前言

党的二十大报告指出，我们要坚持以推动高质量发展为主题，推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。

随着电子技术的发展，人类社会已进入数字时代。航空航天、工业生产、公共交通乃至人们的日常生活都会涉及数字电路，如个人计算机（或平板电脑）、智能手机、数字电视机、数码相机、数字多媒体播放器、全球定位系统等。因此，“数字电子技术基础”已经成为电气类、电子信息类和部分非电类专业的必修课程，具有很强的工程性和实践性。设置该课程的主要目的是使学生获得数字电路分析与设计的基本知识、基本理论和基本技能，掌握数字集成电路的基本使用方法，了解可编程逻辑器件原理和现代EDA设计概念，提高学生分析、解决复杂工程问题的能力，帮助学生为后续专业课程的学习打好基础。

本书是根据教育部高等学校“电工电子基础课程教学指导分委员会”于2019年制定的“数字电子技术基础”课程教学基本要求编写的，可与作者在“中国大学 MOOC”网络平台上开设的“数字电子技术基础”课程配套使用。华中科技大学“数字电子技术基础”课程于2019年1月获评“国家精品在线开放课程”,2020年11月获评“国家级一流本科课程”。该课程的建设得到华中科技大学本科生院的大力支持。华中科技大学不仅是首批“国家基础课程电工电子教学基地”和“国家电工电子实验教学示范中心”，还有一支高素质、高教学水平的电工电子教学团队，教学团队包括电路课程组、模拟电子技术课程组和数字系统课程组等，2007年获评国家级教学团队。另外，讲授的电路、模拟电子技术基础和电子线路设计测试实验等多门课程获评国家级一流本科课程。

1立足经典知识体系，融入数字技术的前沿知识

本书借鉴了国内外优秀教材的优点，总结了作者多年来的教学实践经验，以“保证基础，精选内容，重视应用”为目标，力求反映当前数字电子技术发展的主流和趋势。本书不仅介绍了基于逻辑门和触发器的传统设计方法，还介绍了基于硬件描述语言、仿真和综合工具的现代数字系统设计方法。同时，在“保证基础”的前提下，弱化了芯片内部复杂电路的分析，突出了器件的逻辑功能和应用。

2遵循“由浅入深，循序渐进”的原则，逐步培养学生数字电路设计能力

在选材编排方面，本书采用先“逻辑”、后“电路”的次序安排内容，力求做到将数字电路的基本理论与实际应用相结合：首先介绍数制、码制和逻辑代数等基础知识；接着重点介绍组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计方法；再介绍当今数字系统设计新方法——采用硬件描述语言（Verilog HDL）来描述和仿真数字电路；然后讨论各种数字集成电路（含逻辑门、可编程逻辑器件和半导体存储器）的原理及使用方法；最后讲述数模转换器和模数转换器，以及脉冲波形的变换与产生。本书在核心章节编排了贴近实际应用的案例，以提高读者的学习兴趣，提升读者数字电路的设计能力。

3结合例题，通过大量的练习与仿真实验，强化学生的应用能力

每章以“本章讨论的问题”开头，结合例题讲解重点和难点，并在章后安排了自我检验题、习题和实践训练。在实践训练环节，学生可以使用相关 EDA 软件（Multisim、Proteus、ModelSim 等）进行仿真实验，带着问题主动思考，实现“做中学”，进而将所学理论知识与实践结合起来，积累工程实践经验。

4配备 AR 交互动画、微课、慕课等新形态资源，提供立体化教学服务 

本书以

AR交互动画

的形式展示抽象的知识要点，以微课视频讲解的形式解析重点和难点，便于读者牢固掌握数字电子技术基础的相关知识，极大地降低了学习难度。同时，读者还可以通过作者在“中国大学 MOOC”网络平台上开设的国家精品在线开放课程“数字电子技术基础”课程进行自主学习。

5采用知识导图梳理知识脉络，配套丰富的教辅资源，助力混合式教学

本书每章都配备了详细的知识导图对知识点进行梳理，便于读者归纳总结，还配有《数字电子技术基础实验指导与习题解析》一书，便于读者通过实验和练习巩固所学知识。此外，本书还提供了丰富的教辅资源，包括教学大纲、教学日历、教学课件、习题答案、试题等资源，助力教师高质量开展教学工作。

作为教材，本书适合安排48～72学时。在编写过程中，我们充分考虑了高校不同层次、不同学科的教学需求，教师可根据院校的实际需求组织教学，灵活选用相关内容。标有“*”的章节为选学内容，读者可根据需要自主学习。

讲授本书全部内容大约需要64学时。每章后面的“实践训练”以仿真实验为主，可以作为课外作业布置给学生，但建议同时安排不少于16学时的课堂实验，让学生有机会动手组装电路，并在实验室使用电子仪器实际测试电路的功能和性能指标。有条件的学校，建议多安排一些FPGA方面的实验。教师可以在讲完“组合逻辑电路”后，接着介绍Verilog HDL基础知识和组合逻辑的Verilog HDL建模（6.1～6.5节、6.6.1节），第6章其余内容放在“时序逻辑电路”之后进行讲解。

如果在教学计划中安排了“EDA技术”课程，可以全部略去本书第6章中的Verilog和第9章中可编程逻辑器件的内容，不会影响学习或教学的连贯性。

为方便学生做实验，“实践训练”中仿真图与仿真软件中所提供的电气元件图形符号保持一致。

本书由华中科技大学电子技术课程组组编，其中，罗杰负责编写第1～3章、第6章、第9～11章，并负责本书的策划、组织和定稿工作；秦臻负责编写第4章、第5章、第7章、第8章。课程组许多老师参与了课程资源的建设和审校工作。

本书的编写得到了华中科技大学本科生院及电子信息与通信学院的大力支持，在此谨致衷心的感谢。

限于编者水平和时间，书中难免有疏漏之处，敬请读者批评指正，可以通过1210286415@qq.com给作者发送邮件，我们会阅读所有来信，并尽可能及时回复。

作者

2023年6月于华中科技大学