數字電路實驗基礎/21世紀電工電子實驗係列教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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崔葛瑾，瀋建國，劉磊 編

圖書標籤:

• 數字電路
• 電路實驗
• 電工電子
• 實驗教材
• 高等教育
• 電子技術
• 21世紀電工電子
• 基礎教程
• 實驗指導
• 電路分析

齣版社： 同濟大學齣版社

ISBN：9787560830513

版次：1

商品編碼：11692735

包裝：平裝

叢書名： 21世紀電工電子實驗係列教材

開本：16開

齣版時間：2006-01-01

用紙：膠版紙

頁數：185

字數：245000

正文語種：中文

內容簡介

　　《數字電路實驗基礎/21世紀電工電子實驗係列教材》依據2004年教育部課程指導委員會修訂的《高等學校電工電子課程教學基本要求》的基礎上，加以適當放寬編寫的。內容主要包括邏輯門電路特性測試、組閤邏輯電路應用、時序邏輯電路應用、脈衝信號的産生與整形、數模轉換和模數轉換以及部分設計性、綜閤性實驗。
　　《數字電路實驗基礎/21世紀電工電子實驗係列教材》編寫注重將數字電子技術的基礎理論、知識點與實際應用相結閤，注意實驗技能和實驗方法的培養和訓練，力求使實驗效果具有趣味性，以提高實驗者的主觀能動性。
　　《數字電路實驗基礎/21世紀電工電子實驗係列教材》可作為工科大專院校電子信息類專業本科生實驗教材，還可供高職、高專院校相關專業作實驗教材使用。

目錄

序
前言
1 實驗基礎知識
1.1 概述
1.2 常用半導體電子元器件的識彆與簡單測試
1.3 常用電子儀器及其測量技術的簡單介紹
1.4 測量誤差及數據處理
1.5 電子電路的安裝與調試

2 邏輯門應用實驗
2.1 TTL集成邏輯門參數的測試實驗
2.2 集電極開路門電路及三態門電路的研究實驗
2.3 CMoS傳輸門應用實驗

3 組閤電路應用實驗
3.1 用小規模集成電路進行組閤邏輯電路設計實驗
3.2 字符編碼顯示電路實驗
3.3 編碼器和譯碼器實驗
3.4 數據選擇器應用實驗
3.5 數據選擇器和數據分配器應用實驗
3.6 組閤邏輯電路冒險現象遇見的研究實驗

4 時序電路應用實驗
4.1 觸發器基本功能測試實驗
4.2 同步時序電路邏輯設計實驗
4.3 變速時鍾發生器實驗
4.4 任意進製分頻器實驗
4.5 集成移位寄存器應用實驗

5 脈衝信號産生與整形實驗
5.1 基本門電路産生脈衝信號實驗
5.2 集成單穩觸發器應用實驗
5.3 集成施密特觸發器應用實驗
5.4 555定時器典型應用實驗
5.5 555定時器興趣實驗

6 數模轉換和模數轉換實驗
6.1 D／A轉換實驗
6.2 數據采集原理（A／D）實驗
6.3 數模轉換器應用實驗

7 綜閤實驗
7.1 報時式數字時鍾製作實驗
7.2 按鍵掃描編碼顯示電路實驗
7.3 數字式電容測試儀製作實驗
7.4 生理刺激反應時間測試儀製作實驗

附錄1 常用邏輯器件索引錶
附錄2 部分集成邏輯器件型號對照錶
附錄3 部分集成器件管腳與功能
附錄4 部分CMOS集成器件管腳與功能
參考文獻

精彩書摘

　　《數字電路實驗基礎/21世紀電工電子實驗係列教材》：
　　1.5.1電子電路的組裝
　　電子電路的組裝通常采用在印刷電路闆上焊接和在麵包闆上插接兩種方法，無論采用哪種方法均應注意以下幾點。
　　（1）所有元器件在組裝前應盡可能測試一遍，以保證所用元器件參數正確、性能閤格。例如，電阻元件要測量其阻值；晶體三極管要測量其盧值；二極管要測量其正反嚮電阻，集成器件要測試其功能等。
　　（2）所有集成器件的組裝方嚮要保持一緻，以便於正確布綫和查綫。
　　（3）組裝分立元件時應使其標誌朝上或朝嚮易於觀察的方嚮，以便於查找和更換。對於有極性的元件，例如，電解電容器、晶體二極管等，組裝時一定要特彆注意，切勿搞錯。
　　（4）如果在麵包闆上組裝，為瞭便於查綫，可根據連接綫的不同作用選擇不同顔色的導綫。一般習慣是正電源用紅色綫；負電源用藍色綫；地綫用黑色綫；信號綫用黃色綫等。連綫盡量做到橫平竪直。連綫不允許跨接在集成電路上，必須從其周圍通過。同時應盡可能做到連綫不互相重疊、不從元器件上方通過。所有地綫必須連接在一起，形成一個公共的參考點。
　　（5）如果在印刷電路闆上焊接，要先檢查印刷電路闆製作質量，判斷有否短路和斷路現象。電路元件的引腳要做清潔處理，即用刀颳除引腳上的氧化物，上好焊锡後再安裝上印刷電路闆。焊接完成後要仔細檢查焊點，避免虛焊、假焊。
　　正確的組裝方法和閤理的布局，不僅可使電路整齊美觀、工作可靠，而且便於檢查、調試和排除故障。如果能在組裝前先擬訂齣組裝草圖，則可獲得事半功倍之效果，使組裝既快又好。
　　1.5.2電子電路的調試
　　電子電路能否達到原設計的性能指標，調試是十分重要的一個環節。調試是指係統的調整、改進與測試。測試是在電路組裝後對電路的參數與工作狀態進行測量，調整則是在測試的基礎上對電路的某些參數進行修正，使之滿足設計要求。調試時應注意所選儀器的輸入阻抗和頻率特性是否符閤被測電路的指標要求。所有儀器，包括信號源、穩壓電源、示波器或其他測量儀錶都必須與被測電路共地，以免引入乾擾，影響或破壞調試對象的正常工作。
　　1.調試方法
　　調試的方法原則上有兩種。一種是邊安裝邊調試，即把總電路按原理功能分成單元電路，逐個安裝和調試。在調試完成的單元電路基礎上逐步擴大安裝和調試的範圍，最後完成整個電路的統調。在工程應用中，這種方法一般用於新設計研發的電路。
　　另一種方法是在整個電路全部安裝完成後，實行一次性調試。這種方法一般適用於電路成熟的係統或需要相互配閤纔能運行的電子電路。
　　在進行調試前應先擬訂齣測試項目、測試步驟、調試方法和所用儀器等。
　　2.調試步驟
　　（1）通電前檢查
　　電路安裝完畢後，不要急於通電，首先要根據原理電路認真檢查電路接綫是否正確，避免錯綫（連綫一端正確、另一端錯誤）、少綫（安裝時漏掉的綫）、多綫（連綫在電路圖上是不存在的）和短路（特彆是間距很小的引腳及焊點間），同時檢查每個元件引腳的使用端數是否與圖紙相符。查綫時最好用指針式萬用錶“Q×1”檔，或用數字萬用錶蜂鳴“Q”檔來測量，而且要盡可能直接測量元器件的引腳，這樣可以同時發現接觸不良的故障。
　　（2）通電觀察
　　先把電源調整到規定電壓值，關斷電源開關後接入待調試電路的電源輸入端。再接通電源開關，充分調動眼、耳、鼻、手來觀察整個電路有無異常現象，包括是否冒煙、是否有異常氣味、是否有異聲、手摸器件是否發燙、電源是否有短路和開路現象等。如果齣現異常，應該立即關掉電源，排除故障後方可重新通電。若沒有任何異常情況發生，還需測量各元器件引腳的電壓是否符閤設計要求後方可開始進行調試。
　　……

《數字電路實驗基礎》 內容簡介 本書是一本深入淺齣的數字電路實驗教材，旨在為讀者打下堅實的數字電路理論和實踐基礎。全書共分為十章，涵蓋瞭數字電路領域的核心概念、基本單元電路、組閤邏輯電路、時序邏輯電路以及常用的數字集成電路等內容。本書強調理論聯係實際，通過精心設計的實驗項目，引導讀者親手搭建、調試和分析各種數字電路，從而加深對數字電路原理的理解，培養解決實際問題的能力。 第一章 數字電路基礎 本章作為全書的起點，首先介紹瞭數字電路的基本概念，包括模擬電路與數字電路的區彆、數字信號的特點、數字電路的邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）及其真值錶和邏輯功能。接著，闡述瞭數字電路的錶示方法，如二進製、十進製、十六進製之間的轉換，以及布爾代數的基本定理和公式，為後續章節的學習奠定理論基礎。本章還介紹瞭數字電路中常用的邏輯電平標準，如TTL和CMOS，以及它們的基本特性和兼容性。此外，本章還將簡要介紹數字集成電路的基本結構和工作原理，為讀者理解後續實驗中使用的集成電路器件做好鋪墊。 第二章 邏輯門電路的實驗 本章是本書實踐部分的開端，主要聚焦於最基本的邏輯門電路。讀者將通過搭建和測試各種基本邏輯門電路（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的實驗，直觀地瞭解它們的邏輯功能。實驗內容將包括使用分立元件（如二極管、三極管）搭建簡單的邏輯門電路，以及使用標準的TTL或CMOS邏輯門集成電路（如74LS00係列、CD4000係列）搭建更復雜的邏輯組閤。通過實驗，讀者將學會如何使用萬用錶、示波器等測量儀器來驗證邏輯門的輸入輸齣關係，並分析電路在不同輸入組閤下的輸齣結果。此外，本章還將引導讀者設計並實現簡單的組閤邏輯功能，例如實現一個基本的“或非”組閤電路，通過實際操作加深對邏輯運算的理解。 第三章 組閤邏輯電路的設計與實現 本章將深入探討組閤邏輯電路的設計方法。首先，介紹如何使用卡諾圖（Karnaugh map）等方法對邏輯函數進行化簡，以達到電路最簡化的目標。接著，詳細講解如何根據化簡後的邏輯錶達式，設計和實現各種常見的組閤邏輯電路，包括編碼器（Encoder）、譯碼器（Decoder）、多路選擇器（Multiplexer, MUX）、數據分配器（Demultiplexer, DEMUX）、加法器（Adder）、減法器（Subtractor）等。每個實驗項目都將包含詳細的實驗原理介紹、電路圖設計、元件清單、實驗步驟以及預期結果分析。例如，在實現4選1多路選擇器的實驗中，讀者將學習如何使用邏輯門或專用集成電路（如74LS151）來完成數據的選擇功能。同時，本章還將介紹一些實用的組閤邏輯應用，如BCD碼譯碼器驅動數碼管顯示。 第四章 時序邏輯電路基礎 本章將引入時序邏輯電路的概念，這是一種狀態會隨時間變化的電路。首先，介紹時序邏輯電路與組閤邏輯電路的區彆，強調時序邏輯電路中存在“記憶”功能。本章將重點講解基本的時序元件，如觸發器（Flip-flop），包括SR觸發器、D觸發器、JK觸發器和T觸發器。讀者將學習它們的邏輯功能、狀態轉移圖、特性方程以及在不同時鍾沿下的工作特點。實驗內容將包括使用邏輯門搭建基本觸發器，以及使用集成電路（如74LS74, 74LS107）實現各種觸發器。通過實驗，讀者將深入理解觸發器的工作原理，為後續更復雜的時序電路學習打下基礎。 第五章 觸發器與寄存器的實驗 本章將進一步深入觸發器的應用，並引入寄存器的概念。在掌握瞭基本觸發器的原理後，本章將重點講解寄存器（Register）的功能，即用於存儲多個二進製位的數據。讀者將學習不同類型的寄存器，如移位寄存器（Shift Register）和並行輸入/並行輸齣（PIPO）寄存器、串行輸入/並行輸齣（SIPO）寄存器等。實驗項目將包括設計和實現一個4位並行加載和並行輸齣的寄存器，以及一個簡單的4位左移或右移移位寄存器。通過這些實驗，讀者將理解數據如何在寄存器中存儲和轉移，為後續學習計數器和存儲器等概念做好準備。 第六章 計數器電路的設計與實現 本章將探討計數器（Counter）電路的設計和應用。計數器是一種能夠按照特定序列對脈衝信號進行計數的時序邏輯電路。本章將介紹異步計數器（Ripple Counter）和同步計數器（Synchronous Counter）的原理和設計方法。實驗項目將涵蓋二進製計數器（加法和減法）、BCD計數器（如74LS160, 74LS162）以及各種模數計數器（Modulo-n Counter）的設計。讀者將學會如何通過組閤觸發器和邏輯門來實現任意模數的計數器。此外，本章還將介紹計數器的實際應用，例如在數字係統中實現定時、頻率分頻和數據統計等功能。 第七章 常用數字集成電路的應用 本章將重點介紹一些在數字電路設計中非常重要的常用數字集成電路（IC）及其應用。我們將詳細介紹各種集成電路的功能、引腳定義、電氣特性以及使用方法。這包括但不限於： 邏輯門集成電路： 如TTL係列（74LS係列）和CMOS係列（CD4000係列）的各種通用邏輯門和功能芯片。 組閤邏輯集成電路： 如譯碼器（74LS138）、編碼器（74LS148）、多路選擇器（74LS151）、比較器（74LS85）等。 時序邏輯集成電路： 如觸發器（74LS74）、移位寄存器（74LS164, 74LS165）、通用計數器（74LS161, 74LS163）等。 顯示驅動集成電路： 如BCD-74LS47/48等，用於驅動數碼管顯示。 其他常用集成電路： 如定時器IC（NE555）在數字電路中的應用，以及簡單的接口電路。 每個集成電路的介紹都將結閤實際的實驗項目，讓讀者通過動手操作來理解和掌握其功能和用法。例如，使用74LS138實現3綫-8綫譯碼器，使用74LS151構建4選1多路選擇器，使用74LS163設計一個60進製計數器等。 第八章 存儲器基礎 本章將引入數字係統中不可或缺的組成部分——存儲器。首先，介紹存儲器的基本概念，包括存儲單元、存儲容量、讀/寫操作等。本章將重點講解隨機存取存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）的原理。 RAM： 介紹靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的基本工作原理，以及如何使用簡單的RAM芯片（如2114, 6264）構建一個小型存儲器模塊。實驗內容將涉及數據的寫入和讀取操作，並學習如何通過地址綫和數據綫來訪問存儲器。 ROM： 介紹ROM的分類，如掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦除可編程ROM（EPROM）和電可擦除可編程ROM（EEPROM）等。重點講解EPROM的讀操作以及如何使用EPROM芯片（如2716, 2732）存儲和讀取預設的程序或數據。 通過本章的實驗，讀者將對存儲器的工作機製有一個初步的認識，並瞭解其在數字係統中的作用。 第九章 數字邏輯的測試與調試 本章將聚焦於數字電路實驗中的重要環節——測試與調試。掌握有效的測試和調試技巧對於成功完成實驗至關重要。本章將介紹常用的測試和調試方法，包括： 靜態測試： 使用數字邏輯分析儀、示波器等工具，在電路靜態工作時（即無時鍾或時鍾頻率較低時）檢查信號的邏輯電平、波形以及輸入輸齣關係，驗證電路的功能是否符閤預期。 動態測試： 在電路動態工作時（如時鍾信號驅動下），觀察信號的時序關係、上升下降沿、時鍾抖動以及競爭冒險現象等，確保電路的時序正確性。 故障定位： 學習如何通過係統的排查方法，如“二分法”測試、替換法等，快速準確地找到電路中的故障點。 使用仿真軟件： 介紹使用常用的數字電路仿真軟件（如Multisim, Logisim, Proteus等），對設計的電路進行仿真驗證，在硬件實現前發現潛在問題，提高實驗效率。 本章將通過一些典型的實驗場景，指導讀者如何運用這些技巧來解決實際實驗中遇到的問題，提高動手能力和解決實際問題的能力。 第十章 實例應用與綜閤實驗 本章將前麵所學知識進行整閤，通過一些具有代錶性的綜閤性實驗項目，展示數字電路在實際係統中的應用。這些實驗項目將涵蓋多個模塊的組閤，要求讀者綜閤運用組閤邏輯、時序邏輯、觸發器、計數器以及集成電路等知識。 簡單的數字鍾： 設計和實現一個數字時鍾，包括時、分、秒的顯示，並能進行時間設置。 電子骰子： 利用隨機數發生器原理，實現一個模擬骰子的功能，隨機顯示1-6的點數。 交通信號燈控製器： 設計一個簡易的交通信號燈控製係統，模擬十字路口的信號燈變化。 簡單的電子琴： 使用脈衝發生器和驅動電路，實現幾個按鍵對應不同音調的電子琴。 通過這些綜閤實驗，讀者將有機會將所學的理論知識轉化為實際的應用，體驗數字電路設計的樂趣，並進一步提升獨立解決復雜問題的能力。 總結 《數字電路實驗基礎》通過理論講解與實踐操作相結閤的方式，為讀者構建瞭一個係統而完整的數字電路學習路徑。本書不僅傳授瞭數字電路的核心理論知識，更重要的是通過豐富的實驗項目，引導讀者在動手實踐中掌握電路的設計、搭建、調試和分析能力。本書內容嚴謹，條理清晰，適閤高等院校、職業技術學院、以及對數字電路感興趣的廣大讀者作為教材或參考書使用。通過本書的學習，讀者將能夠自信地應對各種數字電路相關的理論問題和實際工程挑戰。

評分☆☆☆☆☆

我是一名電子工程專業的學生，對數字電路的學習一直抱有濃厚的興趣。在眾多教材中，《數字電路實驗基礎》以其嚴謹的學術風格和豐富的實踐內容脫穎而齣。它不僅涵蓋瞭數字電路理論的核心知識，還深入探討瞭各種實際應用中的電路設計方法和優化技巧。我特彆欣賞書中對復雜電路模塊的分解和分析，能夠將龐大的係統化繁為簡，讓我能夠更好地掌握其工作原理。實驗部分的設置也極具挑戰性，很多實驗都需要學生運用所學知識進行創新設計，這極大地鍛煉瞭我的工程實踐能力和解決問題的能力。我曾經嘗試過書中關於微處理器接口設計的實驗，在完成之後，我不僅對硬件連接有瞭更深刻的認識，還學會瞭如何利用軟件進行調試，這對於我未來的項目開發非常有幫助。這本書的深度和廣度都令人稱道，無疑是數字電路領域一本不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，《數字電路實驗基礎》在內容的編排上非常有條理。它從最基本的最基礎的邏輯門開始，然後逐步過渡到更復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路，再到一些實際的應用模塊。每個章節都提供瞭相應的實驗，讓理論與實踐緊密結閤，這是我非常看重的一點。我尤其欣賞書中在分析組閤邏輯電路時的係統性，例如如何通過卡諾圖進行簡化，以及各種編碼器、譯碼器的設計思路。在實驗部分，它不僅提供瞭詳細的電路圖和元器件列錶，還對實驗現象進行瞭預期的分析，這使得學生在進行實驗時，能夠有明確的目標，並且在遇到問題時，能夠有針對性地進行排查。這本書讓我對數字電路的整體框架有瞭更清晰的認識，也為我將來深入學習更高級的數字係統設計打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名業餘電子愛好者，我一直渴望能更係統地學習數字電路，擺脫那種零散的、碎片化的知識點。《數字電路實驗基礎》這本書就像給我打開瞭一扇新世界的大門。它沒有那些高深的理論術語堆砌，而是用非常生活化的語言和直觀的圖示來解釋復雜的概念，比如如何用簡單的例子來理解JK觸發器的狀態變化，或者異步計數器和同步計數器的區彆。最讓我驚喜的是，書中的很多實驗項目都非常貼近實際生活，比如用數字電路實現一個簡易的電子琴，或者設計一個自動售貨機模型。我跟著書中的步驟，一步步完成瞭我的第一個數字電路小項目——一個簡單的密碼鎖。雖然過程有些麯摺，但我學到瞭很多關於邏輯門、譯碼器、多路選擇器等元器件的實際應用，感覺自己真的能用這些“小積木”搭建齣有用的東西來，這種滿足感難以言錶。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字電路實驗基礎》真是讓我又愛又恨。愛它是因為它確實很紮實，理論講得很透徹，各種公式推導、時序分析都寫得明明白白。但恨它也正是因為這份“透徹”，有時候我一個初學者讀起來簡直是雲裏霧裏。比如，關於狀態機的設計那塊，書上舉瞭很多例子，但是我看瞭半天還是沒完全理解如何從需求一步步推導齣狀態轉移圖，再寫成邏輯錶達式。實驗部分倒是比理論好懂一些，至少按照步驟操作，能看到電路工作。我試著做瞭一個簡單的交通燈控製器，雖然最後成功瞭，但是中間遇到瞭不少問題，比如連綫錯誤、元器件選型不當等等，這些書上都沒怎麼細說。感覺這本書更適閤那種已經有一定基礎，想要深入鑽研的學生或者工程師，對於完全零基礎的我來說，可能還需要再找一些更入門的書來輔助閱讀。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛接觸數字電路的新手，這本書簡直是我的及時雨。從最基礎的邏輯門原理開始，到各種組閤邏輯和時序邏輯電路的設計與實現，內容循序漸進，講解清晰易懂。我尤其喜歡書中的實驗部分，每一個實驗都配有詳細的步驟、元器件清單和預期結果，讓我能夠親手搭建電路，驗證理論知識，加深理解。書中的插圖和圖示也相當直觀，很多抽象的概念通過圖形化的方式呈現齣來，大大降低瞭學習難度。我曾經在其他地方嘗試過學習數字電路，但總是覺得概念模糊，實踐起來無從下手。這本書的齣現，徹底改變瞭我的學習體驗。它不僅僅是一本教科書，更像是一位耐心的老師，一步步引導我探索數字世界的奧秘。我感覺自己現在對各種觸發器、計數器、移位寄存器等基本單元模塊的理解已經有瞭質的飛躍，甚至能嘗試自己設計一些簡單的數字係統瞭。這種成就感是無與倫比的。