数字电子技术实验指导书/高等学校教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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华北电力大学电子技术课程组，孙淑艳 编

图书标签:

• 数字电子技术
• 电子技术
• 实验指导
• 高等学校教材
• 电路分析
• 逻辑电路
• 半导体器件
• 数电实验
• 电子工程
• 教学参考书

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040408171

版次：1

商品编码：11550205

包装：平装

丛书名： 高等学校教材

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：262

字数：350000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字电子技术实验指导书/高等学校教材》为电子技术基础课程系列教材之一，全书共包括五大模块：数字电路基础实验、NI Multisim 12使用指南、数字电路仿真实验、VHDL语言仿真实验和附录。实验类型有基本的验证性实验，也有综合性、设计性和创新性实验。
　　数字电路基础实验使学生了解电子元器件、集成芯片的外特性，通过实验搭接电路来掌握电子电路的测试方法，并通过预习要求中的问题加深对理论知识的理解；数字电路仿真实验是借助于Multisim12仿真平台对电子电路进行辅助设计和辅助分析；VHDL语言仿真实验为学生后续课程学习做必要铺垫；附录中介绍了集成电路的基本知识、集成逻辑电路的连接和驱动、集成逻辑门电路新旧图形符号对照以及常用数字集成电路型号及引脚图。
　　《数字电子技术实验指导书/高等学校教材》采用实验报告原始数据便携式设计，学生做完实验可以将实验原始数据、实验波形等直接填写在原始数据记录处，然后裁下贴在上交的实验报告中，节省时间，适用性强。
　　《数字电子技术实验指导书/高等学校教材》可作为高等院校电气工程及其自动化、电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、自动化、测控技术与仪器、计算机科学与技术、软件工程等专业的本、专科教材，同时也可作为参加各类电子设计竞赛学生自学的参考书，以及相关工程技术人员的参考书。

内页插图

目录

数字电子技术实验基本要求

第一章 数字电子技术实验的基本过程

第二章 常用电子仪器仪表
2.1 示波器
2.2 信号发生器
2.3 数字万用表
2.4 面包板
2.5 数字实验箱

第三章 数字电路基础实验
实验一 TTL门电路的逻辑功能测试及其应用
实验二 TTL门电路参数特性测试
实验三 编码器、译码器和数据选择器
实验四 中规模集成电路的应用
实验五 触发器及其应用
实验六 触发器构成的计数器
实验七 集成计数器及其应用
实验八 移位寄存器及其应用
实验九 555定时器及其应用
实验十 D/A和A/D转换器

第四章 N IMultisim12使用指南
4.1 NI Multisim12简介
4.2 Multisim12的基本操作界面
4.3 元器件库
4.4 仪器仪表库
4.5 Multisim12的基本操作

第五章 数字电路仿真实验
实验一 TTL门电路的逻辑变换
实验二 半加器和全加器
实验三 血型关系检测电路的设计
实验四 计数、译码和显示电路
实验五 交通控制器的设计
实验六 集成计数器的应用
实验七 移位寄存器的应用
实验八 脉冲边沿检测电路
实验九 脉冲信号的产生与整形
实验十 D/A与A/D转换电路

第六章 VHDL语言仿真实验
实验一 简单门电路设计
实验二 D触发器的设计

附录A 集成电路简介
附录B 集成逻辑电路的连接和驱动
附录C 集成逻辑门电路新、旧图形符号对照
附录D 集成触发器瓤、旧图形符号对照
附录E 常用数字集成电路型号及引脚图

参考文献

《数字电路设计与实现：从原理到实践》 内容概要： 本书旨在为高等院校的电子工程、通信工程、自动化以及相关专业的学生提供一套系统、深入的数字电路设计与实现教程。全书共分为三个主要部分：理论基础、设计方法与工具，以及实践应用。 第一部分：数字电路理论基础 本部分将带领读者回顾并深入理解数字电路的核心概念。 绪论： 简要介绍数字电路在现代电子系统中的地位和重要性，以及学习数字电路设计的必要性。强调数字信号的优势，为后续内容铺垫。 数制与编码： 详细阐述二进制、八进制、十进制和十六进制数制之间的转换方法，并深入讲解各种常用的编码方式，如ASCII码、BCD码、格雷码等，以及它们在数据表示和处理中的应用。 逻辑门与逻辑代数： 深入介绍基本逻辑门（与门、或门、非门）的工作原理、逻辑符号和真值表。在此基础上，系统讲解逻辑代数（布尔代数）的基本定理、公理和公式，包括德摩根定律、分配律、吸收律等，并通过大量实例演示如何运用逻辑代数进行逻辑化简。 组合逻辑电路： 详细讲解组合逻辑电路的设计流程，包括真值表建立、卡诺图化简、代数化简等方法。重点分析各种常用组合逻辑电路的功能和设计，如编码器、译码器、多路选择器（MUX）、数据分配器（DEMUX）、加法器（半加器、全加器）、减法器、比较器、掎变器等。同时，会介绍组合逻辑电路的冒险现象及其解决方法。 时序逻辑电路： 引入时序逻辑电路的概念，区分组合逻辑与时序逻辑的根本区别。详细讲解触发器（SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）的工作原理、状态转换图和状态转换表，以及同步和异步触发器的特性。在此基础上，深入讲解各种时序逻辑电路的构成，包括寄存器（移位寄存器、并行输入并行输出寄存器等）、计数器（行波进位计数器、同步计数器、减法计数器、任意模计数器）的设计与应用。 有限状态机（FSM）： 引入有限状态机的概念，讲解其组成部分（状态寄存器、组合逻辑、输出逻辑）。重点阐述Mealy型和Moore型有限状态机的区别与联系，以及它们的分析与设计方法。通过实例演示状态图和状态表的绘制，以及如何将其转换为实际的逻辑电路。 存储器： 介绍各种类型的存储器，包括RAM（SRAM、DRAM）和ROM（PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory）的基本原理、结构和应用。重点讲解存储器的地址译码、读写操作时序以及如何与CPU接口。 第二部分：数字电路设计方法与工具 本部分将聚焦于现代数字电路的设计流程和常用的EDA（Electronic Design Automation）工具。 硬件描述语言（HDL）： 重点介绍Verilog HDL和VHDL两种主流的硬件描述语言。 Verilog HDL： 详细讲解Verilog的基本语法，包括模块定义、信号类型（wire, reg, integer等）、运算符、数据类型、结构语句（assign, always, initial）、过程块、门级建模、数据流建模、行为级建模等。通过大量实际电路的设计实例，演示如何使用Verilog描述组合逻辑和时序逻辑电路，并进行仿真验证。 VHDL： 简要介绍VHDL的语法结构，包括实体（entity）、结构（architecture）、信号（signal）、变量（variable）、常量（constant）、进程（process）、并发语句等。展示VHDL在描述数字逻辑电路方面的能力，并与Verilog进行对比。 EDA工具链： 介绍常用的EDA工具，如Quartus Prime（Altera/Intel FPGA）、Vivado（Xilinx/AMD FPGA）、ModelSim/QuestaSim（仿真器）、Synopsys VCS/VCS-MX（仿真器）、Cadence Genus/Innovus（ASIC设计流程）等。 逻辑综合： 讲解逻辑综合的概念，即HDL代码到门级网表的转换过程。介绍综合工具的基本流程和常用选项，以及如何优化综合结果，提高电路性能和降低资源消耗。 布局布线（Place and Route）： 阐述布局布线在FPGA和ASIC设计中的作用，即逻辑门和寄存器在物理器件上的映射和连接。介绍布局布线的基本流程和目标，以及如何影响时序和功耗。 仿真与时序分析： 强调仿真在设计验证中的重要性，包括功能仿真和时序仿真。介绍仿真波形图的解读，以及时序分析报告（setup time, hold time, clock skew等）的分析，以确保设计的正确性和可靠性。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）基础： 介绍FPGA的基本结构，包括逻辑单元（LE/CLB）、输入输出块（IOB）、片内存储器（Block RAM）、DSP Slice等。讲解FPGA的开发流程，包括代码编写、综合、适配、生成比特流、下载配置。通过实例演示如何在FPGA平台上实现数字逻辑功能。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）： 简要介绍CPLD的特点和与FPGA的异同，以及其在中小规模逻辑设计中的应用。 第三部分：数字电路实践应用 本部分将通过一系列贴近实际的案例，展示数字电路在不同领域的应用，并指导读者进行实际的电路设计与实现。 运算器的设计： 以算术逻辑单元（ALU）的设计为例，讲解如何集成加法器、减法器、逻辑运算等功能，并通过HDL代码实现，然后在FPGA平台上验证。 控制器设计： 以简单的状态机控制器为例，讲解如何根据输入信号和当前状态生成控制信号，完成特定任务，如交通信号灯控制器、流水线控制逻辑等。 数据通路设计： 介绍简单数据通路的概念，例如一个简化的CPU数据通路，包括寄存器组、ALU、多路选择器等，并讲解它们之间的连接和控制。 通信接口设计： 介绍一些常见的数字通信接口，如UART（通用异步收发器）的设计与实现，用于串行数据的发送和接收。 存储器接口设计： 演示如何设计一个简单的接口，用于连接外部存储器（如SDRAM）或内部SRAM。 项目实战： 设计并实现一个具有一定复杂度的数字系统，例如一个简单的数字时钟、一个数码管显示器控制器、一个简易的数字滤波器等。详细讲解设计思路、HDL代码、仿真步骤和FPGA实现过程。 低功耗设计与高可靠性设计概述： 简要介绍在数字电路设计中需要考虑的功耗和可靠性问题，以及一些基本的优化策略。 未来发展趋势： 简要展望数字电路设计的未来方向，如SoC（System on Chip）设计、嵌入式系统、人工智能硬件加速等。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 扎实掌握数字逻辑电路的基本理论和分析方法。 熟练运用逻辑代数进行电路化简和分析。 掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。 理解有限状态机的概念，并能进行分析与设计。 熟悉硬件描述语言（Verilog HDL）的基本语法和应用。 了解EDA工具链的基本流程，包括综合、仿真和时序分析。 掌握FPGA开发的基本流程，能够将设计的数字电路部署到FPGA开发板上。 具备独立设计和实现简单数字系统的能力。 为进一步学习更高级的数字系统设计打下坚实的基础。 本书内容丰富，理论与实践相结合，配有大量的实例和练习题，旨在帮助读者全面掌握数字电子技术的核心知识，培养解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的设计思路非常贴合实际教学需求，而且在内容的编排上，充分考虑到了学生由浅入深的学习曲线。它不是那种上来就抛出一堆高深理论，然后让你去硬套的类型。相反，它更像是一个循循善诱的老师，先从最基础的元器件说起，让你亲手去感受它们是如何工作的，然后逐步过渡到组合逻辑电路，再到时序逻辑电路。整个过程的过渡非常自然，让你在不知不觉中就建立起了对数字电路系统的整体认知。我特别喜欢它在每个实验章节后都会附带的“思考与讨论”部分，这些问题虽然不直接要求动手操作，但却能极大地激发我的思考，让我去理解为什么这样做，以及还有没有其他更优的实现方式。这不仅锻炼了我的逻辑思维能力，也培养了我解决实际问题的能力。有时候，实验过程中遇到了预料之外的现象，回过头来翻阅指导书的对应章节，总能找到相关的解释和解决思路，这种“有据可依”的感觉，让我安心不少。这本书真正做到了“授人以鱼不如授人以渔”，它教给我的，不仅仅是如何操作，更是如何去思考和学习。

评分☆☆☆☆☆

在众多的实验指导书中，《数字电子技术实验指导书/高等学校教材》给我留下的印象是极其深刻的，它不仅仅是一本实验操作手册，更像是一本可以陪伴你成长的“技术伙伴”。本书最大的亮点在于其理论与实践的完美融合。它不会让你只看到冰冷的实验器材和模糊的原理图，而是将抽象的逻辑概念，通过生动的实验设计，变得触手可及。我记得有一次，我们在做一个复杂的计数器实验，理论上理解了，但实际接线时总有些小错误导致无法正常工作。翻阅这本书，我惊喜地发现，它不仅给出了详细的接线图，还附带了常用的排错方法，甚至还为一些可能出现的“奇怪现象”提供了预判和分析。这种细致入微的处理，大大提升了实验效率，也让我学到了很多书本上难以获得的“实战经验”。此外，书中对每一个实验的目的、原理、仪器设备、实验步骤、实验结果记录以及分析讨论都进行了清晰的界定。特别是“实验结果分析”部分，它引导你如何从观察到的现象中提炼信息，并与理论进行对比，从而加深理解。这使得我不再仅仅是按照指令操作，而是真正地去理解每个实验的意义和价值。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《数字电子技术实验指导书/高等学校教材》在课程学习中扮演了至关重要的角色，其价值远远超出了“指导”二字。它提供了一个扎实的平台，让我能够将课堂上学到的晦涩理论转化为可触摸、可验证的实践成果。这本书的结构安排非常精巧，它没有一味地追求实验的难度和数量，而是精选了那些能够代表数字电子技术核心内容和发展趋势的实验项目。每个实验都经过精心设计，既能体现基本原理，又能展现实际应用。我印象特别深刻的是关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的实验部分，它通过一个个精心设计的例子，让我直观地理解了门电路的组合、触发器的状态转换等概念。书中对实验器材的介绍也非常到位，我不再需要花费大量时间去查阅各种器件的数据手册，而是可以直接从指导书中获取关键信息。更重要的是，这本书在实验过程的描述上，非常注重细节，比如如何正确连接电路，如何避免短路，如何读取仪器上的数据等等，这些看似琐碎的细节，对于初学者来说却是至关重要，它有效地避免了许多不必要的错误和麻烦。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术实验指导书/高等学校教材》与其说是一本教材，不如说是一位耐心细致的引路人。我犹记得第一次翻开它时的青涩与忐忑，生怕那些抽象的逻辑门、时序电路会像未知的星辰大海一样遥不可及。然而，随着实验的深入，我发现自己逐渐被它严谨而又循序渐进的讲解所吸引。书中不仅仅罗列了枯燥的实验步骤，更是巧妙地将理论知识融入实践操作，让那些原本只存在于书本上的概念变得鲜活起来。从最基础的二极管、三极管特性曲线测量，到复杂的集成电路应用，每一步都清晰明了，配合着详尽的图示和表格，即使是初学者也能快速掌握。更令我印象深刻的是，书中对于实验中可能遇到的常见问题和注意事项都进行了预警和指导，仿佛预先为我铺平了道路，大大减少了我在实验过程中可能遇到的挫败感。我曾一度认为数字电路是一个难以逾越的障碍，但这本书的出现，无疑是给我打开了一扇通往理解和掌握数字世界的大门，让我从“不敢看”变成了“想去做”，再到“做得好”。它的价值，远不止于完成一次次的实验，更在于点燃了我对电子技术探索的兴趣火花。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《数字电子技术实验指导书/高等学校教材》并非我接触过的所有教材中篇幅最厚重、理论最深邃的一本，但它无疑是我认为最实用、最能帮助我真正理解数字电子技术的书。它没有华而不实的理论堆砌，而是将重心放在了“如何做”和“为什么这样做”上。书中提供的实验步骤清晰到近乎手把手教学，对于那些对电子领域还比较陌生的我来说，简直是福音。从最基础的逻辑门电路，到稍微复杂一点的时序电路，每一步的讲解都非常到位，配合着精美的插图，即使是闭着眼睛都能大致脑补出实验场景。而且，这本书在实验的“深度”和“广度”之间找到了一个很好的平衡点。它没有为了炫技而设置一些脱离实际的“奇葩”实验，而是选择那些最能体现数字电子技术核心思想，并且在实际工程中应用广泛的实验。这让我感觉我所学的知识是真实可用的，而不是空中楼阁。此外，书中还包含了一些关于实验数据分析和误差处理的指导，这对于培养严谨的科学态度非常有帮助。我曾一度对数字电路感到畏惧，但这本书的陪伴，让我一步步克服了困难，并从中获得了成就感。