《數字電子電路分析與套用》是 2021年人民郵電出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：數字電子電路分析與套用
- 作者：編者:謝永超|責編:劉曉東
- 出版時間：2021年
- 出版社：人民郵電出版社
- ISBN：9787115539427
- 類別：機械電子
- 開本：128 開
- 裝幀：平裝
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
本書以理論知識、驗證性實驗、項目製作為主線，對相關內容進行介紹。學生通過“讀、做、想、
練”，以及實物實驗和計算機仿真等方法，在掌握數字電子電路知識的同時，又提高了分析與套用能
力。本書主要內容有邏輯代數基礎，門電路及其套用，組合邏輯電路及其套用，觸發器及其套用，集
成555 定時器及其套用，時序邏輯電路及其套用和模/數、數/模轉換器及其套用等。
本書既可作為職業院校套用電子技術、電子信息工程技術、電氣自動化、電子儀器儀表與維修等
專業的數字電子技術課程教材，也可作為電子信息產業類相關崗位的培訓教材，還可作為從事電子技
術專業的工程技術人員的參考書。
圖書目錄
第 1 章 邏輯代數基礎............................................1
1.1 數字電子電路的基礎知識.................................1
1.1.1 數位訊號和模擬信號............................1
1.1.2 數字電路的基本概念............................2
1.1.3 數制和碼制............................................2
1.1.4 算術運算和邏輯運算............................5
1.2 邏輯代數中的3 種基本邏輯運算.....................6
1.3 邏輯代數運算法則.............................................7
1.3.1 邏輯代數的基本規則和定律................8
1.3.2 邏輯代數的基本定理............................9
1.4 邏輯函式及表示方法.......................................10
1.4.1 邏輯函式的定義..................................10
1.4.2 邏輯函式的表示方法..........................11
1.4.3 邏輯函式表示方法之間的互換..........12
1.5 邏輯函式的公式化簡法...................................14
1.5.1 邏輯函式的簡表達式......................15
1.5.2 常用的公式化簡法舉例......................15
1.6 邏輯函式的卡諾圖化簡...................................16
1.6.1 邏輯函式的卡諾圖表示法..................16
1.6.2 用卡諾圖化簡邏輯函式......................17
1.6.3 具有無關項的邏輯函式及其化簡......19
本章小結....................................................................20
習題............................................................................21
第 2 章 門電路及其套用.....................................23
2.1 邏輯門電路概述...............................................23
2.2 半導體元器件的開關特性...............................24
2.2.1 二極體的開關特性..............................24
2.2.2 三極體的開關特性..............................24
2.2.3 MOS 管的開關特性.............................25
2.3 分立元件邏輯門電路.......................................25
2.3.1 簡單的與、或、非門電路..............25
2.3.2 5 種常用的複合邏輯及
其門電路..............................................27
2.4 集成邏輯門電路...............................................29
2.4.1 常用的TTL 與CMOS 集成
邏輯門電路晶片..................................30
2.4.2 使用TTL 與CMOS 集成邏輯門的
注意事項..............................................34
2.4.3 不同類型門電路的接口問題..............35
2.4.4 TTL 與CMOS 集成邏輯門電路
性能比較..............................................36
2.4.5 門電路套用舉例..................................36
2.5 實驗一 集成邏輯門電路功能的
測試與轉換.......................................................39
2.5.1 實驗目的..............................................39
2.5.2 實驗箱技術與知識..............................39
2.5.3 實驗儀器和晶片..................................40
2.5.4 實驗內容與步驟..................................40
2.5.5 實驗總結..............................................42
2.6 項目一 聲光控制開關電路的製作與調試.....42
2.6.1 項目概述..............................................42
2.6.2 聲光控制開關電路的工作原理..........43
2.6.3 聲光控制開關電路的調試..................45
本章小結....................................................................47
習題............................................................................48
第3 章 組合邏輯電路及其套用......................50
3.1 組合邏輯電路概述...........................................50
3.1.1 組合邏輯電路的特點..........................50
3.1.2 組合邏輯電路的功能描述..................50
3.2 組合邏輯電路的分析.......................................51
3.2.1 組合邏輯電路的分析方法..................51
3.2.2 組合邏輯電路的分析舉例..................51
3.3 組合邏輯電路的設計.......................................52
3.3.1 組合邏輯電路的設計方法..................52
3.3.2 組合邏輯電路的設計舉例..................53
3.4 常用的組合邏輯電路.......................................55
3.4.1 編碼器和解碼器..................................55
3.4.2 半加器和全加器..................................61
3.4.3 數據分配器和數據選擇器..................64
3.5 實驗二 組合邏輯電路的設計與測試...........65
3.5.1 實驗目的..............................................65
3.5.2 實驗設備與器件..................................66
3.5.3 實驗內容與步驟..................................66
3.6 實驗三 集成編碼器、解碼器的邏輯
功能測試及套用..................................................... 70
3.6.1 實驗目的............................................. 70
3.6.2 實驗設備與器件................................. 70
3.6.3 實驗內容與步驟................................. 70
3.7 項目二 邏輯筆的設計與製作調試.............. 72
3.7.1 項目描述............................................. 72
3.7.2 項目電路原理分析與顯示部分設計... 73
3.7.3 項目電路測試..................................... 73
本章小結................................................................... 74
習題........................................................................... 75
第4 章 觸發器及其套用.................................... 78
4.1 觸發器概述...................................................... 78
4.2 觸發器的基本形式（電平觸髮型的觸發器） ............................................. 79
4.2.1 基本RS 觸發器................................... 79
4.2.2 同步RS 觸發器................................... 81
4.2.3 同步D 觸發器..................................... 84
4.2.4 JK 觸發器............................................ 85
4.2.5 T 觸發器.............................................. 86
4.2.6 T′觸發器.............................................. 87
4.2.7 基本觸發器的特點............................. 87
4.3 邊沿觸髮型的觸發器...................................... 88
4.3.1 邊沿JK 觸發器................................... 88
4.3.2 常見的集成邊沿觸發器...................... 89
4.4 主從觸發器...................................................... 91
4.4.1 主從RS 觸發器................................... 92
4.4.2 主從JK 觸發器................................... 92
4.5 觸發器邏輯功能的轉換.................................. 94
4.6 實驗四 觸發器邏輯功能的測試與轉換...... 95
4.6.1 實驗目的............................................. 95
4.6.2 實驗設備與器件................................. 95
4.6.3 實驗儀器和晶片................................. 96
4.6.4 實驗內容與步驟................................. 96
4.6.5 實驗總結............................................. 98
4.7 觸發器的套用.................................................. 98
4.8 項目三 四路搶答器的製作與調試............ 100
4.8.1 項目概述........................................... 100
4.8.2 四路搶答器電路的工作原理............ 101
4.8.3 四路搶答器電路的調試.................... 101
本章小結..................................................................101
習題..........................................................................102
第5 章 集成555 定時器及其套用..............104
5.1 集成555 定時器概述....................................104
5.1.1 555 定時器的電路結構和
工作原理............................................104
5.1.2 555 定時器的邏輯功能.....................105
5.2 施密特觸發器.................................................106
5.2.1 施密特觸發器的電路結構................106
5.2.2 施密特觸發器的工作原理................106
5.2.3 施密特觸發器的套用........................108
5.3 單穩態觸發器.................................................109
5.3.1 單穩態觸發器的電路結構................109
5.3.2 單穩態觸發器的工作原理................109
5.3.3 單穩態觸發器的套用........................110
5.4 多諧振盪器.....................................................111
5.4.1 多諧振盪器的電路結構....................111
5.4.2 多諧振盪器的工作原理....................111
5.4.3 多諧振盪器的套用............................112
5.4.4 石英晶體振盪器................................113
5.5 實驗五 555 定時器套用電路的測試.........114
5.5.1 實驗目的............................................114
5.5.2 實驗技術與知識................................114
5.5.3 實驗儀器和晶片................................114
5.5.4 實驗內容及步驟................................115
5.5.5 實驗總結............................................116
5.6 項目四 雙路報警器的製作與調試.............117
5.6.1 項目概述............................................117
5.6.2 雙路報警器電路的工作原理............118
5.6.3 雙路報警器電路的調試....................118
本章小結..................................................................120
習題..........................................................................121
第6 章 時序邏輯電路及其套用....................123
6.1 時序邏輯電路概述.........................................123
6.2 時序邏輯電路的分析.....................................124
6.2.1 時序邏輯電路的分析方法................124
6.2.2 時序邏輯電路分析舉例....................125
6.3 時序邏輯電路的設計.....................................128
6.3.1 時序邏輯電路的設計步驟................128
6.3.2 時序邏輯電路的設計舉例................128
6.4 計數器.............................................................130
6.4.1 計數器的分類....................................130
6.4.2 二進制計數器....................................130
6.4.3 十進制計數器....................................132
6.5 集成計數器及其套用.....................................133
6.5.1 集成十進制同步雙計數器CD4518.....133
6.5.2 集成十進制異步計數器74LS90.......134
6.5.3 4 位二進制同步集成加法
計數器74LS161.................................135
6.5.4 4 位集成二進制同步可逆計數器.....136
6.5.5 集成十進制加減計數/解碼/鎖存/
驅動器CD40110................................137
6.5.6 利用集成計數器構成N
進制計數器........................................137
6.6 實驗六 計數器的測試與套用.....................139
6.6.1 實驗目的............................................139
6.6.2 實驗技術與設備................................139
6.6.3 實驗儀器與晶片................................141
6.6.4 實驗內容和步驟................................141
6.6.5 實驗總結............................................144
6.7 暫存器與存儲器.............................................145
6.7.1 暫存器................................................145
6.7.2 存儲器................................................149
6.8 項目五 測頻儀的製作與調試.....................155
6.8.1 項目概述............................................155
6.8.2 測頻儀電路的工作原理....................155
6.8.3 測頻儀電路的調試............................156
本章小結..................................................................159
習題..........................................................................160
第7 章 模/數、數/模轉換器及其套用.......164
7.1 模/數、數/模轉換器概述..............................164
7.2 A/D 轉換的基本原理.....................................164
7.3 A/D 轉換器的原理與主要性能指標.............167
7.3.1 A/D 轉換器的原理............................167
7.3.2 A/D 轉換器的主要性能指標............171
7.4 D/A 轉換器的原理和主要性能指標.............173
7.4.1 D/A 轉換器的原理............................173
7.4.2 D/A 轉換器的主要性能指標............178
7.5 集成A/D、D/A 轉換器晶片介紹及其套用.......179
7.5.1 集成A/D 轉換器晶片介紹
及其套用............................................180
7.5.2 集成D/A 轉換器晶片介紹
及其套用............................................182
7.6 實驗七 ADC0804CN 晶片的套用實驗.....185
7.6.1 實驗目的............................................185
7.6.2 實驗設備與器件................................185
7.6.3 實驗內容與步驟................................185
7.6.4 實驗總結............................................187
7.7 項目六 數顯溫度測試儀電路的
製作與調試....................................................187
7.7.1 項目描述............................................187
7.7.2 項目電路及原理分析........................188
7.7.3 項目製作與調試................................188
7.7.4 項目總結............................................189
本章小結..................................................................190
習題..........................................................................190
附錄A Multisim 軟體介紹及套用實例......191
A.1 仿真的意義....................................................191
A.2 Multisim 仿真軟體介紹.................................191
A.3 Multisim 的基本界面....................................192
A.3.1 Multisim 的主視窗............................192
A.3.2 Multisim 的選單軟體........................192
A.4 門電路仿真實例............................................195
A.4.1 74LS00D 集成邏輯門傳輸特性
仿真測試...........................................195
A.4.2 與非門74LS00N 的邏輯功能
測試仿真...........................................196
A.4.3 仿真習題：用與非門組成其他
功能門電路.......................................197
A.5 組合邏輯電路仿真實例................................197
A.5.1 加法器的仿真（8421 碼轉換成餘3 碼的仿真） ....................................197
A.5.2 74LS138D 解碼器真值表仿真
及邏輯分析.......................................199
A.5.3 利用虛擬儀器中的邏輯轉換儀
進行組合邏輯電路的設計仿真.......200
A.5.4 編碼器和數碼顯示電路仿真...........202
A.5.5 數據選擇器電路仿真.......................204
A.6 觸發器仿真實例............................................205
A.6.1 JK 觸發器CD4027 的功能仿真...... 205
A.6.2 四路搶答器的仿真測試................... 206
A.7 集成555 定時器仿真實例........................... 207
A.7.1 施密特觸發器電路........................... 207
A.7.2 單穩態電路仿真............................... 208
A.7.3 多諧振盪器仿真............................... 210
A.7.4 救護車警笛電路仿真....................... 211
A.8 時序邏輯電路仿真實例................................ 212
A.8.1 4 位二進制計數器74LS161 的
功能仿真.......................................... 212
A.8.2 六十進制計數器的仿真電路............213
A.9 模/數、數/模轉換器仿真實例......................214
A.9.1 ADC 電路仿真..................................214
A.9.2 D/A 仿真............................................215
附錄B 課程習題庫..............................................217
參考文獻......................................................................236
作者簡介
謝永超， 湖南鐵道職業技術學院鐵道供電與電氣學院教研室副主任，主持數字電子電路課程建設，長期從事該課程的教學工作，有豐富的教學經驗。
