數位邏輯原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 數位邏輯
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本書以淺顯的方式介紹數位邏輯原理，給讀者一個健全的數位邏輯設計基礎，並在每章節後麵新增自我評量，讓讀者瞭解對本章節的內容，也可讓教師當作隨堂測驗之試題。因有豐富之例題、復習習題及習題，故本書除瞭適閤學校教學之外，也適閤個人自修、從業人員參考或是準備考試參考之用。

本書特色

　　數位邏輯原理一書的主要目的在於提供初學者一個快速的入門知識，以適應目前多元化的社會變遷及跨領域的學習環境。本書的主要特性如下：
　　1.由淺入深完整的介紹數位邏輯的原理，並且以豐富的說明例，闡述每一個基本原理與觀念。

　　2.詳細介紹各種組閤邏輯電路模組的設計原理，這些模組包括：解碼器、編碼器、多工器、解多工器、算術運算電路等。

　　3.詳細介紹各種循序邏輯電路模組的設計原理，這些模組包括：計數器、暫存器、移位暫存器、序列産生器等。

　　4.每一小節皆提供豐富的復習問題，幫助讀者自我評量對該小節內容瞭解的程度，並且提供教師當作隨堂測驗的參考題目。數位邏輯原理一書可以當作電子、電機、資訊工程係或是其它工程科係數位邏輯設計課程的教科書，或是當作自我進修的參考用書。

探尋微觀世界的奧秘：一部關於量子物理與前沿科技的深度探索 引言： 在浩瀚的宇宙圖景中，宏觀世界的經典物理學為我們勾勒齣瞭一個確定且可預測的舞颱。然而，當我們把目光投嚮物質最深層的結構——原子與亞原子粒子時，一個截然不同、充滿不確定性和奇特現象的領域嚮我們敞開瞭大門。本書旨在帶領讀者深入探索這個迷人的領域——量子力學的基本原理，並追溯其如何滲透並重塑瞭我們理解世界和駕馭物質的方方麵麵，特彆是那些正引領我們走嚮未來科技革命的核心技術。 本書並非對基礎電路、布爾代數或傳統數字係統設計的詳盡論述，相反，它聚焦於構建這些技術背後的更深層次的物理基礎，以及那些超越經典範疇的、基於概率和疊加態的全新計算範式。 第一部分：量子革命的黎明——奠定基礎 第一章：經典物理的黃昏與普朗剋常數的誕生 本章追溯瞭19世紀末經典物理學在解釋黑體輻射問題上遭遇的睏境。通過詳盡解析黑體輻射的實驗觀測麯綫與瑞利-金斯定律的失敗，我們引齣瞭馬剋斯·普朗剋在1900年提齣的革命性假設——能量的量子化。我們將詳細探討能量包（量子）的概念，並闡明普朗剋常數 ($h$) 如何從一個數學上的“補丁”演變為理解自然界基本尺度的關鍵量綱。這不是關於邏輯門電路如何組閤，而是關於能量本身如何以離散的、不可再分割的份數存在的哲學和物理突破。 第二章：光怪陸離的粒子性與波動性 愛因斯坦如何利用光量子（光子）解釋光電效應，是本書的下一個重點。本章將細緻分析光電效應的實驗細節，特彆是電子發射頻率與光頻率之間的綫性關係，以及光強度對發射電子動能的影響。這部分內容不僅確立瞭光的粒子屬性，也為波粒二象性理論奠定瞭基石。隨後，我們將探討德布羅意物質波的假說，證明電子等粒子也具有波動性，通過對電子衍射實驗的分析，深化讀者對物質本質雙重身份的理解。這與直接分析二進製信號的傳遞和存儲方式截然不同，它觸及的是信息載體本身的根本屬性。 第三章：原子結構的哥本哈根詮釋 本章將轉嚮描述原子的微觀世界。我們將從盧瑟福的核式結構模型齣發，解析其在解釋光譜穩定性上的不足。隨後，詳細介紹玻爾模型作為過渡階段的貢獻與局限。真正的核心在於量子力學的正式誕生，特彆是薛定諤方程和海森堡的不確定性原理。我們將深入解析波函數 ($Psi$) 的物理意義，以及哥本哈根詮釋中概率幅、測量坍縮等反直覺的概念。此處的數學工具側重於偏微分方程和綫性代數在描述概率分布上的應用，而非布爾代數或組閤邏輯。 第四章：量子態的奇特結構：疊加態與糾纏 本章是通往前沿科技的橋梁。我們將詳細探討量子疊加態的概念，即一個粒子可以同時處於多個狀態的疊加。通過對自鏇、極化等二能級係統的分析，讀者將理解量子比特（Qubit）與經典比特（Bit）在信息承載能力上的根本差異。隨後，我們將引入量子糾纏——愛因斯坦稱之為“幽靈般的超距作用”的現象。本章將用數學工具清晰界定，當兩個或多個量子係統處於糾纏態時，對其中一個的測量如何瞬時影響另一個的狀態，無論它們相隔多遠。 第二部分：超越經典——量子信息與計算的未來 第五章：量子計算的理論框架 本章將不再討論電路闆上的邏輯門，而是聚焦於量子邏輯門（如泡利門、哈達瑪門、CNOT門）如何在希爾伯特空間中操作量子態。我們將探討量子電路的設計原則，特彆是量子門作為酉矩陣的性質，以及如何利用疊加態和糾纏態來並行處理信息。重點將放在量子算法的理論基石，如量子傅裏葉變換的原理，而非傳統的馮·諾依曼架構。 第六章：劃時代的量子算法 本章將詳細剖析那些預示著計算能力飛躍的標誌性量子算法。我們將深入分析秀爾（Shor）算法的工作原理，解釋它如何利用量子傅裏葉變換的指數加速潛力來破解現代公鑰加密體係（如RSA），從而徹底改變信息安全格局。同時，也會詳述格羅弗（Grover）算法，闡釋它如何在無序數據庫搜索中實現平方級的加速，並討論這些算法對現有計算範式的顛覆性意義。 第七章：量子通信與安全 本章將探討如何利用量子力學的基本原理來確保通信的絕對安全。我們將詳述量子密鑰分發（QKD）的核心協議，特彆是BB84協議，解釋光子偏振態如何被用作一次性密碼本，以及測量帶來的不可避免的乾擾如何確保任何竊聽行為都會留下痕跡。此外，本章還會涉及量子隱形傳態（Teleportation）的理論基礎，這不是物質的瞬時移動，而是量子態的精確轉移，是未來量子網絡構建的關鍵技術。 第八章：量子傳感與模擬 本章將目光轉嚮量子技術在精確測量領域的應用。我們將探討如何利用原子或分子的量子能級對外部環境的極端敏感性，來設計比傳統傳感器靈敏得多的量子傳感器，用於測量時間（原子鍾的下一代）、磁場或重力。此外，本章還將介紹量子模擬器，它們是如何被設計齣來以模仿復雜分子或材料體係的量子行為，從而解決經典計算機無法處理的化學和材料科學問題。 結論：跨越鴻溝 本書的最終目標是清晰地勾勒齣從微觀粒子行為到宏觀信息處理的深刻關聯。它揭示瞭世界在最底層運行的規則，這些規則賦予瞭信息處理前所未有的潛能。我們所關注的是物理學深處對信息本質的重新定義，而非構建在這些定律之上的經典邏輯電路和數字係統的具體實現細節。本書的讀者將獲得對下一代計算、通信和傳感技術的深刻物理理解，為迎接一個由量子效應主導的新時代做好準備。

第1章 數目係統與數碼
1.1 數目基底與補數
1.1.1 數目的基底
1.1.2 數目基底的轉換
1.1.3 補數的取法
1.1.4 補數的簡單應用---減法
1.2 未帶號數目係統
1.2.1 二進製數目係統
1.2.2 八進製數目係統
1.2.3 十六進製數目係統
1.2.4 二進製算術運算
1.3 帶號數錶示法
1.3.1 正數錶示法
1.3.2 負數錶示法
1.3.3 帶號數錶示範圍
1.4 帶號數算術運算
1.4.1 帶號大小錶示法
1.4.2 1補數錶示法
1.4.3 2補數錶示法
1.5 文數字碼與數碼
1.5.1 文數字碼
1.5.2 十進製碼
1.5.3 格雷碼
1.6 錯誤偵測與更正碼
1.6.1 錯誤偵測碼
1.6.2 錯誤更正碼
1.7 參考資料
1.8 習題

第2章 交換代數
2.1 布林代數
2.1.1 布林代數的公理
2.1.2 布林代數基本定理
2.2 交換代數
2.2.1 基本定義
2.2.2 交換函數
2.2.3 邏輯運算子
2.2.4 函數完全運算集閤
2.3 交換函數標準式
2.3.1 最小項與最大項
2.3.2 標準(錶示)式
2.3.3 標準式的互換
2.3.4 交換函數性質
2.4 交換函數與邏輯電路
2.4.1 基本邏輯閘
2.4.2 邏輯閘的基本應用
2.4.3 交換函數的執行
2.5 參考資料
2.6 習題

第3章* 數位積體電路
3.1 邏輯閘相關參數
3.1.1 電壓轉換特性
3.1.2 雜音邊界
3.1.3 扇入與扇齣
3.2 TTL邏輯族係
3.2.1 二極體與電晶體
3.2.2 標準TTL NOT閘
3.2.3 TTL基本邏輯閘
3.2.4 TTL邏輯族係輸齣級電路
3.3 CMOS邏輯族係
3.3.1 基本原理
3.3.2 CMOS基本邏輯閘
3.3.3 CMOS邏輯族係輸齣級電路
3.3.4 三態緩衝閘類型與應用
3.4* ECL邏輯族係
3.4.1* 射極耦閤邏輯閘電路
3.5 參考資料
3.6 習題

第4章 交換函數化簡
4.1 基本概念
4.1.1 簡化準則
4.1.2 代數運算化簡法
4.2 卡諾圖化簡法
4.2.1 卡諾圖
4.2.2 卡諾圖化簡程序
4.2.3 最簡POS錶式
4.2.4 未完全指定交換函數
4.2.5 五個變數卡諾圖
4.3 列錶法化簡法
4.3.1 列錶錶
4.3.2 質隱項錶
4.3.3 Petrick方法
4.3.4 探索法
4.4 變數引入圖與餘式圖
4.4.1 變數引入圖法
4.4.2 交換函數的餘式
4.5 參考資料
4.6 習題

第5章 邏輯閘層次電路設計
5.1 組閤邏輯電路設計與分析
5.1.1 組閤邏輯電路設計
5.1.2 組閤邏輯電路分析
5.1.3 組閤邏輯電路的執行
5.2 邏輯閘層次組閤邏輯電路
5.2.1 兩層邏輯閘電路
5.2.2 多層邏輯閘電路
5.3 組閤邏輯電路時序分析
5.3.1 邏輯突波
5.3.2 函數突波
5.3.3 無邏輯突波邏輯電路設計
5.4 參考資料
5.5 習題

第6章 組閤邏輯電路模組設計
6.1 解碼器
6.1.1 解碼器電路設計
6.1.2 解碼器的擴充
6.1.3 執行交換函數
6.2 編碼器
6.2.1 編碼器(優先權編碼器)電路設計
6.2.2 編碼器的擴充
6.3 多工器
6.3.1 多工器電路設計
6.3.2 多工器的擴充
6.3.3 執行交換函數
6.4 解多工器
6.4.1 解多工器電路設計
6.4.2 解多工器的擴充
6.4.3 執行交換函數
6.5 比較器
6.5.1 比較器電路設計
6.5.2 大小比較器電路設計
6.5.3 比較器的擴充
6.6 算術運算電路設計
6.6.1 二進製加/減法運算電路
6.6.2 BCD加法運算電路
6.6.3 二進製乘法運算電路
6.7 參考資料
6.8 習題

第7章 同步循序邏輯電路
7.1 循序邏輯電路概論
7.1.1 基本電路模式
7.1.2 循序邏輯電路錶示方式
7.2 記憶元件
7.2.1 延遲元件
7.2.2 雙穩態與門閂電路
7.2.3 閘控門閂電路
7.2.4 正反器
7.2.5 時序限製
7.3 同步循序邏輯電路設計與分析
7.3.1 同步循序邏輯電路設計
7.3.2 由特性函數求激勵函數
7.3.3 同步循序邏輯電路分析
7.4 狀態指定與化簡
7.4.1 狀態指定
7.4.2 狀態化簡
7.5 參考資料
7.6 習題

第8章 計數器與暫存器
8.1 計數器設計與分析
8.1.1 非同步(漣波)計數器設
8.1.2 同步計數器設計
8.1.3 計數器分析
8.1.4 商用MSI計數器
8.2 暫存器與移位暫存器
8.2.1 暫存器
8.2.2 移位暫存器
8.2.3 隨意存取記憶器(RAM)
8.3 移位暫存器的應用
8.3.1 資料格式轉換
8.3.2 序列産生器
8.4 時序産生電路
8.4.1 時脈産生器
8.4.2 時序産生器
8.4.3 數位單擊電路
8.5 參考資料
8.6 習題

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說真的，我買《數位邏輯原理》的時候，並沒有抱持著太大的希望，畢竟市麵上的教科書，尤其是數位邏輯這種比較偏理論的書，常常都是枯燥乏味，看得人昏昏欲睡。但翻開這本之後，我不得不說，它真的顛覆瞭我之前的刻闆印象。書中的圖解非常豐富，而且不是那種生硬的示意圖，而是充滿瞭設計感，很多地方會用擬人化的方式來解釋一些抽象的概念，比如用“開關”來比喻邏輯門的功能，瞬間就讓那些冰冷的公式活瞭起來。我尤其喜歡其中關於組閤邏輯的部分，講解得非常細緻，從最基本的AND、OR、NOT門開始，一步一步構建齣更復雜的電路，過程中還穿插瞭不少生活中的實例，讓我能從生活經驗中去理解這些數位邏輯的概念。而且，它還提到瞭卡諾圖簡化法，這部分我一直覺得很頭疼，希望這本書能給我帶來新的啓發，讓我能夠熟練掌握這個技巧。我發現書中還附帶瞭一些練習題，雖然我還沒開始做，但光是看題目，就覺得很有挑戰性，而且題目設計得很巧妙，能夠真正考察到對知識的理解程度，而不是死記硬背。

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這本書的封麵設計真的很有意思，用瞭很多綫條和方塊的組閤，一開始還以為是某種抽象畫，仔細一看纔發現是數位電路的簡化圖示，很有巧思！我特彆喜歡它使用的字體，方正有力，讀起來感覺很踏實，就像在打下堅實的基礎一樣。我平常在念研究所，接觸到很多跟硬體相關的領域，但說實話，很多時候對於背後原理總是模模糊糊的，這次買瞭這本《數位邏輯原理》，雖然我還沒來得及深入研讀，光是翻閱目錄和前言，就讓我對它充滿瞭期待。它提到的像是布林代數、邏輯門、組閤邏輯、序嚮邏輯等等，這些都是我在課本上常常會看到但總覺得不夠透徹的名詞。我特彆好奇書中對於各種邏輯門的圖示講解會不會很清楚，會不會用比較直觀的方式來呈現，畢竟我不是那種一眼就能看懂電路圖的天纔，我需要那種能把我帶進門，讓我一點一點理解背後的邏輯的書。希望這本書能夠幫助我打下堅實的數位邏輯基礎，讓我以後在麵對更復雜的硬體設計時，不再感到那麼力不從心。它的排版也很舒服，字距和行距都恰到好處，長時間閱讀也不會覺得眼睛疲勞，這一點對於我這種需要長時間埋首書本的學生來說，真的是太重要瞭。

评分☆☆☆☆☆

我是一個對數位世界充滿好奇的人，一直想深入瞭解電腦背後的運作原理，而《數位邏輯原理》這本書無疑是我邁嚮這個目標的重要一步。拿到書後，首先吸引我的是它封麵那富有科技感的設計，簡單的綫條勾勒齣復雜的電路圖，讓人一眼就能感受到這本書的專業性。打開書頁，一股淡淡的油墨香撲鼻而來，這種觸感和氣味，總能喚起我讀書的欲望。我尤其喜歡書中對基本邏輯運算的講解，作者用瞭非常生動形象的比喻，讓我這個數位邏輯領域的初學者也能輕鬆理解，例如他把“AND”邏輯比作“兩扇窗戶都要打開，光綫纔能進來”，這種生動的方式讓知識不再枯燥。我特彆期待書中關於“邏輯代數”和“卡諾圖”的部分，我知道這是化簡復雜邏輯電路的關鍵，如果這本書能把這些內容講得清晰易懂，那將對我日後的學習和實踐提供極大的幫助。而且，我還看到書中提到瞭“多路選擇器”和“譯碼器”的設計，這讓我對如何構建更復雜的數位係統充滿瞭期待。這本書的語言風格也很接地氣，沒有過多生僻的術語，讀起來感覺很親切，仿佛在和一位經驗豐富的老師交流。

评分☆☆☆☆☆

我是在一傢文具店的角落裏偶然看到《數位邏輯原理》這本書的，當時隻是覺得封麵設計挺彆緻的，就隨手翻瞭翻。沒想到，越看越覺得有意思。書的紙質非常好，摸起來很舒服，而且印刷也很清晰，色彩也很飽滿，看起來就讓人心情愉悅。我對數位邏輯一直很有興趣，尤其是在學習瞭基礎的程式設計之後，我總覺得硬體層麵的東西纔是更接近“本源”。這本書的作者顯然在這方麵下瞭不少功夫，他不僅僅是陳述理論，更注重於講解“為什麼”，比如為什麼會有這些邏輯門，它們是如何演變而來的，以及它們在實際應用中扮演著怎樣的角色。我尤其對其中關於“時序邏輯”的章節感到好奇，因為它關係到記憶體、觸發器等核心概念，這些都是構成電腦最基本的元素。我希望這本書能夠幫助我建立起一個清晰的數位邏輯體係，讓我能夠更好地理解電腦是如何工作的。另外，書的裝訂也很牢固，感覺可以放很久，不會輕易散架，這也是我比較看重的一點。

评分☆☆☆☆☆

收到《數位邏輯原理》這本書的時候，我的第一反應是，它真的比我想象中還要厚實！沉甸甸的一本，感覺裏麵裝滿瞭知識。我平常的工作會涉及到一些嵌入式係統的開發，雖然不直接寫底層的邏輯電路，但對數位邏輯有基本的瞭解，對於排查問題和理解係統架構非常有幫助。這本書的排版設計非常符閤我的閱讀習慣，大氣的字體，閤理的行距，讓我長時間閱讀也不會感到疲勞。我最感興趣的是書中對於“狀態機”的講解，這在很多硬體設計中都扮演著關鍵角色，如果這本書能把這塊講得透徹，對我來說價值就太大瞭。而且，書中還穿插瞭不少工程實例，比如如何設計一個簡單的計數器，或者如何實現一個基本的時序控製器，這些都非常貼近實際應用，而不是純粹的理論空談。我注意到書中還提供瞭不少圖錶和流程圖，這對於理解復雜的邏輯關係非常有幫助，我一直覺得好的圖示比枯燥的文字更能直觀地傳達信息。