数字逻辑电路实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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侯传教 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121089824

商品编码：29488091526

包装：平装

出版时间：2009-07-01

基本信息

书名：数字逻辑电路实验

定价：29.00元

作者：侯传教

出版社：电子工业出版社

出版日期：2009-07-01

ISBN：9787121089824

字数：409.6000

页码：246

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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本书根据教育部教学指导委员会的教学基础要求编写，详细介绍了数字逻辑电路的类型及使用常识，典型芯片的功能，常见数字电路的逻辑仿真，给出了基于可编程器件实现常见电路的VHDL程序及仿真，以及电路故障诊断方法。为便于双语学习，部分实验内容用英语编写。在实验安排上考虑与理论教学的同步，注重学生实际工程设计能力的培养，减少验证性实验，增加设计和综合性实验。
本书可作为高等院校电子信息类、计算机科学与技术、自动控制等专业本科生、专科生的实验教材，也可供从事电路设计和研发的工程技术人员阅读或参考。
本书配有教学课件（电子版），任课教师可从华信教育资源网（教育网：．huaxin．edu．或公共网：．hxedu．．）E免费注册后下载。

目录

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章　数字电路实验基础
　1.1 概述
　1.2　实验的基本过程
　　1.2.1　实验预习
　　1.2.2　实验中的EDA仿真
　　1.2.3　实验中的操作规范
　　1.2.4　布线原则
　　1.2.5　数字电路测试
　　1.2.6　数字电路的故障查找和排除
　　1.2.7　实验记录和实验报告
　1.3　数字集成电路简介
　　1.3.1　概述
　　1.3.2　TTL器件的特点和工作条件
　　1.3.3　TTL器件使用须知
　　1.3.4　CMOS数字集成电路的特点
　　1.3.5　CMOS器件使用须知
　　1.3.6　数字IC器件的封装
　　1.3.7　数字电路逻辑状态
　1.4　数字实验箱简介
第2章　集成逻辑门电路
　2.1　集成逻辑门电路实验目的与要求
　2.2　集成逻辑门电路基础知识
　　2.2.1　集成逻辑门电路的类型及特点
　　2.2.2　典型门电路芯片
　　2.2.3　TTL门电路的主要参数
　　2.2.4　集成门电路的使用规则
　2.3　门电路的EDA仿真
　2.4　集成逻辑门功能测试
　2.5 门电路故障的分析及诊断
　2.6　实验报告及思考题
第3章　组合逻辑电路
　3.1　全加器
　　3.1.1　全加器实验目的与要求
　　3.1.2　全加器基础知识
　　3.1.3　全加器的EDA仿真
　　3.1.4　全加器电路
　　3.1.5　基于VHDL实现l位全加器
　　3.1.6　组合逻辑电路故障检测
　　3.1.7　实验报告及思考题
　3.2　译码器
　　3.2.1　译码器实验目的与要求
　　3.2.2　译码器基础知识
　　3.2.3　译码器的EDA仿真
　　3.2.4　译码器电路
　　3.2.5　基于VHDL实现的3.8线译码器
　　3.2.6　组合逻辑电路故障判断方法
　　3.2.7　实验报告及思考题
3.3　数据选择器
　　3.3.1　数据选择器实验目的与要求
　　3.3.2　数据选择器基础知识
　　3.3.3　数据选择器的EDA仿真
　　3.3.4　数据选择器电路
　　3.3.5　基于VHDL实现的8选1数据选择器
　　3.3.6　实验报告及思考题
第4章　时序逻辑电路
4.1 触发器
　　4.1.1　触发器实验目的与要求
　　4.1.2　触发器基础知识
　　4.1.3　触发器的EDA仿真
　　4.1.4　基本触发器电路
　　4.1.5　基于VHDL实现的JK触发器
　　4.1.6　触发器常见故障分析及诊断
　　4.1.7　实验报告及思考题
4.2　移位寄存器
　　4.2.1　移位寄存器实验目的与要求
　　4.2.2　移位寄存器基础知识
　　4.2.3　移位寄存器的EDA仿真
　　4.2.4　移位寄存器电路
　　4.2.5　基于VHDL实现的8位移位寄存器
　　4.2.6　移位寄存器常见故障分析及诊断
……
第5章　混合电路
Chapter 6 Experiments of Digital Circuits
第7章　数字电路应用设计
第8章　数字电路实验参考资料
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电路设计：从原理到实践》 一、 绪论：何为“电路”？ 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被各种电子设备所包围，从智能手机、笔记本电脑到复杂的工业控制系统，它们无一不依赖于精密的电路设计。那么，究竟什么是电路？简单来说，电路是电流在闭合回路中流动的路径。它由各种电子元器件（如电阻、电容、电感、晶体管、集成电路等）通过导线连接而成，用于实现特定的电信号处理功能。 《电路设计：从原理到实践》这本书，旨在带领读者踏上一段探索电路奥秘的旅程，从最基础的电学原理出发，逐步深入到各种复杂电路的设计与实现。它不仅会讲解抽象的理论概念，更注重将这些理论与实际应用相结合，让读者能够理解电路在现实世界中的作用，并掌握亲手设计与构建电路的能力。 这本书的定位是为对电子技术充满好奇的学生、爱好者，以及需要在实际工作中应用电路知识的工程师提供一份全面而深入的指导。我们相信，通过掌握电路设计的核心知识，读者将能够更好地理解现代科技的基石，甚至参与到下一代创新技术的研发中。 二、 电学基础：万物的基石 任何宏伟的建筑都始于坚实的地基，而电路的基石便是扎实的电学基础。在本书的开篇，我们将从最基本的概念入手，确保读者对电流、电压、电阻、电容、电感等基本电学量有清晰而深刻的理解。 电荷与电流：我们将从电荷的本质出发，解释电荷的静止与运动如何产生电场与电流。通过欧姆定律，我们将揭示电压、电流和电阻之间的基本关系，这是理解所有电路行为的起点。 电压与电位：电压是驱动电荷移动的“动力”，我们将通过类比水压等直观的方式，帮助读者理解电压的概念，以及不同电位点之间的差异如何形成电压。 电阻：电阻是阻碍电流流动的“阻力”，我们将深入探讨不同材料的电阻特性，以及电阻在电路中扮演的重要角色。串联和并联电阻的计算将是基础中的基础，为后续更复杂的电路分析打下基础。 电容：电容是存储电荷的“容器”，我们将分析电容的结构、工作原理以及它在滤波、耦合等方面的应用。学习如何计算电容的容值，以及电容在交流电路中的行为，对于理解许多现代电子设备至关重要。 电感：电感是利用磁场存储能量的元件，我们将探索电感的产生原理、自感与互感，以及它在能量转换、振荡电路中的作用。 本书将采用清晰的图示和生动的比喻，力求让这些看似抽象的概念变得易于理解。通过一系列精心设计的计算例题，读者将有机会巩固所学知识，并逐步建立起对电学世界的直观感受。 三、 直流电路分析：稳定与基础 在掌握了基本电学元件后，我们便可以开始分析最基础的直流电路。直流电路是指电流方向恒定不变的电路，它们是许多电子设备的核心组成部分。 基尔霍夫定律：作为直流电路分析的两大法宝——基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），我们将详细讲解它们的原理和应用。通过对KCL和KVL的熟练运用，读者将能够解决各种复杂的直流电路节点和回路问题。 节点电压法与网孔电流法：这两种系统化的电路分析方法，将帮助读者建立起一套行之有效的分析框架。我们将通过大量的实例，演示如何运用这些方法来求解电路中的未知电压和电流。 戴维宁定理与诺顿定理：这些强大的定理可以将复杂的线性电路简化为等效的二端网络，极大地简化了电路的分析过程。我们将深入剖析这两个定理的推导过程和应用场景，让读者能够轻松应对看似棘手的电路问题。 电路中的功率与能量：理解电功率和能量在电路中的消耗与转换，对于优化电路设计、提高效率至关重要。我们将讲解焦耳定律，并分析各种电路元件的功率消耗情况。 通过对直流电路的深入分析，读者将建立起对电路工作原理的基本认识，并为后续学习更复杂的交流电路和非线性电路奠定坚实的基础。 四、 交流电路分析：动态与普遍 现代电子世界中，绝大多数信号都是交流信号。交流电路是指电流方向和大小随时间周期性变化的电路。理解交流电路的分析方法，是掌握现代电子技术不可或缺的一环。 相量分析：为了简化交流电路的分析，我们将引入相量这一强大的数学工具。通过将正弦稳态的时域信号转换为复数域的相量，我们可以将复杂的微分方程转化为代数方程，从而极大地简化计算。 阻抗与导纳：电阻、电容和电感在交流电路中的行为不再是简单的实数，而是表现为复数形式的阻抗。我们将详细讲解电容和电感的阻抗计算，并引入导纳的概念，帮助读者理解交流电路的频率响应特性。 RLC串并联谐振电路：谐振是交流电路中一个非常重要的现象，它在滤波器、振荡器等应用中发挥着关键作用。我们将深入分析RLC串联和并联谐振电路的特性，包括谐振频率、品质因数和带宽等。 三相交流电路：在电力系统中，三相交流电是主流的供电方式。我们将介绍三相电源的产生、相量表示以及三相负载的连接方式（星形和三角形），并讲解三相功率的计算。 掌握了交流电路的分析方法，读者将能够理解收音机、通信设备、电力系统等众多领域的运行原理。 五、 半导体器件：电子世界的基石 随着电子技术的飞速发展，半导体器件已成为现代电子设备的核心。它们具有体积小、功耗低、集成度高等优点，彻底改变了电子产品的面貌。 二极管：作为最基本的半导体器件，二极管具有单向导电性。我们将深入讲解PN结的形成原理，分析正向导通和反向截止特性，并介绍不同类型的二极管（如整流二极管、稳压二极管、发光二极管等）及其应用。 三极管（BJT）：双极结型三极管是重要的放大器件，它能够将微弱的信号放大，从而实现信号的增强。我们将详细分析BJT的结构、工作原理（共发射极、共集电极、共基极放大电路），以及它在开关和放大电路中的应用。 场效应管（FET）：场效应管以其高输入阻抗和低功耗等优点，在现代电子电路中得到了广泛应用。我们将介绍结型场效应管（JFET）和金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）的工作原理，以及它们在放大和开关电路中的应用。 集成电路（IC）：集成电路是将大量晶体管、电阻、电容等电子元件集成在一块很小的芯片上。我们将简要介绍集成电路的制造工艺和分类，并重点讲解运算放大器（Op-Amp）这一通用型的集成电路，它在模拟信号处理中扮演着至关重要的角色。 本章将帮助读者理解各种半导体器件的工作机制，为深入学习集成电路和数字电路打下基础。 六、 滤波器设计：信号的“净化器” 在现实世界中，我们接收到的信号往往是包含有用信息和干扰噪声的混合体。滤波器能够根据频率选择性地允许或抑制特定频率的信号通过，从而达到“净化”信号的目的。 滤波器分类：我们将介绍不同类型的滤波器，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。 有源滤波器与无源滤波器：我们将区分由无源元件（电阻、电容、电感）构成的无源滤波器和包含有源元件（如运放）的有源滤波器，并分析它们各自的优缺点。 基本滤波器电路：我们将通过RC、RL、LC等基本元件组合，设计出各种低通、高通、带通和带阻滤波器电路。 滤波器设计参数：我们将讲解如何选择滤波器的截止频率、中心频率、带宽、品质因数等关键参数，以满足特定的应用需求。 滤波器应用实例：我们将通过实际的通信系统、音频处理等应用场景，展示滤波器在信号处理中的重要作用。 通过本章的学习，读者将能够理解如何根据实际需求设计和实现各种功能的滤波器，为信号的有效处理提供有力支持。 七、 信号与系统：信息的载体 在电子学的世界里，信息是以信号的形式存在的，而系统则是处理这些信号的“加工厂”。理解信号与系统的基本概念，对于深入理解整个电子学至关重要。 信号的分类：我们将介绍不同类型的信号，包括模拟信号与数字信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号等。 信号的傅里叶分析：傅里叶分析是信号处理的核心工具，它能够将复杂的信号分解成一系列简单的正弦波。我们将讲解傅里叶级数和傅里叶变换，帮助读者理解信号的频谱特性。 系统的基本特性：我们将介绍系统的线性、时不变、因果等基本特性，以及它们对系统行为的影响。 卷积：卷积是描述线性时不变系统输出与输入之间关系的数学运算。我们将深入讲解卷积的原理和计算方法，并分析其在系统分析中的重要作用。 拉普拉斯变换与Z变换：这些变换是处理线性系统（特别是微分方程和差分方程）的强大工具，它们能够将时域的运算转化为频域的代数运算，大大简化了分析过程。 本章将为读者提供一个更宏观的视角来理解电子系统的工作原理，并为后续深入研究更高级的信号处理技术打下基础。 八、 实践项目：从理论到创造 理论的学习固然重要，但将知识付诸实践，才能真正掌握电路设计的精髓。《电路设计：从原理到实践》的另一大特色在于其丰富的实践项目。 基础实验：我们将从搭建简单的LED指示灯、设计简易电源电路开始，让读者逐步熟悉面包板、焊接等基本实验技能。 模拟电路设计：读者将有机会设计并实现音频放大器、振荡器、滤波器等模拟电路，亲身体验理论在实际电路中的应用。 数字电路入门：虽然本书不侧重数字逻辑电路，但我们将通过一些基础的数字电路概念，如逻辑门、触发器等，为读者打开数字世界的大门，并可以指导读者完成一些简单的数字电路组合。 原型制作与调试：在项目实施过程中，我们将指导读者如何进行电路原型制作，以及如何使用万用表、示波器等测量仪器进行电路调试，解决实际问题。 创新项目指导：本书将提供一些启发性的项目思路，鼓励读者发挥创造力，设计出更具挑战性的电路。 通过这些实践项目，读者将不仅巩固所学的理论知识，更能培养解决实际工程问题的能力，体验从“懂”到“会”的飞跃。 九、 结语：探索无止境 《电路设计：从原理到实践》为您打开了通往电子世界的大门。我们希望这本书能够激发您对电子技术的浓厚兴趣，培养您独立思考和解决问题的能力。电路设计是一个不断发展和创新的领域，本书为您提供了一个坚实的基础，让您能够在这个充满活力的领域中继续探索、学习，并为未来的科技进步贡献自己的力量。 掌握了本书的内容，您将能够： 深刻理解电学基本原理。 熟练运用电路分析方法。 掌握半导体器件的工作原理。 能够设计和实现基本的模拟电路。 具备解决实际电路问题的能力。 电子学的未来充满无限可能，希望您能在这段学习旅程中，找到属于自己的乐趣与成就。

评分☆☆☆☆☆

这本书我当初拿到的时候，以为又是那种枯燥乏味的理论堆砌，结果翻开才发现，它更像是一本能把我从零基础一步步带进数字逻辑世界的指南。我之前对电路什么的基本是一窍不通，看到那些0和1，还有各种奇形怪状的符号，就头疼。但这本书的讲解方式真的很不一样，它不是一股脑地把概念全抛给你，而是循序渐进，从最基础的逻辑门开始，每一个概念都配有清晰的图示和生动的比喻，让我这种小白也能理解。而且，它非常强调动手实践，每个章节后面都跟着相应的实验项目，这些实验并不需要特别昂贵的设备，很多都是用最常见的面包板和基本元器件就能完成。我记得第一次跟着书上的步骤，成功搭建了一个简单的组合逻辑电路，那种成就感简直爆棚！更重要的是，它教会我的不仅仅是如何搭建一个电路，更是培养了一种解决问题的逻辑思维方式，遇到复杂的问题，可以一步步拆解，用逻辑的语言去分析和处理。这本书绝对是想入门数字逻辑领域的朋友们的福音，它真的让我觉得这个领域并没有想象中那么遥不可及。

评分☆☆☆☆☆

这本书对我而言，更像是一本“打开新世界大门”的钥匙。我之前对数字电路的认知仅限于一些模糊的概念，觉得离自己很遥远。但这本书用一种非常亲切和引人入胜的方式，将我引入了这个领域。它的语言风格非常生动，避免了过多的专业术语，即使是复杂的逻辑运算，也能用非常形象的比喻来解释。例如，它在讲解触发器的工作原理时，就用了“水龙头开关”的比喻，一下子就让我抓住了核心。而且，它不仅仅停留在理论层面，更注重实际应用。书中的实验项目设计得非常巧妙，能够有效地将课堂上学到的知识转化为动手实践。我记得有一次，我跟着书中的例子，用FPGA实现了一个简单的数码管显示，看到屏幕上跳动的数字，我才真正体会到数字逻辑的魅力。这本书的优点在于，它不会让你感到畏惧，而是让你充满探索的欲望，让你一步步发现数字逻辑的奥妙之处。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大感受就是，它让“学习”这件事变得有趣起来了。我之前对电子电路一直心存敬畏，觉得那是需要深厚功底才能涉足的领域。但这本书的出现，彻底改变了我的看法。它的排版设计非常精美，图文并茂，一点都不枯燥。而且，它的语言风格非常活泼，就像和一位经验丰富的朋友在交流。书中对于每一个概念的解释都非常到位，并且会通过一些生活中的例子来类比，让我很容易就能理解。例如，在讲解逻辑运算时，它用到了“交通信号灯”的例子，一下子就让我明白了AND、OR、NOT门的作用。更关键的是，它不是一本纯粹的理论书，它更强调动手实践。每一个章节后面都设计了详细的实验步骤，让我能够亲自动手去搭建和验证。我记得我跟着书上的指导，用最简单的元器件，成功构建了一个能够控制LED灯闪烁的电路，那种成就感是无法言喻的。这本书让我觉得，学习数字逻辑电路并不是一件难事，它更像是一场充满乐趣的探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己像是经历了一场思维的“升级”。我之前总觉得电子工程是物理和数学的天下，但这本书让我看到，数字逻辑更像是“建筑学”——用最基本的“积木”（逻辑门）构建出越来越复杂的“建筑”（数字系统）。它的叙述非常流畅，逻辑清晰，就像在听一位经验丰富的老师娓娓道来。书中对于每一个重要的概念，比如时序逻辑、状态机等等，都进行了深入浅出的剖析，并且通过大量的实例来巩固理解。我尤其喜欢它在讲解一些经典电路设计时，会追溯到最初的设计思路和遇到的挑战，这让我不仅仅是学习“怎么做”，更能理解“为什么这么做”。在实验部分，书中的指导非常细致，从元器件的选用、接线方法，到调试技巧，都考虑得非常周全。我曾经在调试一个实验时遇到了一个棘手的bug，翻阅了书中的相关章节，才恍然大悟，原来是我对某个时序的理解不够深入。这本书不仅仅是提供了操作指南，更是提供了一种思考框架，让我能够更有效地进行电路设计和故障排除。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习数字信号处理，为了更好地理解其中的一些底层原理，我尝试阅读了这本关于数字逻辑电路的实验书籍。我最欣赏它的地方在于，它非常注重概念的建立和逐步深化。不像一些教材上来就抛出复杂的公式和定理，这本书从最基本、最核心的逻辑门开始，然后层层递进，讲解组合逻辑、时序逻辑，再到更高级的状态机设计。每一个环节都辅以大量的图解和实例，清晰明了。特别值得一提的是，书中的实验部分设计得非常实用，让我能够亲手去验证书中的理论，并且在实践中加深理解。我记得有一个实验是设计一个简单的计数器，通过书中的指导，我不仅成功完成了搭建，还在实验中体会到了时钟信号和时序控制的重要性，这对我在数字信号处理中的时序理解非常有帮助。这本书的优点在于，它能够帮助读者建立扎实的理论基础，同时又能够通过实践来巩固和拓展这些知识，是一种非常高效的学习方式。