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闫石数字电子技术核心知识点有哪些?

这本书,通常指的是《数字电子技术基础》(第五版或第六版),是中国高校电子信息类、自动化类、计算机类专业使用最广泛、最经典的教材之一,堪称该领域的“圣经”。

闫石数字电子技术核心知识点有哪些?-图1
(图片来源网络,侵删)

图书基本信息

  • 书名: 《数字电子技术基础》
  • 主编: 阎石
  • 主要合作者: 王志军, 余孟尝 等
  • 出版社: 高等教育出版社
  • 特点: 理论体系完整、逻辑严谨、内容经典、例题丰富、习题量大且经典。

核心内容与知识体系(以第五版为例)

这本书的结构非常清晰,遵循了从基础到应用、从理论到实践的认知规律。

第一部分:基础篇

  1. 数制和码制

    • : 二进制、八进制、十六进制及其与十进制的转换;BCD码、格雷码、ASCII码等常用编码。
    • 重要性: 这是数字世界的“语言”,是所有后续内容的基础,必须熟练掌握。
  2. 逻辑代数基础

    • : 逻辑变量与逻辑函数;基本逻辑运算(与、或、非);逻辑代数的基本定律和规则;逻辑函数的表示方法(真值表、函数式、卡诺图、逻辑图);逻辑函数的化简公式法和卡诺图法。
    • 重要性: 这是分析和设计数字电路的“数学工具”,卡诺图化简是重点和难点,必须反复练习。

第二部分:核心器件篇

  1. 门电路

    闫石数字电子技术核心知识点有哪些?-图2
    (图片来源网络,侵删)
    • : 二极管、三极管的开关特性;TTL门电路(与非门、或非门、OC门、三态门等)的工作原理、电压传输特性、输入/输出特性;CMOS门电路的工作原理和特性;不同类型门电路的接口问题。
    • 重要性: 这是构成所有复杂数字电路的“基本砖块”,理解其内部工作原理有助于正确使用它们,并理解它们的电气特性(如扇出数、噪声容限等)。
  2. 组合逻辑电路

    • : 组合逻辑电路的分析方法和设计方法;常用组合逻辑电路,包括编码器、译码器、数据选择器、加法器、数值比较器等。
    • 重要性: 这是数字电路的“无记忆”功能部分,学习如何分析给定电路,以及如何根据需求设计电路,中规模集成电路(MSI)的应用是重点。
  3. 时序逻辑电路

    • : 时序逻辑电路的特点与结构;触发器(SR, JK, D, T等)的逻辑功能、符号、触发方式(电平、边沿);时序逻辑电路的分析方法和设计方法;寄存器和计数器。
    • 重要性: 这是数字电路的“有记忆”功能部分,是时序系统和状态机的基础,触发器是构成时序电路的核心,计数器和移位寄存器是应用最广泛的时序逻辑部件。

第三部分:脉冲与存储篇

  1. 脉冲波形的产生和整形

    • : 施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的结构和工作原理;555定时器的原理及其在上述电路中的应用。
    • 重要性: 解决数字系统中时钟信号的产生、波形整形和延时等问题,555定时器是一个功能非常强大的“万能芯片”,必须掌握。
  2. 半导体存储器

    闫石数字电子技术核心知识点有哪些?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • : 只读存储器(ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash);随机存取存储器(SRAM, DRAM);存储器的扩展(字扩展、位扩展)。
    • 重要性: 这是数字系统用于存储数据和程序的“仓库”,理解其工作原理和扩展方法对于构建计算机系统至关重要。
  3. 可编程逻辑器件

    • : PLD的基本结构;简单可编程逻辑器件(SPLD),如PAL, GAL;复杂可编程逻辑器件和高密度可编程逻辑器件(CPLD, FPGA)的基本概念。
    • 重要性: 介绍了现代数字系统设计的核心——EDA技术,虽然书中内容相对基础,但它为学习更高级的FPGA设计打下了概念基础。

第四部分:数模与模数转换篇

  1. 数-模和模-数转换
    • : D/A转换器的基本原理、主要技术指标;几种典型的D/A转换电路(如倒T型电阻网络);A/D转换器的基本原理、主要技术指标;几种典型的A/D转换电路(如并行比较型、逐次逼近型)。
    • 重要性: 这是数字世界与模拟世界之间的“桥梁”,几乎所有与物理世界交互的电子系统(如传感器、音频、视频)都离不开ADC和DAC。

本书的特点与优势

  1. 权威性与经典性: 阎石教授团队编写的教材,经过多年修订和完善,内容严谨,错误极少,是公认的权威之作。
  2. 结构清晰,逻辑性强: 章节安排循序渐进,从基础到应用,环环相扣,非常适合作为系统学习的教材。
  3. 基础扎实: 对基本概念、基本原理的讲解非常透彻,不追求花哨,但力求讲深讲透,为学生打下坚实的理论基础。
  4. 例题和习题丰富: 每章都有大量精心设计的例题和习题,覆盖了从基础概念到复杂应用的各个层面,是巩固知识、提升解题能力的最佳途径,很多考研题都源于此书或其变体。
  5. 理论与实践结合: 不仅讲解了理论,还结合了具体的芯片(如74系列TTL、CMOS系列、555定时器),让学生了解理论如何在实际器件中实现。

如何高效学习这本书?

  1. 课前预习: 快速浏览章节标题和黑体字,了解将要学习的内容框架。
  2. 抓住核心概念: 对于每个章节,务必吃透其核心概念,学习“逻辑代数”就要彻底搞懂“卡诺图”;学习“时序逻辑”就要彻底搞懂“触发器”。
  3. 动手做题: 这是最重要的一步! 只看书不做题等于白学,尤其是书后的习题,一定要独立完成,并且要追求理解解题思路,而不是只记住答案,建议准备一个错题本。
  4. 结合仿真软件: 学习门电路、组合逻辑、时序逻辑等章节时,可以借助 MultisimProteusLogisim 等仿真软件,将电路图画出来进行仿真,观察输入输出结果,这会极大地加深理解。
  5. 构建知识体系: 学完每一章或每一部分后,尝试用思维导图等方式将知识点串联起来,形成一个知识网络,而不是零散的知识点,将“编码器-译码器-数据选择器”与“组合逻辑电路设计方法”联系起来。
  6. 重视实验: 如果条件允许,一定要做配套的数字电子实验,亲手搭建电路、调试、排查故障,是检验理论学习的最好方式,能让你对芯片的引脚、电气特性有更直观的认识。

适用人群

  • 本科生: 电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术、微电子等专业的必修课教材。
  • 考研学生: 上述专业考研的指定或重要参考书目,是复习的重中之重。
  • 自学者: 想系统学习数字电路知识的工程师或爱好者。
  • 从业人员: 需要回顾数字电路基础知识的硬件工程师。

阎石的《数字电子技术基础》是一本“打基础”的利器,它可能不像某些国外教材那样生动有趣,但其严谨的逻辑、扎实的理论体系和丰富的习题,使其成为培养工程师基本功的不二之选,如果你想真正学好数字电子技术,并希望拥有扎实的分析和设计能力,那么把这本书吃透,将是你职业生涯中一项非常有价值的投资。

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