数字电子/普通高等教育“十二五”高职高专规划教材·专业课（工科）系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘冬香，黎一强 著

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• 数字电子技术
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• 电路
• 数字电路
• 半导体
• 电子工程
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出版社： 中国人民大学出版社

ISBN：9787300185002

版次：1

商品编码：11411668

包装：平装

丛书名： 专业课工科系列

开本：16开

出版时间：2014-02-01

页数：133

内容简介

本教材从电子技术的实用性出发，以简单抢答器引入，学习相关的逻辑的概念及门器件的应用，拓展抢答器的功能——带显示的抢答器的设计，引入常用逻辑部件如编码器、译码器等，再完善抢答器的功能——带限时抢答的功能，引入计数计时的概念，学习时序逻辑器件及计数器，最后通过统一功能电路的不同设计理念开拓学生的思路。

作者简介

刘冬香，副教授，维修电工高级技师、高级考评员，广东省“家用电子产品维修”职业技能鉴定专家。

目录

项目一带数显的四路抢答器的设计与实现
任务一逻辑门电路的基本应用
1．1内在含义——逻辑的基本概念
1．1．1逻辑关系
1．1．2电平
1．1．3正逻辑和负逻辑
1．2呈现的形态——基本逻辑关系
1．2．1“与”逻辑关系
1．2．2“或”逻辑关系
1．2．3“非” 逻辑关系
1．2．4复合逻辑关系
1．3外化的形式——门电路
1．3．1逻辑门的分类
1．3．2TTL门电路
1．3．3CMOS门电路
1．3．4门电路的使用注意问题
1．4实例说明——门电路的应用
任务二逻辑函数及其基本理论
2．1内在含义——逻辑函数的概念
2．1．1逻辑函数的基本概念
2．1．2逻辑函数的基本公式和规则
2．2呈现的形态——逻辑函数的化简
2．2．1逻辑函数化简的意义
2．2．2逻辑函数的公式法化简
2．2．3逻辑函数的图形法化简
2．2．4具有约束项的逻辑函数的化简
2．3外化的形式——逻辑函数的简单设计
2．3．1组合逻辑电路的分析方法
2．3．2组合逻辑电路的设计方法
2．3．3组合逻辑电路中的竞争冒险
2．4实例说明——逻辑功能的实现
任务三常用逻辑部件的应用
3．1内在含义——常用逻辑部件的概念
3．2外化的形式——常用逻辑部件的功能
3．2．1编码器
3．2．2译码器
3．2．3加法器
3．2．4数据选择器
3．2．5数值比较器
3．3实例说明
3．3．1常用逻辑部件的应用
3．3．2两个1位十进制数的加法运算电路

任务四带显示的抢答器的制作与调试

4．1功能要求
4．2设计思路——框图
4．3 器件选择——器件选择的一般方法
4．3．1抢答互锁电路采用与非门
4．3．2编码译码显示电路
4．4实例说明——带显示的抢答器的制作与调试
项目二数字钟电路的设计制作
任务五触发器的基本应用
5．1内在含义——触发器的基本概念
5．2呈现的形态——触发器的分类及表示方式
5．2．1基本触发器RS
5．2．2同步触发器
5．2．3主从触发器
5．2．4维持阻塞触发器
5．3外化的形式——集成触发器
5．3．1集成JK触发器74LS112
5．3．2集成D触发器74LS74
5．4实例说明——触发器电路的应用
5．4．1分频器
5．4．2计数器
5．4．3寄存器
5．4．4消抖电路
5．4．5各种触发器的互换

任务六计数器的设计与实现
6．1内在含义——计数器的基本概念
6．1．1二进制异步计数器
6．1．2二进制同步计数器
6．1．3环形计数器
6．1．4扭环形计数器
6．2呈现的形态——数制与码制
6．2．1数制
6．2．2数制间的转换
6．2．3码制
6．3外化的形式——集成计数器
6．3．1集成计数器74LS90芯片及应用
6．3．2集成计数器74LS161芯片及应用
6．3．3集成计数器74LS160芯片及应用
6．3．4集成计数器74LS192芯片及应用
6．3．5计数器的其他应用
6．4实例说明——彩灯的设计举例
任务七秒信号产生电路的设计与制作
7．1内在含义——秒信号的概念
7．2呈现的形态——555定时器
7．2．1555定时器的电路结构与工作原理
7．2．2555定时器的一般应用
7．3外化的形式——信号产生电路
7．3．1采用555定时器构成秒信号发生器
7．3．2采用晶振和分频器构成信号发生器
7．3．3采用集成运放构成方波发生器
7．4实例说明——频率计
任务八数字钟的制作与调试
8．1功能要求
8．2设计思路——框图
8．3器件选择——器件选择的一般方法
8．4实例说明——数字钟的制作与调试
参考文献

精彩书摘

任务一逻辑门电路的基本应用
在数字电路中，逻辑门电路是最基本的逻辑元件，它的应用极为广泛。所谓“门”，就是一种开关，在一定条件下它能允许信号通过，条件不满足，信号就通不过。因此，逻辑门电路的输入信号与输出信号之间存在一定的逻辑关系，所以，门电路又称为逻辑门电路，逻辑门电路是构成数字功能电路的基础。任务一主要学习常用逻辑门电路的电特性及其应用。
1.1内在含义——逻辑的基本概念
1.1.1逻辑关系
基本逻辑关系是指事物的因果关系，即输入和输出之间变化的因果关系，有与、或、非三种基本的逻辑关系和与非、或非、与或非、异或、同或等复合逻辑关系。
1.1.2电平
在逻辑门电路中，通常用高、低电平来表示，电平是一种相对的概念。
高电平：用符号1表示，在TTL电路中，2V~5V属于高电平的范围；高电平的典型值是3.6V；
低电平：用符号0表示，在TTL电路中，0V~ 0.8V属于低电平的范围;低电平的典型值是0.3V。
1.1.3正逻辑和负逻辑
正逻辑：指用“1”表示高电平，用“0”表示低电平；负逻辑：指用高电平表示逻辑0，低电平表示逻辑1。正逻辑和负逻辑是相对的，两者存在着对偶的关系，所以在后面设计逻辑门电路时，为逻辑赋值就显得非常重要了。一般地，常采用正逻辑关系。
1.2呈现的形态——基本逻辑关系
1.2.1“与”逻辑关系
“与”逻辑指的是：决定事件（L）发生的所有条件（A，B，C，…）均满足时，事件（L）才能发生，如图1—1（a）所示电路，当开关A、B都闭合（条件都满足）时，灯才能亮（结果才发生）。条件与结果的对应关系如图1—1（b）所示。
“与”逻辑通常有五种表示方式，即逻辑表达式、逻辑符号、真值表和时序图、卡诺图（在后面介绍）。
(1)“与”逻辑表达式为：L＝ＡＢ，读作“A与B”，是逻辑乘的关系。
(2)“与”逻辑符号如图1—1（d）所示。
（3）真值表。
把电路中条件和结果的两种对立的情况用符号“0”和“1”表示，并在一张表中列出所有条件的所有可能组合及其对应结果叫做真值表。
如图1—1（a）所示，将开关接通记作1，断开记作0；灯亮记作1，灯灭记作0。那么可以用图1—1（c）表格来描述，该表格就是真值表。

前言/序言

《数字电子技术基础》 内容简介 本书是一本系统介绍数字电子技术基本概念、理论知识和应用技术的教材，面向高等职业技术学院和普通高等教育专科学校工科专业学生。教材遵循“十二五”高职高专教育教学改革指导精神，旨在培养学生扎实的理论基础、熟练的实践技能和良好的工程素养，为他们将来从事数字电子系统的设计、开发、调试、维护和管理等工作打下坚实基础。 第一部分：数字电路基础 本部分深入浅出地介绍了数字电子技术的核心概念和基本原理。 绪论：首先，从历史发展、技术特点和社会应用等多个维度，阐述了数字电子技术的重要性及其在现代科技和生产生活中的广泛应用，如计算机、通信、控制、家用电器等。简要介绍了数字电路与模拟电路的区别与联系，以及数字电子技术的发展趋势，如集成度提高、功耗降低、功能集成化等。 数制与编码：详细讲解了二进制、十进制、八进制、十六进制等常用数制及其相互转换方法。深入阐述了BCD码、余三码、格雷码等不同编码的原理、特点和应用，为后续的逻辑运算打下基础。重点讲解了带符号数的表示方法，如原码、反码、补码，以及它们的运算特性。 逻辑代数基础：系统阐述了布尔代数的基本公理、定理和基本逻辑运算（与、或、非）。通过真值表、逻辑图和逻辑表达式等多种形式，清晰地展示了各种基本逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门）的功能和特性。详细介绍了逻辑函数的表示方法（最小项、最大项、乘积和、和之积）及其相互转换。 逻辑函数的化简：重点介绍了逻辑函数化简的意义和常用方法，包括卡诺图法（ Karnaugh map）和奎-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）卡表法。通过大量的实例，指导学生如何利用这些方法找到最简逻辑表达式，从而简化电路设计，降低成本，提高可靠性。强调了不同化简方法适用范围和优缺点。 组合逻辑电路：深入讲解了组合逻辑电路的设计方法。首先，通过编码器、译码器、数据选择器、加法器、减法器、比较器等典型组合逻辑电路的分析与设计，使学生掌握从功能需求出发，设计实现相应逻辑功能的组合逻辑电路。重点讲解了时序逻辑电路中的关键组件，如多路选择器、全加器、减法器等是如何由基本逻辑门构成的，以及它们在实际应用中的作用。 时序逻辑电路：详细介绍了时序逻辑电路的基本构成和分析方法。系统讲解了触发器（SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）的原理、工作特性、逻辑图和状态转换图。在此基础上，深入讲解了寄存器（移位寄存器、并行输入/输出寄存器、串行输入/输出寄存器）和计数器（同步计数器、异步计数器、环形计数器、扭环计数器、可预置计数器）的设计与应用。通过分析和设计各种时序逻辑电路，培养学生理解和掌握电路的状态变化规律。 脉冲信号与集成触发器：介绍脉冲信号的产生、整形和传输，以及各种脉冲整形电路（如施密特触发器）的设计。深入讲解了集成触发器的使用，包括TTL和CMOS工艺下的各种触发器型号，以及它们在实际电路设计中的应用。 第二部分：数字集成电路与常用单元电路 本部分重点介绍数字集成电路的特点、分类以及常用的集成电路系列和单元电路。 数字集成电路基础：介绍集成电路的基本概念、发展历程、分类（按规模、按功能、按工艺）。重点阐述了TTL（双极型晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）两种主流数字集成电路的逻辑功能、主要参数（如扇出系数、传输延迟时间、功耗）、逻辑电平、抗干扰能力和工作特点。对比分析了TTL和CMOS电路的优缺点，并指导学生如何根据应用需求选择合适的逻辑系列。 常用数字集成电路芯片：详细介绍了一系列常用的标准数字集成电路芯片，包括： 通用逻辑门芯片：如74LS系列、CD4000系列中的与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等。 组合逻辑功能芯片：如编码器（ 74LS148）、译码器（74LS138）、数据选择器（74LS157）、加法器（74LS283）、比较器（74LS85）等。 时序逻辑功能芯片：如触发器（74LS74）、移位寄存器（74LS164, 74LS165）、计数器（74LS160, 74LS163）、可编程定时器（如NE555）等。 存储器芯片：简要介绍RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）的基本原理和应用，如SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器）的区别，以及EPROM（可擦除可编程只读存储器）、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）等。 常用单元电路： 多谐振荡器：介绍无稳态、单稳态、双稳态多谐振荡器的基本原理，并重点介绍基于555定时器芯片构成的各种振荡电路，如方波发生器、脉冲发生器等。 整形电路：介绍如何使用施密特触发器（如74LS14）将不规则的脉冲信号整形为标准的矩形脉冲信号。 延时电路：介绍利用RC电路或集成电路实现脉冲信号的延时。 驱动电路：介绍如何设计驱动电路，以驱动大功率器件或显示设备，如LED显示器、继电器等。 逻辑电平转换电路：介绍不同逻辑系列之间（如TTL与CMOS）进行信号交互时的电平转换方法。 第三部分：数模与模数转换 本部分介绍数字信号和模拟信号之间的相互转换技术。 数模转换（DAC）：介绍数模转换的基本原理，重点讲解电阻网络型DAC（加权电阻型、倒T型）、电容网络型DAC以及集成DAC芯片的使用。分析DAC的转换精度、分辨率和转换速率等关键参数，并介绍其在音频、视频和信号生成等领域的应用。 模数转换（ADC）：介绍模数转换的基本原理，重点讲解比较式ADC、逐次逼近式ADC、双积分式ADC和Σ-Δ调制器等工作方式。分析ADC的量化误差、采样速率和分辨率等关键参数，并介绍其在数据采集、测量仪器和通信系统等领域的应用。 第四部分：存储器与微处理器基础 本部分简要介绍存储器的基本概念和微处理器的工作原理，为后续更深入的学习打下基础。 存储器：再次回顾ROM和RAM的基本类型和特点。介绍存储器的组织结构，如按字寻址、按字节寻址，以及存储容量的计算。介绍存储器与CPU的接口方式，以及多芯片组成的存储器系统。 微处理器基础：简要介绍微处理器的组成（如CPU、内存、I/O接口），以及微处理器的基本工作流程（取指、译码、执行）。介绍指令集、总线（地址总线、数据总线、控制总线）的概念，以及微处理器在整个数字系统中的作用。 第五部分：实践应用与实验 本部分结合前述理论知识，提供实际的电路设计和实验指导。 电路设计：通过一系列典型电路的设计实例，如组合逻辑电路的设计（如电子密码锁、交通灯控制器）、时序逻辑电路的设计（如数字时钟、流水灯）、以及简单的控制系统设计，引导学生将理论知识应用于实践。 实验项目：提供一系列精心设计的实验项目，涵盖数字电路的基本操作、逻辑功能的实现、集成芯片的应用、简单系统的搭建等。实验项目力求贴近实际工程应用，帮助学生巩固理论知识，提高动手能力和解决实际问题的能力。实验指导包含实验目的、实验原理、实验步骤、实验设备和注意事项等，确保学生能够安全有效地完成实验。 教材特色 1. 内容体系完整：覆盖了高职高专数字电子技术课程的核心内容，从基础理论到常用芯片，再到数模转换和微处理器基础，形成完整的知识体系。 2. 理论与实践结合：在强调理论讲解的同时，注重实践能力的培养。通过大量的实例分析和实验项目，帮助学生将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 3. 语言通俗易懂：采用清晰、简洁、生动的语言，避免过多的专业术语，力求使学生易于理解和掌握。 4. 图文并茂：配有大量的电路图、逻辑图、真值表、波形图和芯片实物图，直观形象，便于学生理解。 5. 工程导向：紧密结合行业发展和工程实践需求，介绍目前广泛应用的数字集成电路芯片和技术，为学生未来的就业打下基础。 6. 注重方法指导：在讲解电路设计和分析时，注重方法和思路的传授，培养学生独立思考和解决问题的能力。 通过本教材的学习，学生将能够： 掌握数字电子技术的基本概念、逻辑代数原理和常用数制编码。 能够分析和设计各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。 熟悉常用数字集成电路芯片的功能、参数和应用。 理解数模转换和模数转换的基本原理。 具备一定的数字电路系统设计、调试和维护能力。 为进一步学习微处理器、单片机、嵌入式系统等相关课程奠定坚实基础。 本书适合作为高等职业技术学院、普通高等教育专科学校工科专业的教材，也可供相关工程技术人员参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书，就像一位经验丰富的老师，耐心地引导着我一步步走入数字电子的殿堂。我之前对数字电子的理解非常片面，只知道一些皮毛的概念，但对其背后原理却一无所知。这本书则从最基础的数制和编码开始，层层递进，将复杂的概念逐一解构。我最欣赏的是书中对逻辑函数的化简和卡诺图的应用讲解，以前觉得这是非常枯燥的数学推导，但通过书中生动的例子和清晰的步骤，我发现这其实是一个非常有逻辑性和技巧性的过程，掌握了它，就能极大地简化电路设计。书中对触发器、计数器、移位寄存器等时序逻辑电路的讲解也十分到位，通过对这些基本单元电路的深入理解，我终于能够串联起整个数字系统的运作逻辑。书中的电路图清晰明了，每一个符号都代表着一种功能，作者的讲解更是让我能快速地理解图中的含义。我常常会在阅读完一个章节后，尝试着去画一些简单的电路图，或者对书中的例子进行一些微小的改动，来加深理解。这本书让我不再畏惧数字电路，而是将其视为一个有趣的逻辑游戏，充满了探索的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我耳目一新的教材，它完全颠覆了我对“枯燥技术书”的刻板印象。从封面设计到内容编排，都透露着一种现代感和对读者的关怀。书中的插图和图表都设计得非常精美，色彩搭配合理，能够有效地突出重点，帮助我理解抽象的概念。例如，在讲解时序逻辑电路时，书中用动态的时序图配合文字解释，让原本难以理解的时钟信号和状态转换变得直观易懂。我尤其喜欢书中对一些经典数字电路的介绍，比如74系列逻辑门集成电路，作者不仅仅是列出其型号和功能，还会介绍其发展历史和在实际电路中的应用实例，这让我觉得学习过程更加有历史感和人文气息。书中还穿插了一些“知识拓展”和“思考题”，这些内容虽然不是必需掌握的，但却能激发我的好奇心，让我思考更广阔的领域，比如FPGA在现代数字电路设计中的应用，以及一些前沿的数字通信技术。这本书让我觉得，学习数字电子不仅仅是学习一门技术，更是在了解一项不断发展的科技，它的影响力无处不在。

评分☆☆☆☆☆

一本偶然翻开的书，却意外地开启了我对数字世界奥秘的探索之旅。我一直对那些二进制的代码、逻辑门电路以及它们如何构成我们日常生活中无处不在的电子设备感到好奇。这本书，正是我寻找的那把钥匙。它以一种深入浅出的方式，将原本看似复杂的数字电子技术，化为清晰易懂的原理和生动的实例。从最基础的逻辑门开始，循序渐进地讲解了组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与应用，每一个概念的提出都伴随着详实的图示和演算，让我仿佛置身于一个虚拟的实验室，亲手搭建着那些奇妙的电路。特别让我印象深刻的是，书中对存储器和微处理器等核心数字电路的讲解，不仅仅停留在理论层面，还结合了实际的应用场景，比如计算机的工作原理，甚至是一些简单的嵌入式系统的构建思路。书中的练习题也设计得非常巧妙，既能检验我对知识点的掌握程度，又能启发我思考更深层次的问题。阅读过程中，我常常会停下来，反复琢磨其中的某个细节，或者尝试着自己推导一遍公式。这种主动的学习过程，让我对数字电子技术有了前所未有的清晰认知，也激发了我继续深入学习的兴趣。我尤其喜欢书中对实际案例的分析，那些看似寻常的电子产品，在作者的解读下，都变成了一个个精彩的数字电路故事，让我惊叹于人类的智慧和创造力。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我对数字电子的理解上升到了一个全新的高度。这本书的结构非常合理，从基础的二进制运算到复杂的数字系统设计，都梳理得井井有条。我印象最深刻的是关于半导体存储器和CPU的工作原理的讲解，这部分内容以前一直是我理解上的难点，但这本书用非常形象的比喻和精炼的语言，将这些复杂的概念变得通俗易懂。我仿佛看到了一个个小小的“开关”如何在CPU内部高速地进行逻辑运算，如何存储和读取信息。书中还对常用的数字电路故障进行了分析，并提供了相应的排查方法，这对于我以后进行实际的电路调试非常有帮助。这本书让我明白了，数字电子不仅仅是理论知识，更是一门解决实际问题的工程学科。我尝试着将书中的知识应用到我的课外项目中，虽然还比较基础，但已经让我看到了将所学知识转化为实际成果的可能性。这本书为我打开了一扇通往数字世界的大门，我迫不及待地想用它来探索更多未知的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书仿佛是一本为我量身定制的数字电子“百科全书”。我一直对电子技术充满热情，但很多教材的理论性太强，读起来枯燥乏味，很难将知识与实际应用联系起来。这本《数字电子》则完全不同，它在提供扎实理论基础的同时，非常注重实践操作和工程应用。书中对各种数字电路元器件的介绍，不仅仅是给出其功能描述，更深入地剖析了其内部工作原理，并提供了大量的使用技巧和注意事项，这对于我们这些希望将理论知识转化为实际技能的学生来说，简直是如获至宝。我特别喜欢书中关于数电课程设计和实验的部分，它提供了非常详细的实验指导，并且鼓励我们根据自己的想法进行创新。我尝试着按照书中的案例，在仿真软件上搭建了一些简单的逻辑电路，并成功实现了预期的功能，那种成就感是无与伦比的。这本书的语言风格也非常亲切，作者似乎总能在关键时刻给出点拨，让我豁然开朗。我常常在遇到困难时翻开它，总能找到清晰的解释和有效的解决方案。这本书不仅教会了我如何“做”数字电路，更教会了我“理解”数字电路，让我对未来的电子工程学习充满了信心。