数位逻辑原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书以浅显的方式介绍数位逻辑原理，给读者一个健全的数位逻辑设计基础，并在每章节后面新增自我评量，让读者了解对本章节的内容，也可让教师当作随堂测验之试题。因有丰富之例题、复习习题及习题，故本书除了适合学校教学之外，也适合个人自修、从业人员参考或是准备考试参考之用。

本书特色

　　数位逻辑原理一书的主要目的在于提供初学者一个快速的入门知识，以适应目前多元化的社会变迁及跨领域的学习环境。本书的主要特性如下：
　　1.由浅入深完整的介绍数位逻辑的原理，并且以丰富的说明例，阐述每一个基本原理与观念。

　　2.详细介绍各种组合逻辑电路模组的设计原理，这些模组包括：解码器、编码器、多工器、解多工器、算术运算电路等。

　　3.详细介绍各种循序逻辑电路模组的设计原理，这些模组包括：计数器、暂存器、移位暂存器、序列产生器等。

　　4.每一小节皆提供丰富的复习问题，帮助读者自我评量对该小节内容了解的程度，并且提供教师当作随堂测验的参考题目。数位逻辑原理一书可以当作电子、电机、资讯工程系或是其它工程科系数位逻辑设计课程的教科书，或是当作自我进修的参考用书。

探寻微观世界的奥秘：一部关于量子物理与前沿科技的深度探索 引言： 在浩瀚的宇宙图景中，宏观世界的经典物理学为我们勾勒出了一个确定且可预测的舞台。然而，当我们把目光投向物质最深层的结构——原子与亚原子粒子时，一个截然不同、充满不确定性和奇特现象的领域向我们敞开了大门。本书旨在带领读者深入探索这个迷人的领域——量子力学的基本原理，并追溯其如何渗透并重塑了我们理解世界和驾驭物质的方方面面，特别是那些正引领我们走向未来科技革命的核心技术。 本书并非对基础电路、布尔代数或传统数字系统设计的详尽论述，相反，它聚焦于构建这些技术背后的更深层次的物理基础，以及那些超越经典范畴的、基于概率和叠加态的全新计算范式。 第一部分：量子革命的黎明——奠定基础 第一章：经典物理的黄昏与普朗克常数的诞生 本章追溯了19世纪末经典物理学在解释黑体辐射问题上遭遇的困境。通过详尽解析黑体辐射的实验观测曲线与瑞利-金斯定律的失败，我们引出了马克斯·普朗克在1900年提出的革命性假设——能量的量子化。我们将详细探讨能量包（量子）的概念，并阐明普朗克常数 ($h$) 如何从一个数学上的“补丁”演变为理解自然界基本尺度的关键量纲。这不是关于逻辑门电路如何组合，而是关于能量本身如何以离散的、不可再分割的份数存在的哲学和物理突破。 第二章：光怪陆离的粒子性与波动性 爱因斯坦如何利用光量子（光子）解释光电效应，是本书的下一个重点。本章将细致分析光电效应的实验细节，特别是电子发射频率与光频率之间的线性关系，以及光强度对发射电子动能的影响。这部分内容不仅确立了光的粒子属性，也为波粒二象性理论奠定了基石。随后，我们将探讨德布罗意物质波的假说，证明电子等粒子也具有波动性，通过对电子衍射实验的分析，深化读者对物质本质双重身份的理解。这与直接分析二进制信号的传递和存储方式截然不同，它触及的是信息载体本身的根本属性。 第三章：原子结构的哥本哈根诠释 本章将转向描述原子的微观世界。我们将从卢瑟福的核式结构模型出发，解析其在解释光谱稳定性上的不足。随后，详细介绍玻尔模型作为过渡阶段的贡献与局限。真正的核心在于量子力学的正式诞生，特别是薛定谔方程和海森堡的不确定性原理。我们将深入解析波函数 ($Psi$) 的物理意义，以及哥本哈根诠释中概率幅、测量坍缩等反直觉的概念。此处的数学工具侧重于偏微分方程和线性代数在描述概率分布上的应用，而非布尔代数或组合逻辑。 第四章：量子态的奇特结构：叠加态与纠缠 本章是通往前沿科技的桥梁。我们将详细探讨量子叠加态的概念，即一个粒子可以同时处于多个状态的叠加。通过对自旋、极化等二能级系统的分析，读者将理解量子比特（Qubit）与经典比特（Bit）在信息承载能力上的根本差异。随后，我们将引入量子纠缠——爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”的现象。本章将用数学工具清晰界定，当两个或多个量子系统处于纠缠态时，对其中一个的测量如何瞬时影响另一个的状态，无论它们相隔多远。 第二部分：超越经典——量子信息与计算的未来 第五章：量子计算的理论框架 本章将不再讨论电路板上的逻辑门，而是聚焦于量子逻辑门（如泡利门、哈达玛门、CNOT门）如何在希尔伯特空间中操作量子态。我们将探讨量子电路的设计原则，特别是量子门作为酉矩阵的性质，以及如何利用叠加态和纠缠态来并行处理信息。重点将放在量子算法的理论基石，如量子傅里叶变换的原理，而非传统的冯·诺依曼架构。 第六章：划时代的量子算法 本章将详细剖析那些预示着计算能力飞跃的标志性量子算法。我们将深入分析秀尔（Shor）算法的工作原理，解释它如何利用量子傅里叶变换的指数加速潜力来破解现代公钥加密体系（如RSA），从而彻底改变信息安全格局。同时，也会详述格罗弗（Grover）算法，阐释它如何在无序数据库搜索中实现平方级的加速，并讨论这些算法对现有计算范式的颠覆性意义。 第七章：量子通信与安全 本章将探讨如何利用量子力学的基本原理来确保通信的绝对安全。我们将详述量子密钥分发（QKD）的核心协议，特别是BB84协议，解释光子偏振态如何被用作一次性密码本，以及测量带来的不可避免的干扰如何确保任何窃听行为都会留下痕迹。此外，本章还会涉及量子隐形传态（Teleportation）的理论基础，这不是物质的瞬时移动，而是量子态的精确转移，是未来量子网络构建的关键技术。 第八章：量子传感与模拟 本章将目光转向量子技术在精确测量领域的应用。我们将探讨如何利用原子或分子的量子能级对外部环境的极端敏感性，来设计比传统传感器灵敏得多的量子传感器，用于测量时间（原子钟的下一代）、磁场或重力。此外，本章还将介绍量子模拟器，它们是如何被设计出来以模仿复杂分子或材料体系的量子行为，从而解决经典计算机无法处理的化学和材料科学问题。 结论：跨越鸿沟 本书的最终目标是清晰地勾勒出从微观粒子行为到宏观信息处理的深刻关联。它揭示了世界在最底层运行的规则，这些规则赋予了信息处理前所未有的潜能。我们所关注的是物理学深处对信息本质的重新定义，而非构建在这些定律之上的经典逻辑电路和数字系统的具体实现细节。本书的读者将获得对下一代计算、通信和传感技术的深刻物理理解，为迎接一个由量子效应主导的新时代做好准备。

第1章 数目系统与数码
1.1 数目基底与补数
1.1.1 数目的基底
1.1.2 数目基底的转换
1.1.3 补数的取法
1.1.4 补数的简单应用---减法
1.2 未带号数目系统
1.2.1 二进制数目系统
1.2.2 八进制数目系统
1.2.3 十六进制数目系统
1.2.4 二进制算术运算
1.3 带号数表示法
1.3.1 正数表示法
1.3.2 负数表示法
1.3.3 带号数表示范围
1.4 带号数算术运算
1.4.1 带号大小表示法
1.4.2 1补数表示法
1.4.3 2补数表示法
1.5 文数字码与数码
1.5.1 文数字码
1.5.2 十进制码
1.5.3 格雷码
1.6 错误侦测与更正码
1.6.1 错误侦测码
1.6.2 错误更正码
1.7 参考资料
1.8 习题

第2章 交换代数
2.1 布林代数
2.1.1 布林代数的公理
2.1.2 布林代数基本定理
2.2 交换代数
2.2.1 基本定义
2.2.2 交换函数
2.2.3 逻辑运算子
2.2.4 函数完全运算集合
2.3 交换函数标准式
2.3.1 最小项与最大项
2.3.2 标准(表示)式
2.3.3 标准式的互换
2.3.4 交换函数性质
2.4 交换函数与逻辑电路
2.4.1 基本逻辑闸
2.4.2 逻辑闸的基本应用
2.4.3 交换函数的执行
2.5 参考资料
2.6 习题

第3章* 数位积体电路
3.1 逻辑闸相关参数
3.1.1 电压转换特性
3.1.2 杂音边界
3.1.3 扇入与扇出
3.2 TTL逻辑族系
3.2.1 二极体与电晶体
3.2.2 标准TTL NOT闸
3.2.3 TTL基本逻辑闸
3.2.4 TTL逻辑族系输出级电路
3.3 CMOS逻辑族系
3.3.1 基本原理
3.3.2 CMOS基本逻辑闸
3.3.3 CMOS逻辑族系输出级电路
3.3.4 三态缓冲闸类型与应用
3.4* ECL逻辑族系
3.4.1* 射极耦合逻辑闸电路
3.5 参考资料
3.6 习题

第4章 交换函数化简
4.1 基本概念
4.1.1 简化准则
4.1.2 代数运算化简法
4.2 卡诺图化简法
4.2.1 卡诺图
4.2.2 卡诺图化简程序
4.2.3 最简POS表式
4.2.4 未完全指定交换函数
4.2.5 五个变数卡诺图
4.3 列表法化简法
4.3.1 列表表
4.3.2 质隐项表
4.3.3 Petrick方法
4.3.4 探索法
4.4 变数引入图与余式图
4.4.1 变数引入图法
4.4.2 交换函数的余式
4.5 参考资料
4.6 习题

第5章 逻辑闸层次电路设计
5.1 组合逻辑电路设计与分析
5.1.1 组合逻辑电路设计
5.1.2 组合逻辑电路分析
5.1.3 组合逻辑电路的执行
5.2 逻辑闸层次组合逻辑电路
5.2.1 两层逻辑闸电路
5.2.2 多层逻辑闸电路
5.3 组合逻辑电路时序分析
5.3.1 逻辑突波
5.3.2 函数突波
5.3.3 无逻辑突波逻辑电路设计
5.4 参考资料
5.5 习题

第6章 组合逻辑电路模组设计
6.1 解码器
6.1.1 解码器电路设计
6.1.2 解码器的扩充
6.1.3 执行交换函数
6.2 编码器
6.2.1 编码器(优先权编码器)电路设计
6.2.2 编码器的扩充
6.3 多工器
6.3.1 多工器电路设计
6.3.2 多工器的扩充
6.3.3 执行交换函数
6.4 解多工器
6.4.1 解多工器电路设计
6.4.2 解多工器的扩充
6.4.3 执行交换函数
6.5 比较器
6.5.1 比较器电路设计
6.5.2 大小比较器电路设计
6.5.3 比较器的扩充
6.6 算术运算电路设计
6.6.1 二进制加/减法运算电路
6.6.2 BCD加法运算电路
6.6.3 二进制乘法运算电路
6.7 参考资料
6.8 习题

第7章 同步循序逻辑电路
7.1 循序逻辑电路概论
7.1.1 基本电路模式
7.1.2 循序逻辑电路表示方式
7.2 记忆元件
7.2.1 延迟元件
7.2.2 双稳态与门闩电路
7.2.3 闸控门闩电路
7.2.4 正反器
7.2.5 时序限制
7.3 同步循序逻辑电路设计与分析
7.3.1 同步循序逻辑电路设计
7.3.2 由特性函数求激励函数
7.3.3 同步循序逻辑电路分析
7.4 状态指定与化简
7.4.1 状态指定
7.4.2 状态化简
7.5 参考资料
7.6 习题

第8章 计数器与暂存器
8.1 计数器设计与分析
8.1.1 非同步(涟波)计数器设
8.1.2 同步计数器设计
8.1.3 计数器分析
8.1.4 商用MSI计数器
8.2 暂存器与移位暂存器
8.2.1 暂存器
8.2.2 移位暂存器
8.2.3 随意存取记忆器(RAM)
8.3 移位暂存器的应用
8.3.1 资料格式转换
8.3.2 序列产生器
8.4 时序产生电路
8.4.1 时脉产生器
8.4.2 时序产生器
8.4.3 数位单击电路
8.5 参考资料
8.6 习题

评分☆☆☆☆☆

我是在一家文具店的角落里偶然看到《数位逻辑原理》这本书的，当时只是觉得封面设计挺别致的，就随手翻了翻。没想到，越看越觉得有意思。书的纸质非常好，摸起来很舒服，而且印刷也很清晰，色彩也很饱满，看起来就让人心情愉悦。我对数位逻辑一直很有兴趣，尤其是在学习了基础的程式设计之后，我总觉得硬体层面的东西才是更接近“本源”。这本书的作者显然在这方面下了不少功夫，他不仅仅是陈述理论，更注重于讲解“为什么”，比如为什么会有这些逻辑门，它们是如何演变而来的，以及它们在实际应用中扮演着怎样的角色。我尤其对其中关于“时序逻辑”的章节感到好奇，因为它关系到记忆体、触发器等核心概念，这些都是构成电脑最基本的元素。我希望这本书能够帮助我建立起一个清晰的数位逻辑体系，让我能够更好地理解电脑是如何工作的。另外，书的装订也很牢固，感觉可以放很久，不会轻易散架，这也是我比较看重的一点。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对数位世界充满好奇的人，一直想深入了解电脑背后的运作原理，而《数位逻辑原理》这本书无疑是我迈向这个目标的重要一步。拿到书后，首先吸引我的是它封面那富有科技感的设计，简单的线条勾勒出复杂的电路图，让人一眼就能感受到这本书的专业性。打开书页，一股淡淡的油墨香扑鼻而来，这种触感和气味，总能唤起我读书的欲望。我尤其喜欢书中对基本逻辑运算的讲解，作者用了非常生动形象的比喻，让我这个数位逻辑领域的初学者也能轻松理解，例如他把“AND”逻辑比作“两扇窗户都要打开，光线才能进来”，这种生动的方式让知识不再枯燥。我特别期待书中关于“逻辑代数”和“卡诺图”的部分，我知道这是化简复杂逻辑电路的关键，如果这本书能把这些内容讲得清晰易懂，那将对我日后的学习和实践提供极大的帮助。而且，我还看到书中提到了“多路选择器”和“译码器”的设计，这让我对如何构建更复杂的数位系统充满了期待。这本书的语言风格也很接地气，没有过多生僻的术语，读起来感觉很亲切，仿佛在和一位经验丰富的老师交流。

评分☆☆☆☆☆

说真的，我买《数位逻辑原理》的时候，并没有抱持着太大的希望，毕竟市面上的教科书，尤其是数位逻辑这种比较偏理论的书，常常都是枯燥乏味，看得人昏昏欲睡。但翻开这本之后，我不得不说，它真的颠覆了我之前的刻板印象。书中的图解非常丰富，而且不是那种生硬的示意图，而是充满了设计感，很多地方会用拟人化的方式来解释一些抽象的概念，比如用“开关”来比喻逻辑门的功能，瞬间就让那些冰冷的公式活了起来。我尤其喜欢其中关于组合逻辑的部分，讲解得非常细致，从最基本的AND、OR、NOT门开始，一步一步构建出更复杂的电路，过程中还穿插了不少生活中的实例，让我能从生活经验中去理解这些数位逻辑的概念。而且，它还提到了卡诺图简化法，这部分我一直觉得很头疼，希望这本书能给我带来新的启发，让我能够熟练掌握这个技巧。我发现书中还附带了一些练习题，虽然我还没开始做，但光是看题目，就觉得很有挑战性，而且题目设计得很巧妙，能够真正考察到对知识的理解程度，而不是死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

收到《数位逻辑原理》这本书的时候，我的第一反应是，它真的比我想象中还要厚实！沉甸甸的一本，感觉里面装满了知识。我平常的工作会涉及到一些嵌入式系统的开发，虽然不直接写底层的逻辑电路，但对数位逻辑有基本的了解，对于排查问题和理解系统架构非常有帮助。这本书的排版设计非常符合我的阅读习惯，大气的字体，合理的行距，让我长时间阅读也不会感到疲劳。我最感兴趣的是书中对于“状态机”的讲解，这在很多硬体设计中都扮演着关键角色，如果这本书能把这块讲得透彻，对我来说价值就太大了。而且，书中还穿插了不少工程实例，比如如何设计一个简单的计数器，或者如何实现一个基本的时序控制器，这些都非常贴近实际应用，而不是纯粹的理论空谈。我注意到书中还提供了不少图表和流程图，这对于理解复杂的逻辑关系非常有帮助，我一直觉得好的图示比枯燥的文字更能直观地传达信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真的很有意思，用了很多线条和方块的组合，一开始还以为是某种抽象画，仔细一看才发现是数位电路的简化图示，很有巧思！我特别喜欢它使用的字体，方正有力，读起来感觉很踏实，就像在打下坚实的基础一样。我平常在念研究所，接触到很多跟硬体相关的领域，但说实话，很多时候对于背后原理总是模模糊糊的，这次买了这本《数位逻辑原理》，虽然我还没来得及深入研读，光是翻阅目录和前言，就让我对它充满了期待。它提到的像是布林代数、逻辑门、组合逻辑、序向逻辑等等，这些都是我在课本上常常会看到但总觉得不够透彻的名词。我特别好奇书中对于各种逻辑门的图示讲解会不会很清楚，会不会用比较直观的方式来呈现，毕竟我不是那种一眼就能看懂电路图的天才，我需要那种能把我带进门，让我一点一点理解背后的逻辑的书。希望这本书能够帮助我打下坚实的数位逻辑基础，让我以后在面对更复杂的硬体设计时，不再感到那么力不从心。它的排版也很舒服，字距和行距都恰到好处，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳，这一点对于我这种需要长时间埋首书本的学生来说，真的是太重要了。