數字電子技術基礎第2版

內容簡介

本書是依據高等院校電氣信息類專業數字電子技術基礎課程教學的基本要求而編寫的理論和實驗合一的教材。課程以基礎實驗和項目任務實驗為引領，將知識點融入滲府其中，通過實踐來學習基本理論，注重基本理論、基本分析方法的介紹和套用，始終貫徹“教、學、練、思”相結合的原則，鼓勵學殼贈匙生積極思考，使學生熟悉器件在數字電子系統中的具體套用，從能力培養的角度出發，使學生能夠學以致用，培養學生分析問題和解決問題的能力，創建一種生動的教學模式。

圖書目錄

寫給同學寒紙歸辯們的話

前言

第 1 章數字電路和邏輯門電路 1

1. 1 概述 1

1. 2 數位訊號與模擬信號 1

1. 3 數字電路的邏輯狀態和正負乎歸付厚邏輯 2

1. 3. 1 邏輯狀態和正負邏輯的規定 2

1. 3. 2 標準高低電平的規定 2

1. 4 基本邏輯關係及其邏輯運算 2

1. 4. 1 與邏輯和與運算 3

1. 4. 2 或邏輯和或運算 3

1. 4. 3 非邏輯和非運算 4

1. 5 半導體器件的開關特性 4

1. 5. 1 半導體基本知識 4

1. 5. 2 半導體二極體及其開關特性 5

1. 5. 3 電晶體及其開關特性 6

1. 6 TTL 集成門電路 9

1. 6. 1 TTL 門電路系列 9

1. 6. 2 TTL 與非門電路 9

1. 6. 3 TTL 門電路的外部特性 11

1. 6. 4 TTL 門電路的主要參數 15

1. 6. 5 TTL 其他類型的門電路 17

1. 7 CMOS 門電路 21

1. 7. 1 MOS 管的開關特性 22

1. 7. 2 CMOS 門電路概述 23

1. 7. 3 CMOS 門電路系列 25

1. 7. 4 CMOS 器件使用時應注意的問題 26

1. 8 集成門電路的接口電路 27

1. 8. 1 TTL 電路驅動 CMOS 電路 27

1. 8. 2 CMOS 電路驅動 TTL 電路 28

1. 9 數字電路故協乘多障的檢測和排除 29

1. 9. 1 產生故障的主要原因 29

1. 9. 2 常見的故障類型 29

1. 9. 3 查找故障的常用方法 30

1. 10 套用電路介紹 31

本章小結 32

思考題與習題 33

本章實驗 37

實驗 1. 1 數字電路的認識實驗 37

實驗 1. 2 邏輯門電路的功能測試 37

實驗 1. 3 集成邏輯門電路參嬸巴熱數測試 39

第 2 章邏輯代數基礎 43

2. 1 數制與編碼 43

2. 1. 1 幾種常用的數制 43

2. 1. 2 不同進制數之間的相互轉換 44

2. 1. 3 編碼 46

2. 2 邏輯代數基礎 48

2. 2. 1 基本概念 49

2. 2. 2 基本邏輯運算 49

2. 3 邏輯函式常用的描述方法及相互間的

轉換 49

2. 3. 1 邏輯函式及其表示方法 49

2. 3. 2 真值表? 卡諾圖和函式式的對應

關係 51

2. 3. 3 用邏輯圖描述邏輯函式 52

2. 3. 4 用波形圖描述邏輯函式 52

2. 3. 5 邏輯函式相等的概念 52

2. 4 邏輯函式的化簡 53

2. 4. 1 邏輯代數中的基本公式和定律 53

2. 4. 2 邏輯函式的化簡與變換 54

2. 4. 3 代數法化簡 56

2. 4. 4 卡諾圖法化簡 57

2. 5 具有無關項邏輯函式的化簡 60

2. 5. 1 任意項? 約束項和無關項 60

2. 5. 2 無關項的化簡 61

2. 6 套用電路介紹 62

本章小結 63

思考題與習題 64

本章實驗 65

實驗 2. 1 四相步進電探應滲動機轉動 65

實驗 2. 2 門電路的邏輯變換 66

實驗 2. 3 集成邏輯門電路的套用 68

第 3 章組合邏輯電路 70

3. 1 組合邏輯電路概述 70

3. 2 組合邏輯電路的分析 70

3. 2. 1 基本分析方法 70

3. 2. 2 分析舉例 71

3. 3 組合邏輯電路的設計 72

3. 3. 1 基本設計方法 72

3. 3. 2 設計舉例 72

3. 4 常用的組合電路 74

3. 4. 1 編碼器 75

3. 4. 2 解碼器 78

3. 4. 3 數據選擇器 84

3. 4. 4 數據分配器 86

3. 4. 5 數值比較器 87

3. 4. 6 加法器 89

3. 5 組合邏輯電路中的競爭和冒險 92

3. 5. 1 競爭冒險現象產生及其產生的

原因 92

3. 5. 2 冒險現象的判斷 93

3. 5. 3 消除冒險現象的方法 93

3. 6 套用電路介紹 94

本章小結 96

思考題與習題 96

本章實驗 99

實驗 3. 1 組合邏輯電路的設計 99

實驗 3. 2 步進電動機正反轉控制 100

實驗 3. 3 集成組合邏輯電路 ( 一) 100

實驗 3. 4 集成組合邏輯電路 ( 二) 102

實驗 3. 5 步進電動機轉動數字顯示 104

實驗 3. 6 數字動態顯示控制 105

第 4 章觸發器 106

4. 1 觸發器的基本電路 106

4. 1. 1 基本 RS 觸發器 106

4. 1. 2 鐘控 RS 觸發器 108

4. 2 邊沿觸發器 110

4. 2. 1 邊沿 D 觸發器 110

4. 2. 2 邊沿 JK 觸發器 111

4. 3 觸發器功能的轉換 112

4. 3. 1 D 觸發器轉換為 JK? T 和 T′

觸發器 113

4. 3. 2 JK 觸發器轉換為 D? T 和 T′

觸發器 113

4. 4 套用電路介紹 114

本章小結 116

思考題與習題 117

本章實驗 119

實驗 4. 1 觸發器邏輯功能的測試 119

第 5 章時序邏輯電路 121

5. 1 時序邏輯電路的基本概念 121

5. 1. 1 時序邏輯電路的結構及特點 121

5. 1. 2 時序邏輯電路的分類 121

5. 1. 3 時序邏輯電路的邏輯功能的表示

方法 122

5. 2 時序邏輯電路的分析 122

5. 3 常用集成時序邏輯器件 125

5. 3. 1 暫存器 125

5. 3. 2 計數器 129

5. 4 套用電路介紹 143

本章小結 145

思考題與習題 146

本章實驗 151

實驗 5. 1 暫存器及其套用 151

實驗 5. 2 計數器功能 153

實驗 5. 3 計數器及其套用 155

實驗 5. 4 步進電動機驅動控制 156

實驗 5. 5 步進電動機置數控制 157

第 6 章脈衝波形的產生與整形 158

6. 1 預備知識 158

6. 1. 1 脈衝概念 158

6. 1. 2 微分電路和積分電路 158

6. 1. 3 閾值電壓 160

6. 1. 4 利用反相器對微積分脈衝進行整形

處理 160

6. 2 555 定時器 161

6. 2. 1 555 定時器的電路組成 161

6. 2. 2 555 定時器的功能及工作原理 162

6. 3 555 定時器構成脈衝波形的產生與整形

電路 163

6. 3. 1 施密特觸發器 163

6. 3. 2 單穩態觸發器 164

6. 3. 3 多諧振盪器 165

6. 4 門電路構成脈衝波形的產生與整形

電路 167

6. 4. 1 用門電路組成的單穩態觸發器 167

6. 4. 2 用門電路組成的施密特觸發器 170

6. 4. 3 用門電路組成的多諧振盪器 171

6. 5 集成觸發器構成脈衝波形的產生與整形

電路 174

6. 5. 1 集成單穩態觸發器 174

6. 5. 2 集成施密特觸發器 177

6. 6 套用電路介紹 178

本章小結 180

思考題與習題 181

本章實驗 187

實驗 6. 1 555 定時器的套用 187

實驗 6. 2 多諧振盪器的套用 187

實驗 6. 3 步進電動機轉速和定時控制 189

第 7 章半導體存儲器與可程式邏輯

器件 190

7. 1 半導體存儲器概述 190

7. 1. 1 半導體存儲器的分類 190

7. 1. 2 半導體存儲器的技術指標 190

7. 2 唯讀存儲器和隨機存取存儲器 191

7. 2. 1 唯讀存儲器 191

7. 2. 2 隨機存取存儲器 193

7. 2. 3 存儲器的擴展 195

7. 3 可程式邏輯器件 196

7. 3. 1 PLD 概述 196

7. 3. 2 可程式邏輯陣列 198

7. 3. 3 通用陣列邏輯 200

7. 3. 4 複雜可程式邏輯器件 202

7. 3. 5 現場可程式邏輯陣列 202

7. 4 套用電路介紹 203

本章小結 204

思考題與習題 205

本章實驗 206

實驗 7. 1 隨機存取存儲器及其套用 206

第 8 章數/模和模/數轉換 208

8. 1 D /A 轉換器 208

8. 1. 1 D /A 轉換器的基本原理 208

8. 1. 2 D /A 轉換器的主要參數 210

8. 1. 3 集成 D /A 轉換器 211

8. 2 A /D 轉換器 214

8. 2. 1 A /D 轉換的基本結構和工作

原理 214

8. 2. 2 A /D 轉換器的組成和工作原理 217

8. 2. 3 A /D 轉換器的主要參數 219

8. 2. 4 集成 A /D 轉換器 ADC0809 219

8. 3 套用電路介紹 221

本章小結 223

思考題與習題 224

本章實驗 226

實驗 8. 1 D /A? A /D 轉換器 226

第 9 章數字系統的綜合分析 230

9. 1 數字系統的概念 230

9. 2 數字系統的分析方法 230

9. 3 數字系統的實例分析 231

本章小結 234

思考題與習題 234

本章實驗 238

實驗 9. 1 步進電動機的點動? 光照?

聲音等控制 238

附錄 239

附錄 A 電子電路實驗箱簡介 239

附錄 B 步進電動機工作原理簡介 242

附錄 C 部分基本邏輯單元圖形符號對照 243

部分習題答案 245

參考文獻 256

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