前言


“数字逻辑与数字系统设计”是计算机类专业的一门重要专业基础课，是计算机硬件相关后继课程的基础，尤其是处理器及计算机电路设计的基础。
随着现代电子技术飞速发展，新技术、新器件的不断出现，数字集成电路经历了小规模的门电路、大规模的可编程逻辑器件，以及现代超大规模的CPLD和FPGA。以可编程ASIC为代表的数字系统设计方法是未来的发展趋势。系统地掌握数字系统的基本理论和全面的数字电路设计与分析方法，是计算机专业学生进行后续课程学习和研究的基本要求，也是现代社会相关行业就业的需要。虽然实现数字电路的方法很多且时间跨度较大，但其基础仍然是数字逻辑的基本理论和方法。现代数字系统实现方法比传统电路实现方法复杂，需要HDL支持，如何在有限的学时内系统地组织教学内容是本书的主旨之一。
本书采用数字逻辑基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、系统综合设计的组织结构，将数字逻辑的门电路实现、PLD实现、HDL描述作为数字电路的不同实现方式进行有机融合，全面讲解数字电路的理论和实现方法。数字逻辑基础理论主要讨论电路模型的建立过程；数字电路实现分别介绍用基本门电路、PLD器件及HDL描述实现数字电路的方法。采用这种组织结构既体现了基础理论对电路设计的重要性，也体现了传统的电路实现方法和现代电路实现技术的结合，让学习者既系统掌握了基本理论，也全面掌握了数字电路设计技术，适应器件技术未来的发展趋势。基础理论采用精讲的方法介绍，详细分析电路模型的建立过程；电路实现主要讲解用不同器件实现电路的基本技能，重点介绍与电路实现相关的关键和常用技术，通过教材的抛砖引玉，引导学生自行查阅相关实用教程，进一步了解电路实现的高级技能与技巧，以满足就业后的职业需求。
本教材的教学内容可根据不同的教学目标进行选择性教学。全书教学学时建议安排64学时，对于不涉及具体器件技术的教学方式可去掉第7章和第8章的教学内容，建议56学时；对于只讲数字逻辑理论和数字电路门电路实现的教学方式，可进一步去掉各章的可编程逻辑器件和VHDL实现部分，建议48学时。教材包含数字系统综合设计，建议采用课程设计方式完成课程实验，也可采用分散实验方式，只安排门电路、触发器实现的组合、时序逻辑电路实验内容。
本书由翟学明、王晓霞、曹锦纲、熊海军编著。在本书的编写过程中，得到了华北电力大学计算机系鲁斌教授和许多同事的关心和支持，兄弟院校的许多老师对该书内容的组织提出了宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。同时，清华大学出版社的相关编校人员为本书的出版给予了大力支持，借此机会表达深深的谢意。

作者
2024年9月