前言


“数字逻辑”课程是“计算机组成原理”和“计算机系统结构”等课程的硬件基础课程。虽然计算机类与电子类专业都开设了“数字逻辑”或“数字电路”课程，但是计算机类与电子信息类专业的教学目标和侧重点有所不同。常规的“数字逻辑(电路)”教材内容侧重于电子信息类专业需求，与计算机硬件知识结合不够紧密，计算机专业的教学需求考虑不足。例如，一般数字逻辑或数字电路教材对计算机组成的重要部件——运算器鲜有介绍，这就增加了后续计算机系统类课程的学习难度。随着计算机技术的迅猛发展，计算机专业要学习的内容越来越多，也有必要对硬件类课程重新规划、精简内容、贴近需求。基于上述考虑，根据教育部“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的主要精神，结合目前数字逻辑电路及计算机系统的实际教学情况，我们精心编写了本书。
与常规数字逻辑(数字电路)教材相比，本书弱化了逻辑器件的内部电路结构的分析，加强了器件的应用分析；在数字电路应用方面，引入了更多的计算机硬件电路基础案例，将数字逻辑和计算机系统基础知识相结合；本书增设了常规数字逻辑(数字电路)教材没有的“计算机硬件电路基础”一章，介绍了运算溢出判断、算术逻辑运算单元、节拍发生器、程序计数器、数据缓冲器等计算机常用部件的电路基础，为计算机系统类后续课程打下基础。
为培养学生工程研究与应用的能力，本书包含了实验教学内容，设有8个实验项目，涵盖了组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路分析与设计、存储器应用、A/D转换器应用、计算机硬件基础电路分析等核心教学内容，并给出了集实验讲义和实验报告于一体的实验文档，同时还提供了实验仿真软件的使用指南、仿真常用资源及实物实验的指导资源，并配备了实验指导视频。
本书配备了主要知识点的微课视频，从理论到实践，本书为学生提供了全方位的自主学习资源。为配合思政教学，本书包含思政教学内容，配有思政教学视频，可供教师教学参考。
本书主要介绍了逻辑门电路、触发器、常用MSI组合逻辑器件、常用MSI时序逻辑器件、半导体存储器、A/D与D/A转换器等数字器件的电路原理、功能与应用方法，研究了组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计方法，介绍了计算机硬件基础知识。
本书共8章。
第1章，数字系统基础，介绍了数字信号、数字电路、逻辑代数、数字系统的基本概念以及数制与码制等数字系统的基础知识，旨在帮助初学者建立数字系统的概念，数制与码制是本章的学习重点。
第2章，逻辑门与逻辑代数，本章首先简要介绍了集成逻辑门电路结构、性能指标及应用方法，然后详细讲解了逻辑函数的表示方法、逻辑运算以及逻辑函数化简方法。
第3章，组合逻辑电路，比较全面地介绍了常用MSI组合逻辑电路的功能与应用，重点讨论了SSI与MSI组合逻辑电路的分析与设计方法，简单介绍了逻辑电路的竞争与冒险现象。
第4章，时序逻辑电路，介绍了触发器的结构、类型、性能和时序逻辑电路的分类方法，着重研究了SSI同步时序逻辑电路的分析和设计方法，最后介绍了常用MSI时序逻辑器件及应用方法。
第5章，数字信号的生成与变换及模数之间的转换，5.1节～5.3节内容为数字信号的生成与变换，介绍了555多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发器等电路的功能，着重介绍了如何生成数字信号，如何对波形进行整形与变换；5.4节～5.6节内容为模拟信号与数字信号之间的相互转换，介绍了A/D与D/A转换电路原理、类型与性能指标以及集成A/D与D/A转换器的应用方法。
第6章，存储器，介绍了存储器的分类、结构与性能指标，讨论了存储器的扩展技术。
第7章，计算机硬件电路基础，概述了计算机基础知识，阐述了计算机常用的一些硬件电路基础，为进一步学习计算机的组成原理与系统结构打下基础。
第8章，实验项目与实验指导，提供了8个实验项目，包含SSI与MSI组合逻辑电路的分析与设计、MSI时序逻辑器件的应用、存储器与A/D转换器的应用、计算机常用硬件基础电路、数字系统综合设计等实验项目；简单介绍了Proteus电路仿真软件的使用方法、Proteus常用元件名称、常用数字芯片引脚及数字电路实验的基础知识。书中有带号的章节为选学内容。
本书特别适合作为高等教育本、专科院校计算机相关专业的教材，同时也适合应用型本科院校电子信息类相关专业使用。由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者
2023年6月