數字電子電路--高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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人力資源和社會保障部教材辦公室組織寫 著

圖書標籤:

• 數字電子電路
• 電子技術
• 電氣自動化
• 維修
• 教材
• 高級工
• 職業教育
• 電路分析
• 電子元件
• 安裝

店鋪： 晚鞦畫月圖書專營店

齣版社： 中國勞動社會保障齣版社

ISBN：9787504595522

商品編碼：29492011907

包裝：平裝

齣版時間：2012-04-01

基本信息

書名：數字電子電路--高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材

定價：25.00元

作者：人力資源和社會保障部教材辦公室組織寫

齣版社：中國勞動社會保障齣版社

齣版日期：2012-04-01

ISBN：9787504595522

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.322kg

編輯推薦

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人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫的這本《數字電子電路》是在充分調研企業生産和學校教學情況的基礎上，吸收和藉鑒各地高級技工學校教學改革的成功經驗完成的。教材共分七章，內容包括：數字電路基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換、數／模轉換和模／數轉換、半導體存儲器與可編程邏輯器件、數字電路的綜閤應用。

內容提要

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人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫的《數字電子電路》為全國高級技工學校電氣自動化設備安裝與維修專業教材。主要內容包括數字電路基礎、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換、數／模轉換和模／數轉換、半導體存儲器與可編程邏輯器件、數字電路的綜閤應用，並有針對性地安排瞭相關的實驗與實訓內容。《數字電子電路》由邵展圖主編，孫正鳳、王一平副主編，何薇、徐敏、翟蓉蓉、孫瀟瀟、周洋參加編寫；郭贊審稿。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《數字電子電路：高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材》 前言 在當今工業自動化飛速發展的時代，電氣自動化設備作為現代工業的“神經中樞”，其重要性不言而喻。而數字電子電路，作為構成這些設備核心邏輯與運算的基礎，更是掌握自動化設備安裝、調試、維護與故障排除的關鍵知識。本書正是為培養具備紮實數字電子電路理論基礎和豐富實踐技能的高級工而精心編寫的專業教材。我們深知，理論知識隻有與實際應用緊密結閤，纔能真正轉化為解決工程問題的利器。因此，本書在內容編排上，力求理論嚴謹性與工程實踐性的高度統一，旨在幫助讀者構建清晰的數字電路認知體係，並能熟練運用所學知識應對復雜多變的工業現場。 本書特色與內容概述 本書以“數字電子電路”為核心，緊密圍繞“高級工電氣自動化設備安裝與維修”的專業需求，精心設計瞭涵蓋理論講解、電路分析、元器件特性、典型應用以及故障診斷等多個維度。全書內容結構清晰，邏輯嚴謹，語言生動，圖文並茂，力求讓讀者在輕鬆愉悅的學習氛圍中，逐步掌握數字電子電路的奧秘。 第一部分：數字電路基礎理論 本部分是構建數字電路認知體係的基石。我們將從最基本的概念入手，逐步深入。 第二章：數製與編碼。 工業自動化設備中，數據的錶示和傳遞至關重要。本章將詳細介紹二進製、十進製、十六進製等常用數製，以及它們之間的相互轉換。在此基礎上，我們將深入講解各種編碼方式，如BCD碼、ASCII碼、格雷碼等，並分析它們在不同應用場景下的優劣，幫助讀者理解數據如何在數字係統中被錶示和處理。例如，在PLC（可編程邏輯控製器）的輸入輸齣信號處理中，理解二進製的位操作和BCD碼的十進製錶示就顯得尤為關鍵。 第三章：邏輯門電路。 邏輯門電路是數字電路中最基本的組成單元，它們實現瞭基本的邏輯運算，如“與”、“或”、“非”、“與非”、“或非”、“異或”、“同或”等。本章將詳細介紹這些基本邏輯門的符號、真值錶、邏輯功能和物理實現。我們會深入分析門電路的工作原理，並結閤實際應用，例如在簡單的傳感器信號處理中，如何利用“與”門實現兩個條件同時滿足時纔輸齣信號，或利用“非”門實現信號的反轉。此外，還將引入集成電路（IC）的基本概念，介紹常用的TTL（晶體管-晶體管邏輯）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）邏輯係列，以及它們在工業現場的適用性，比如CMOS器件的低功耗特性使其在電池供電設備中更受歡迎。 第四章：邏輯代數與邏輯函數化簡。 邏輯代數是分析和設計數字電路的數學工具。本章將介紹布爾代數的基本定理和定律，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。在此基礎上，我們將學習如何利用這些定律對復雜的邏輯函數進行化簡，以達到簡化電路、降低成本、提高可靠性的目的。常用的化簡方法，如卡諾圖（Karnaugh Map）法和奎恩-麥剋拉斯基（Quine-McCluskey）法，都將進行詳細講解和實例演示。例如，在設計一個簡單的電動機啓停控製電路時，通過化簡邏輯函數，可以大大減少所需的邏輯門數量，降低功耗和布綫復雜度。 第二部分：組閤邏輯電路 本部分將在此基礎上，介紹由邏輯門電路組成的、電路的輸齣僅取決於當前輸入的組閤邏輯電路。 第五章：組閤邏輯電路的分析與設計。 本章將引導讀者掌握分析給定組閤邏輯電路功能的方法，以及根據功能要求設計組閤邏輯電路的流程。我們將重點介紹多種常用的組閤邏輯電路，包括： 譯碼器與編碼器： 詳細講解它們的作用和工作原理，例如在多路選擇器中，譯碼器如何根據控製信號選擇不同的輸入通道；在鍵盤輸入係統中，編碼器如何將按鍵信號轉換為數字編碼。 數據選擇器（Multiplexer, MUX）： 介紹其作為數據通路控製的關鍵作用，以及如何利用數據選擇器實現復雜的邏輯功能和信號路由。在自動化係統中，數據選擇器常用於在多個傳感器信號中動態選擇一個進行處理。 加法器與減法器： 講解半加器、全加器等基本單元，以及如何構成多位二進製加法器和減法器。這將為理解計算機內部的算術運算單元打下基礎。 比較器： 介紹如何設計比較器來判斷兩個二進製數的大小關係，這在許多自動化控製的閾值判斷中非常有用，例如當測量值大於設定值時觸發報警。 掎（Parity）電路： 講解掎位發生器和掎位檢測器的原理，它們在數據傳輸的可靠性方麵起著重要作用，能夠檢測齣數據傳輸過程中可能齣現的奇偶錯誤。 第六章：存儲元件（觸發器）。 存儲是數字電路實現時序功能的前提。本章將重點介紹各種類型的觸發器，這是構成時序邏輯電路的基本單元。我們將詳細講解： 基本觸發器： 如SR觸發器（置位-復位觸發器），分析其狀態轉換特性和約束條件。 同步觸發器： JK觸發器、D觸發器、T觸發器等，重點講解它們的時鍾觸發方式、激勵錶和狀態轉換圖。理解時鍾信號在同步電路中的作用至關重要，它保證瞭電路在統一的節拍下工作，避免瞭競爭冒險。 觸發器的應用： 介紹觸發器在寄存器、計數器等電路中的作用。例如，D觸發器是構成數據寄存器的基礎，JK觸發器是構成通用計數器的關鍵。 第三部分：時序邏輯電路 本部分將在此基礎上，介紹電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還與過去輸入有關的時序邏輯電路。 第七章：寄存器與計數器。 寄存器： 詳細講解移位寄存器（SISO、SIPO、PISO、PIPO）的工作原理和應用，它們在數據串並轉換、存儲等方麵的作用。例如，在通信接口中，移位寄存器用於將並行數據串行發送，或將串行數據轉換為並行數據。 計數器： 介紹同步計數器和異步計數器的區彆與聯係。重點講解各種計數器，如二進製計數器、十進製計數器（BCD計數器）、環形計數器、約翰遜計數器等。分析它們的結構、工作原理和應用，例如在定時器、頻率分頻器、步進電機驅動等領域，計數器都發揮著不可替代的作用。 第八章：時序邏輯電路的分析與設計。 本章將引導讀者掌握分析復雜時序邏輯電路的方法，以及根據功能要求設計時序邏輯電路的流程。我們將介紹狀態圖（State Diagram）和狀態錶（State Table）作為描述時序邏輯電路行為的工具，並講解如何根據這些圖錶來設計電路。重點講解穆爾（Mealy）型和米利（Moore）型時序電路的區彆和設計方法。 第四部分：半導體存儲器與接口技術 本部分將重點介紹在自動化設備中廣泛使用的存儲器和信號接口技術。 第九章：半導體存儲器。 隨機存取存儲器（RAM）： 介紹靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的工作原理、特性和應用。重點講解它們在設備內存中的作用，如SRAM用於高速緩存，DRAM用於主存儲器。 隻讀存儲器（ROM）： 介紹ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等各種類型的ROM，以及它們的特性和應用。在自動化設備中，ROM常用於存儲固件、參數設置和程序代碼，如Flash Memory在嵌入式係統中扮演著重要角色。 存儲器的組織與接口： 講解存儲器的地址綫、數據綫、控製綫，以及它們與微處理器之間的接口方式。 第十章：數模/模數轉換器（DAC/ADC）。 工業現場的許多信號是模擬的，而數字電路隻能處理數字信號。因此，DAC和ADC在自動化設備中是連接模擬世界和數字世界的橋梁。 D/A轉換器（DAC）： 介紹DAC的基本原理，如電阻網絡型、權電流型DAC，以及它們的分辨率、轉換時間等性能指標。在信號發生器、可編程電源等設備中，DAC用於生成模擬輸齣信號。 A/D轉換器（ADC）： 詳細講解ADC的基本原理，如逐次逼近型、雙積分型、Σ-Δ型ADC，以及它們在采集傳感器信號方麵的應用。例如，溫度傳感器、壓力傳感器等輸齣的模擬信號需要通過ADC轉換為數字信號，纔能被微處理器處理。 DAC/ADC的選型與應用： 結閤工業現場的具體應用，指導讀者如何根據需求選擇閤適的DAC和ADC。 第五部分：數字邏輯集成電路與應用 本部分將介紹更高級的數字電路概念以及在自動化設備中的實際應用。 第十一章：可編程邏輯器件（PLD）與FPGA。 隨著集成電路技術的發展，PLD和FPGA已成為現代數字係統設計的關鍵。 PLD概述： 介紹PLA、PAL、GAL等基本PLD器件的結構和特點。 FPGA（現場可編程門陣列）： 詳細講解FPGA的基本結構（查找錶LUT、寄存器、布綫資源）、工作原理和設計流程。FPGA具有高度的靈活性和並行處理能力，在工業自動化中，常用於實現復雜的控製算法、高速數據處理和定製化邏輯功能。 HDL（硬件描述語言）： 簡要介紹Verilog或VHDL語言，它們是用於描述和設計FPGA電路的主要語言。 第十二章：數字電子技術在電氣自動化設備中的應用實例。 本章是全書的實踐升華。我們將通過具體案例，展示數字電子電路如何在各種電氣自動化設備中發揮作用。 PLC（可編程邏輯控製器）內部的數字電路： 分析PLC的輸入/輸齣模塊、CPU模塊、通信模塊等是如何基於數字電路實現的。例如，輸入模塊的光電隔離電路、輸齣模塊的驅動電路、CPU內部的微處理器和存儲器接口等。 變頻器（VFD）的控製電路： 講解變頻器中數字電路在頻率給定、過載保護、通信控製等方麵的應用。 伺服驅動器的數字控製： 分析伺服驅動器中位置控製、速度控製、力矩控製等是如何通過數字電路和微處理器實現的。 傳感器信號處理與接口： 結閤具體傳感器類型，講解數字電路如何對傳感器輸齣信號進行濾波、放大、A/D轉換和數字信號處理。 通信接口電路： 介紹RS-232、RS-485、CAN總綫等工業通信接口的數字電路設計與應用。 第六部分：數字電子電路的故障診斷與維修 理論聯係實際，本部分將聚焦於解決實際工程問題。 第十三章：數字電路的常見故障及排除方法。 故障的類型： 講解開路、短路、器件損壞、信號乾擾等常見故障類型。 故障診斷的基本原則與流程： 強調從現象入手，邏輯分析，逐步縮小範圍。 常用診斷工具： 介紹萬用錶、示波器、邏輯分析儀等工具的使用方法，以及它們在數字電路故障診斷中的作用。 典型故障案例分析： 結閤前麵章節介紹的電路，選取一些實際的故障場景進行分析和排除，例如某控製麵闆邏輯門損壞導緻功能異常，某存儲器芯片失效導緻數據丟失等。 預防性維護： 強調定期檢查、清潔和環境控製在延長設備壽命和減少故障發生方麵的重要性。 附錄 常用電子元器件規格參數。 工業自動化常用標準規範簡介。 參考書目。 結語 本書的編寫目標是成為高級工電氣自動化設備安裝與維修專業學生和從業人員的得力助手。我們希望通過係統深入的講解，輔以豐富的實例，幫助讀者建立對數字電子電路的全麵認識，掌握分析和設計數字電路的基本技能，並能將所學知識靈活應用於實際的電氣自動化設備安裝、調試和維修工作中。我們堅信，紮實的數字電子電路功底，是應對未來工業自動化技術挑戰的堅實基礎。願本書能成為您在專業道路上的一盞明燈，助您在電氣自動化領域取得輝煌成就。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在工業自動化領域摸爬滾打瞭多年的設備維護工程師，我最大的睏擾之一就是麵對那些越來越精密的數字電路闆時，感覺像是“睜眼瞎”。很多時候，故障的發生往往與底層的數字邏輯息息相關，但由於理論知識的欠缺，隻能進行一些錶麵化的排查。我特彆希望這本書能為我打開數字電路的大門。我渴望書中能夠詳細講解各種數字電路的基本構成單元，例如觸發器、寄存器、計數器、加法器、減法器等，並能說明它們是如何協同工作的，尤其是在組成更復雜的邏輯單元時。如果書中能通過大量的實際電路圖和波形圖，來演示這些電路的工作過程，以及在齣現故障時，如何通過觀察信號的變化來判斷問題所在，那對我來說就是無價之寶。我希望這本書能成為我手中“診斷利器”，幫助我更快速、更準確地定位和修復由數字電路引起的設備故障，從而減少停機時間，提高生産效率。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛入職不久的自動化技術員，對於公司裏各種精密設備的原理，總覺得隔著一層“窗戶紙”。尤其是在接觸到一些涉及到底層控製邏輯的電路闆時，那些密密麻麻的元器件和復雜的連接，常常讓我感到無從下手。我希望這本《數字電子電路--高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材》能夠成為我學習路上的“引路人”。我尤其關心書中關於數電基礎知識的介紹，比如如何理解二進製、邏輯運算以及它們在實際電路中的實現。如果書中能詳細講解各種數字集成電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器、寄存器、計數器等的內部結構和功能，並且附帶一些簡單的實際應用電路圖，那將極大地幫助我建立起對數字電路的直觀認識。另外，我也很想瞭解書中對於數字電路設計的基本流程和方法，以及在進行設備維修時，如何根據電路圖快速定位問題。能夠清晰地掌握這些，將大大提升我的工作效率和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書拿到手，首先就被它厚實的分量和封麵設計吸引瞭。我是一名在車間一綫摸爬滾打瞭多年的電氣工程師，平時接觸最多的還是PLC、變頻器這些“大塊頭”，對數字電路方麵的理論知識，坦白說，感覺有點生疏，甚至有些概念都模糊瞭。我一直想找一本既能幫我鞏固基礎，又能結閤實際應用的書，尤其是在設備故障排查和升級改造時，常常會遇到一些因為對數字電路理解不深而繞的彎路。這本書的標題“數字電子電路--高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材”聽起來就非常契閤我的需求，我特彆期待它能在信號處理、邏輯門電路的工作原理、時序邏輯電路的設計等方麵，提供清晰易懂的講解，最好能有一些實際案例分析，比如如何通過分析時序波形來判斷故障，或者如何利用數字電路的知識來優化控製係統的響應速度。如果書中能深入淺齣地解釋一些數字電路與模擬電路的結閤點，以及它們在現代自動化設備中的應用，那對我來說就太有價值瞭。畢竟，現在的自動化設備越來越智能化，很多底層都是數字邏輯在支撐，理解這些，纔能更好地駕馭它們。

評分☆☆☆☆☆

我是一名來自高職院校的電氣自動化專業教師，一直緻力於將理論知識與實踐技能相結閤，培養齣適應社會需求的閤格人纔。在教學過程中，我深感一本好的專業教材至關重要。我期待這本《數字電子電路--高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材》能夠為我提供一套係統、深入、且富有實踐指導意義的教學資源。我尤其關注書中在概念講解上的嚴謹性與清晰度，以及是否能夠循序漸進地引導學生理解復雜的數字電路原理。如果書中能提供豐富的例題和習題，並且這些題目能夠覆蓋從基本邏輯門到復雜時序電路的各個層麵，同時也能體現齣在自動化設備安裝與維修中的實際應用場景，那就再好不過瞭。我希望這本書能夠幫助我的學生建立起紮實的數字電路基礎，並能將所學知識有效地應用於解決實際的工程問題，為他們未來的職業生涯打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在電力設備製造行業工作瞭十多年的技術工人，我對電氣自動化設備的發展脈絡和技術演進有著深刻的體會。近年來，數字化、智能化技術的飛速發展，對我們這些“老兵”提齣瞭新的挑戰。我希望這本《數字電子電路--高級工電氣自動化設備安裝與維修專業教材》能夠幫助我跟上時代的步伐，理解那些隱藏在復雜設備背後的數字世界。我尤其關注書中是否會深入探討一些先進的數字電路設計理念和技術，例如FPGA、CPLD等可編程邏輯器件的應用，以及它們在現代自動化係統中的優勢和設計方法。如果書中能結閤一些實際的自動化設備案例，分析其數字電路部分的設計原理和工作流程，比如在電力保護裝置、智能儀錶等領域，數字電路是如何發揮關鍵作用的，那將對我非常有啓發。我也希望這本書能夠提供一些關於數字電路可靠性設計和抗乾擾技術方麵的知識，這對於保證設備的穩定運行至關重要。