数据处理和控制以及总线、网络和接口等方面的内容。
本书特色：
 从系统的视角阐述数字电子技术，绝大多数章节都会提炼出覆盖该章重要知识点的典型系统，以帮助读者建立知识点之间的联系。
 注重基础知识和基础概念，重要的基础知识和基本逻辑功能不仅从分析和设计的角度来介绍，还从应用的角度来讲解。
 强调工程性，多数章中都设有故障排除，所提供的故障排除方法和实例能够帮助读者切实提高解决实际数字电路问题的能力。
 突出可编程逻辑器件，介绍如何以硬件描述语言（VHDL和Verilog）来描述和实现相应的重要逻辑模块和逻辑系统。

(美）Thomas L. Floyd 著：同45360《交直流电路基础》的作者简介

娄淑琴　盛新志 申艳 译：暂无简介

随着半导体集成工艺技术的快速发展，数字电子技术已从小规模向超大规模集成电路、由固定功能器件向大规模可编程器件发展。在当今信息社会，很少有一种技术能像数字电子技术那样渗透到人类社会经济生活的几乎所有领域，并且改变着我们生活的方方面面。作为电气信息类专业的一门基础课程，积极吸收和引进国外先进教材，对国内数字电子技术课程的建设和人才培养具有非常重要的现实意义。
本书是世界著名优秀教材《Digital Fundamentals: A Systems Approach 》的中译本。本书作者Thomas L.Floyd在数字电子技术教学领域名声显赫，他编写的《Digital Fundamentals》出版了10版。《Digital Fundamental: A Systems Approach 》是在《Digital Fundamentals》的基础上，与时俱进，紧密跟随数字电子技术的发展趋势，结合学生培养的实际需要，以更加注重系统性的角度，对数字技术和数字系统内容进行重新组织编写而成的畅销教材。
像世界上其他著名优秀教材一样，本书也是一本特色鲜明的教材。顾名思义，本书的第一个特色就是更加注重从系统的视角去认识数字电子技术。在本书的绝大多数章节中都会介绍一个覆盖本章重要知识点的典型系统，通过对这个典型系统的介绍，帮助学习者从知识点的应用角度建立起知识点之间的联系。本书的第二个特色是更加注重学习者的基础知识和基础概念的建立。重要的基础知识和基本逻辑功能主要从应用的角度进行介绍，而不是以国内教材所常见的从分析和设计的角度来介绍。像国外其他教材一样，本教材的第三个特色是注重实用性。多数章节都含有一节故障排除，所提供的故障排除方法和实例能够帮助学习者切实提高解决实际数字电路问题的能力。而且，在教授故障排除方法的过程中，形象地说明了系统性视角的重要性和有效性。本书的第四个特色是非常重视可编程逻辑器件，在大多数章中都专辟一节，专门介绍如何以硬件描述语言（VHDL和Verilog）来描述和实现本章相应的重要逻辑模块和逻辑系统。此外，书中辅以丰富的插图、实例、应用和不同层次的练习题来帮助读者加强对基础知识的理解，丰富的网站资源为教师开展教学、学生进行学习提供辅助。
作为多年从事数字电子技术课程教学一线教师，译者认为本书是一本不可多得的数字电子技术方面的好教材，可以作为高等学校通信、控制、电子科学与技术、电气工程、计算机等电类相关专业本科生教材，也可作为相关领域研究生或工作人员的学习参考用书。
本书由北京交通大学娄淑琴教授组织翻译，结合所主持的国家双语示范课程“数字电子技术”建设项目，并在教育部高等学校通信工程和自动化专业综合改革试点项目的支持下完成翻译工作。本书在翻译、校对和出版过程中得到了很多单位和个人的帮助与鼓励，译者希望在此一并表示感谢。感谢机械工业出版社所给予的具体帮助。
需要说明的是，在本书的翻译过程中，译者力争忠实于原书、尽量保持原书特色，书中所述并不代表译者及所在单位的观点。另外，书中的逻辑符号采用的是ANSI/IEEE 91-1984规定的逻辑符号，并未按国家标准做修改，提请读者在使用时注意。
由于译者水平所限，加上翻译时间较为仓促，书中难免存在错误或不妥之处，恳请读者不吝批评指正。

出版者的话
译者序
前言
第1章　数字系统简介1
　1.1　数字和模拟信号及系统1
　1.2　二进制数字、逻辑电平和数字波形5
　1.3　逻辑运算9
　1.4　组合和时序逻辑功能11
　1.5　可编程逻辑14
　1.6　固定功能逻辑器件18
　1.7　数字系统举例20
　1.8　测量仪器22
　小结28
　关键术语28
　是非测试题29
　自测题29
　习题30
　各节测试题答案31
　相关问题答案32
　是非测试题答案32
　自测题答案32
第2章　数制、运算和编码33
　2.1　十进制33
　2.2　二进制34
　2.3　十进制与二进制间的转换36
　2.4　二进制算术运算39
　2.5　二进制数的反码和补码41
　2.6　带符号数42
　2.7　带符号数的算术运算47
　2.8　十六进制52
　2.9　八进制56
　2.10　二十进制码58
　2.11　数字编码61
　2.12　误码检测66
　小结70
　关键术语70
　是非测试题71
　自测题71
　习题72
　各节测试题答案75
　相关问题答案76
　是非测试题答案77
　自测题答案77
第3章　逻辑门和组合门78
　3.1　布尔代数简介78
　3.2　反相器83
　3.3　与门85
　3.4　或门89
　3.5　与非门92
　3.6　或非门94
　3.7　异或门和同或门97
　3.8　门的性能特性及参数99
　3.9　可编程逻辑102
　3.10　故障排除108
　小结111
　关键术语112
　固定功能逻辑器件113
　是非测试题113
　自测题113
　习题114
　拓展题117
　Muitisim故障排除练习117
　各节测试题答案117
　相关问题答案118
　是非测试题答案119
　自测题答案119
第4章　组合逻辑120
　4.1　基本组合逻辑电路120
　4.2　布尔表达式和真值表123
　4.3　摩根定理128
　4.4　与非门和或非门的通用特性129
　4.5　脉冲波形运算130
　4.6　用VHDL和Verilog描述组合逻辑132
　4.7　储液罐系统137
　4.8　故障排除140
　小结144
　关键术语145
　是非测试题145
　自测题145
　习题146
　拓展题150
　Muitisim故障排除练习150
　各节测试题答案150
　相关问题答案151
　是非测试题答案152
　自测题答案152
第5章　组合逻辑功能模块153
　5.1　药片瓶装系统153
　5.2　半加器与全加器157
　5.3　并行加法器159
　5.4　串行进位与超前进位加法器163
　5.5　比较器165
　5.6　译码器167
　5.7　编码器173
　5.8　码转换器176
　5.9　复用器（数据选择器）177
　5.10　解复用器183
　5.11　奇偶发生器/校验器184
　5.12　逻辑功能模块的VHDL和Verilog描述186
　5.13　故障排除189
　小结191
　关键术语191
　固定功能逻辑器件192
　是非测试题192
　自测题192
　习题193
　拓展题197
　Muitisim故障排除练习197
　各节测试题答案197
　相关问题答案198
　是非测试题答案199
　自测题答案199
第6章　锁存器、触发器与定时器200
　6.1　交通信号控制系统200
　6.2　锁存器203
　6.3　触发器207
　6.4　触发器的工作特性215
　6.5　定时器217
　6.6　双稳态逻辑的VHDL和Verilog描述221
　6.7　交通信号控制系统的VHDL和Verilog描述223
　6.8　故障排除229
　小结235
　关键术语236
　是非测试题236
　自测题236
　习题237
　拓展题241
　Muitisim故障排除练习241
　各节测试题答案241
　相关问题答案242
　是非测试题答案242
　自测题答案242
第7章　移位寄存器243
　7.1　安全系统243
　7.2　基本移位寄存器的工作原理245
　7.3　移位寄存器的类型246
　7.4　双向移位寄存器252
　7.5　移位寄存器型计数器253
　7.6　安全系统的VHDL和Verilog描述257
　7.7　故障排除260
　小结264
　关键术语264
　固定功能逻辑器件264
　是非测试题264
　自测题265
　习题265
　拓展题268
　Multisim故障排除练习268
　各节测试题答案268
　相关问题答案269
　是非测试题答案269
　自测题答案269
第8章　计数器270
　8.1　计时系统270
　8.2　有限状态机272
　8.3　异步计数器273
　8.4　同步计数器278
　8.5　加/减同步计数器282
　8.6　级联计数器285
　8.7　计数器译码288
　8.8　计数器的VHDL和Verilog描述289
　8.9　故障排除291
　小结294
　关键术语295
　固定功能逻辑器件295
　是非测试题295
　自测题295
　习题296
　拓展题299
　Multisim故障排除练习299
　各节测试题答案299
　相关问题答案300
　是非测试题答案300
　自测题答案300
第9章　可编程逻辑301
　9.1　简单可编程逻辑器件301
　9.2　复杂可编程逻辑器件305
　9.3　宏单元模式310
　9.4　现场可编程门阵列311
　9.5　可编程逻辑软件316
　9.6　边界扫描逻辑323
　9.7　故障排除329
　小结333
　关键术语333
　是非测试题334
　自测题334
　习题335
　各节测试题答案338
　相关问题答案338
　是非测试题答案338
　自测题答案338
第10章　存储器339
　10.1　存储系统层次结构339
　10.2　半导体存储器基础342
　10.3　随机存取存储器345
　10.4　只读存储器355
　10.5　可编程ROM358
　10.6　闪速存储器360
　10.7　存储器扩展363
　10.8　特殊类型的存储器367
　10.9　磁和光存储器371
　10.10　故障排除375
　小结377
　关键术语378
　是非测试题378
　自测题378
　习题379
　各节测试题答案381
　相关问题答案382
　是非测试题答案382
　自测题答案382
第11章　数据传输383
　11.1　数据传输媒质383
　11.2　数据传输方式与传输模式386
　11.3　数字信号调制模拟信号390
　11.4　模拟信号调制数字信号392
　11.5　复用与解复用397
　11.6　传输媒质对数据质量的影响401
　小结404
　关键术语405
　是非测试题406
　自测题406
　习题407
　各节测试题答案408
　相关问题答案409
　是非测试题答案409
　自测题答案409
第12章　信号转换与处理410
　12.1　太阳方位跟踪系统410
　12.2　模拟信号转换成数字信号414
　12.3　模数转换方法418
　12.4　数模转换方法425
　12.5　数字信号处理431
　12.6　数字信号处理器432
　小结437
　关键术语437
　是非测试题437
　自测题437
　习题438
　各节测试题答案440
　相关问题答案441
　是非测试题答案441
　自测题答案441
第13章　数据处理与控制442
　13.1　基本计算机系统442
　13.2　实际计算机系统的考虑因素445
　13.3　CPU的基本操作449
　13.4　CPU的寻址模式454
　13.5　CPU的特定操作458
　13.6　操作系统和硬件463
　13.7　编程465
　13.8　微控制器和嵌入式系统469
　小结474
　关键术语475
　是非测试题475
　自测题476
　习题476
　各节测试题答案478
　相关问题答案479
　是非测试题答案479
　自测题答案479
第14章　总线、网络和接口480
　14.1　总线基础480
　14.2　总线接口484
　14.3　并行总线487
　14.4　通用串行总线492
　14.5　其他串行总线495
　14.6　网络拓扑结构500
　14.7　网络协议技术503
　小结507
　关键术语508
　是非测试题508
　自测题509
　习题510
　各节测试题答案512
　相关问题答案513
　是非测试题答案513
　自测题答案513
术语表514
附录A　转换
附录B　安全系统组件的程序
奇数编号习题答案
　这三部分内容参见华章网站（www.hzbook.com）。——编辑注