本书为《数字逻辑》(欧阳星明版)教材的配套习题解答手册,提供了详尽的题目解析和解题思路,旨在帮助学生深入理解和掌握数字逻辑课程的核心知识与技能。
《数字逻辑》是计算机科学与技术领域的重要基础课程之一,主要涵盖了二进制系统的基本概念、原理以及设计方法等内容。欧阳星明教授编写的教材在这一学科内具有广泛的影响力,并为学生提供了深入理解相关理论知识及掌握实践技能的宝贵资源。
该课程的核心内容包括布尔代数、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路,存储器和可编程逻辑器件等几个方面:
1. **布尔代数**:它是数字系统的基础概念之一。它主要由乔治·布尔创立,并用于描述各种可能存在的逻辑关系。其中包括基本的运算类型如与(AND)、或(OR)以及非(NOT),还有异或(XOR)。掌握布尔代数的基本定律,例如分配律、结合律和德摩根定理等对于简化复杂的逻辑表达式非常重要。
2. **逻辑门电路**:这是构建数字系统的基础单元。常见的类型有与门、或门及反相器等等。通过不同组合可以实现各种复杂功能的逻辑电路设计;比如,NAND(非与)和NOR(非或)门就是基于基础逻辑元件的不同连接方式来构成。
3. **组合逻辑电路**:这类电路的主要特点是其输出仅依赖于当前输入信号的状态,并不具备记忆特性。典型的例子包括加法器、编码器及译码器等,这些都属于组合型的数字设计范畴内;通常使用卡诺图或Karnaugh地图进行优化。
4. **时序逻辑电路**:这类电路与前一种不同之处在于它们具有存储功能,例如寄存器和计数器。除了响应输入信号外,还会根据其内部状态的变化来处理信息流。在设计此类系统中经常涉及到的状态机模型通常采用Mealy或Moore模式进行描述。
5. **存储元件**:这是数字设备用来保存数据的装置类型之一;包括RAM(随机访问内存)和ROM(只读内存)。前者能够在任何时候被写入或读取信息,而后者的数据在制造过程中就已经确定好且一般不能修改。
6. **可编程逻辑器件(PLD)**:这一类硬件允许用户根据特定需求定制电路结构。例如PAL、GAL及FPGA等都是此类设备的具体实例;其中FPGA因其灵活性和强大功能,在现代电子设计中得到了广泛应用,特别是在原型验证与专用集成电路的设计阶段尤为突出。
通过《数字逻辑》的学习过程,学生不仅能够掌握上述基础概念及其应用方法,还可以学会如何运用这些知识来分析实际问题并进行有效的系统构建。欧阳星明教授的教材答案部分则为学习者提供了有价值的参考材料和解决方案,有助于他们更好地理解和解决在课程中遇到的各种难题,并进一步巩固相关领域的专业知识体系。