数字电路实验(21世纪高等学校规划教材 电子信息) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

宋竹霞 等 著

图书标签:

• 数字电路
• 实验
• 电子信息
• 高等教育
• 教材
• 21世纪
• 电路分析
• 逻辑电路
• 电子技术
• 实践教学

店铺： 广影图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302254669

商品编码：29751767386

包装：平装

出版时间：2011-05-01

基本信息

书名：数字电路实验(21世纪高等学校规划教材 电子信息)

定价：13.00元

作者：宋竹霞 等

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-05-01

ISBN：9787302254669

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.222kg

编辑推荐

---

内容提要

---

　　《数字电路实验》是教育部大学本科面向21世纪课程教材《数字电子技术基础》的实验教材。全书共分3章及一个附录，主要包括集成电路、主要仪器的使用方法和Multisim仿真等相关知识，基础实验，综合实验以及一些标准资料。《数字电路实验》突出了理论与实践相结合，基础实验与综合实验相结合，虚拟仿真与实践操作相结合的教学模式。教材体系完整，内容充实，融设计、应用和实践于一体，有利于提高学生的学习兴趣，体现了本科实验教材的特色。《数字电路实验》适合作为本、专科电子类、计算机类、电气工程类和通信等专业的数字电子技术基础课的独立实验和课内实验教材。

目录

---

章　相关知识
　1.1　集成电路的基本知识
　1.1.1　集成电路的概念、分类与特点
　1.1.2　集成电路封装技术及其分类和发展
　1.1.3　集成电路封装引脚规格、排列方法及实物
　1.1.4　集成芯片上的标识信息
　1.1.5　我国集成电路国家标准的命名规则
　1.1.6　国外主要公司TTL集成电路型号命名规则
　1.1.7　数字集成电路使用须知
　1.2　数字电路实验方法
　1.2.1　预习报告
　1.2.2　电路图的绘制
　1.2.3　在实验箱上搭接电路
　1.2.4　数字电路的调试
　1.2.5　实验报告
　1.3　数字电路实验箱
　1.3.1　输入信号电路配置
　1.3.2　输出信号电路配置
　1.3.3　逻辑电路的插接器件
　1.4　主要仪器简介
　1.4.1　双踪示波器GOS-620介绍
　1.4.2　函数发生器GFG-8250A介绍
　1.4.3　QJ3003SI-I直流稳压电源的介绍
　1.5　Multisim2001简介
　1.5.1　Multisim2001基本界面介绍
　1.5.2　字信号发生器
　1.5.3　逻辑分析仪
第2章　基础实验
　2.1　实验1门电路功能测试及组合逻辑电路设计
　2.1.1　实验目的
　2.1.2　实验仪器设备与主要器件
　2.1.3　实验原理
　2.1.4　实验内容
　2.1.5　研究思考题
　2.2　实验2数据选择器功能测试及设计应用
　2.2.1　实验目的
　2.2.2　实验仪器设备与主要器件
　2.2.3　实验原理
　2.2.4　实验内容
　2.2.5　研究思考题
　2.3　实验3加法器功能测试及设计
　2.3.1　实验目的
　2.3.2　实验仪器设备与主要器件
　2.3.3　实验原理
　2.3.4　实验内容
　2.3.5　研究思考题
　2.4　实验4显示原理及译码显示电路设计
　2.4.1　实验目的
　2.4.2　实验仪器设备与主要器件
　2.4.3　实验原理
　2.4.4　fL种典型的显示器件介绍
　2.4..5　BCD-7段字形译码驱动器
　2.4.6　实验内容
　2.4.7　研究思考题
　2.5　实验5触发器原理、转换及设计
　2.5.1　实验目的
　2.5.2　实验仪器设备与主要器件
　……
第3章　综合实验
参考文献　
　　

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

探索数字世界的基石——《数字电路实验》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字电路实验学习平台。通过理论与实践的紧密结合，本书将引导您一步步掌握数字电路的设计、分析与实现方法，为理解现代电子信息技术打下坚实的基础。 第一章：数字电路基础与实验准备 在本章中，我们将首先回顾数字电路的基本概念，包括二进制数、逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）及其逻辑表达式、真值表等。理解这些基本单元是进行后续所有实验的前提。我们将详细讲解如何根据逻辑功能选择合适的逻辑门器件，以及不同集成电路（IC）家族（如TTL和CMOS）的特性和应用场景。 实验准备部分将涵盖搭建实验电路所需的核心元件。这包括但不限于： 电源模块： 提供稳定可靠的直流电源，是所有数字电路正常工作的必需品。我们将介绍不同电压等级和电流容量的电源选择，以及电源的安全使用注意事项。 面包板： 一种无焊接的实验板，允许您快速、便捷地连接和断开电路元件，是进行原型设计和实验验证的理想选择。本书将演示如何有效地使用面包板来构建复杂的电路。 逻辑门集成电路： 如74LS系列（TTL）和CD4000系列（CMOS）中的各种基本逻辑门芯片，它们是构成所有数字电路的基本构件。我们将讲解如何识别芯片的引脚功能，并正确连接电源和信号线。 导线： 用于连接面包板上的元件和芯片。本书将推荐使用不同颜色、不同长度的导线，以方便电路的识别和管理。 开关与按钮： 用于输入逻辑信号，模拟各种外部输入条件。我们将介绍瞬时按钮、拨动开关、滑动开关等多种类型，并讲解其在数字电路中的作用。 发光二极管（LED）： 作为输出指示，直观地显示电路的逻辑状态（高电平亮，低电平灭）。我们将介绍不同颜色、不同亮度的LED，并讲解如何通过限流电阻保护LED。 数字万用表： 用于测量电压、电流、电阻以及进行导通性测试，是验证电路工作状态和排除故障的重要工具。我们将讲解如何正确使用万用表测量数字电路中的逻辑电平。 逻辑电平指示器： 一种更直观地显示逻辑电平状态的工具，能够直接指示某个节点的逻辑高或低。 时钟信号发生器（可选）： 对于需要周期性输入信号的实验，如时序电路，一个稳定可靠的时钟信号源至关重要。我们将介绍几种常见的时钟信号产生方式，包括简单的RC振荡电路和专用的时钟发生器IC。 此外，本章还将强调实验安全的重要性，包括电源安全、静电防护以及操作规范，确保您在进行实验时能够安全高效地进行。 第二章：组合逻辑电路的设计与实现 组合逻辑电路是数字电路中最基础的类型，其输出仅取决于当前输入的状态。本章将带领您深入理解组合逻辑电路的设计流程。 逻辑函数的表示： 我们将从布尔代数表达式、真值表、卡诺图（KarnMap）等多种方式表示逻辑函数，并介绍它们之间的相互转换。卡诺图是简化复杂逻辑函数的重要工具，本书将详细讲解其绘制和化简方法。 基本组合逻辑模块： 译码器（Decoder）： 将二进制输入转换为唯一的输出线。我们将实现如2-to-4译码器、3-to-8译码器等，并理解其在地址译码、数据选择等方面的应用。 编码器（Encoder）： 与译码器相反，将多个输入线编码为二进制输出。我们将实现优先编码器，以及理解其在键盘输入、中断优先级处理中的作用。 数据选择器（Multiplexer, MUX）： 根据选择信号，从多个输入中选择一个作为输出。我们将实现4-to-1 MUX、8-to-1 MUX等，并理解其在数据路由、逻辑功能实现方面的灵活性。 数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 与数据选择器相反，将一个输入数据根据选择信号分发到不同的输出线。 加法器（Adder）： 实现二进制数的加法运算。我们将从半加器、全加器开始，逐步构建多位加法器，理解串行加法器和并行加法的原理。 减法器（Subtractor）： 实现二进制数的减法运算，通常通过补码实现。 比较器（Comparator）： 比较两个二进制数的数值大小。 组合逻辑电路的设计实例： 本章将通过一系列精心设计的实验，让您亲手搭建并验证这些组合逻辑模块。例如，您将设计并实现一个简单的交通灯控制器，其输出（红、黄、绿灯）根据输入（时间信号）进行切换；或者实现一个简单的电子秤，将模拟输入（通过ADC转换）转换为数字显示。 门电路的实现： 我们将讲解如何利用基本逻辑门（AND, OR, NOT）来组合实现复杂的逻辑功能，以及如何利用与非门（NAND）或或非门（NOR）实现“万能门”的功能，从而简化电路设计。 竞争与冒险现象的分析与抑制： 在实际电路中，由于门电路的传输延迟存在差异，可能会出现短暂的错误输出，称为竞争与冒险。本章将介绍如何分析这些现象，并提出抑制方法，如增加冗余项、添加滤波电路等。 第三章：时序逻辑电路的设计与实现 时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路的历史状态，因此引入了“记忆”的概念。本章将重点介绍时序逻辑电路的设计与实现。 触发器（Flip-Flop）： 时序逻辑电路中最基本的记忆单元。我们将深入讲解不同类型的触发器： RS触发器： 基本的置位（S）和复位（R）功能。 D触发器： 数据触发器，在时钟边沿将数据输入D传送到输出Q。 JK触发器： 功能更强大的触发器，可以实现翻转、置位、复位等功能。 T触发器： 翻转触发器，在时钟边沿根据输入T的状态翻转输出。 我们将详细讲解各种触发器的原理、特性表、状态图，并通过实验验证其工作方式。 寄存器（Register）： 由多个触发器组成，用于存储多位二进制数据。我们将实现移位寄存器（左移、右移、循环移位），理解其在数据缓存、串行-并行转换中的应用。 计数器（Counter）： 能够对输入时钟脉冲进行计数，并输出相应的状态。我们将介绍： 异步计数器（Ripple Counter）： 输出不经过逻辑门直接驱动下一个触发器的时钟输入。 同步计数器（Synchronous Counter）： 所有触发器的时钟输入都连接到同一个时钟信号，通常设计为各种进制计数器（如2进制、8进制、10进制）。我们将实现上加计数器、下减计数器，以及可预设值的计数器。 移位寄存器计数器（Johnson Counter, Ring Counter）： 利用移位寄存器构成特殊的计数序列。 时序逻辑电路的设计方法： 状态机（State Machine）概念： 将时序逻辑电路的状态和状态之间的转移进行图形化表示，包括状态图和状态转换表。 Moore模型和Mealy模型： 两种不同的状态机模型，我们将分析它们的区别和应用。 顺序逻辑电路的分析与设计： 从已知电路推导出其功能，或者根据所需功能设计相应的时序电路。 时序逻辑电路的应用实例： 数字频率计： 利用计数器测量信号的频率。 数字电压表： 利用计数器将模拟电压转换为数字值。 简单的数字时钟： 利用计数器实现时间的显示和计时。 序列发生器： 输出特定的二进制序列。 第四章：常用数字集成电路芯片应用 除了基本的逻辑门和触发器，现代数字电路还广泛使用了各种功能更加强大的集成电路。本章将介绍一些常用数字IC芯片的应用。 逻辑功能芯片： 如74系列、CD4000系列中的各种组合逻辑和时序逻辑芯片，我们将选取其中具有代表性的芯片进行实验，例如： 多功能可编程逻辑器件（PLD）： 如CPLD（Complex Programmable Logic Device）和FPGA（Field-Programmable Gate Array），它们是实现复杂数字逻辑的重要平台。我们将简要介绍其基本原理和开发流程，并可能通过简单的逻辑功能实现来体验其强大之处。 移位寄存器芯片： 如74HC595（串入并出移位寄存器），用于扩展IO口。 计数器芯片： 如74HC161（同步16进制计数器）、74HC192（可预设BCD计数器）。 译码器/编码器芯片： 如74HC138（3-to-8译码器）、74HC147（9-to-4优先编码器）。 显示驱动芯片： 如74HC4511（BCD-to-7-segment decoder/driver），用于驱动7段数码管显示。 存储器芯片（简述）： RAM（Random Access Memory）： 随机存取存储器，如SRAM（Static RAM）和DRAM（Dynamic RAM）。我们将简要介绍其工作原理和在数字系统中的作用。 ROM（Read Only Memory）： 只读存储器，如PROM（Programmable ROM）、EPROM（Erasable Programmable ROM）、EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM）。我们将讲解其特点和应用。 接口芯片（简述）： 串行通信接口芯片： 如UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），用于实现设备之间的异步串行通信。 并行通信接口芯片： 用于实现数据在多个通道上的并行传输。 微处理器与微控制器（简述）： 简要介绍微处理器和微控制器在数字系统中的核心作用，以及它们与外围数字电路的接口方式。 第五章：信号处理与模数/数模转换 数字电路在信号处理中扮演着核心角色。本章将介绍数字信号处理的基础概念，以及如何将模拟信号转换为数字信号，反之亦然。 采样与量化： 理解模拟信号如何被采样成离散时间信号，以及量化过程如何将连续的幅度转换为离散的数值。 模数转换器（Analog-to-Digital Converter, ADC）： ADC的类型： 介绍不同的ADC工作原理，如逐次逼近型ADC、双积分型ADC、Σ-Δ（Sigma-Delta）ADC等。 ADC的性能指标： 分辨率、采样率、精度等。 ADC的应用： 在数据采集系统、传感器接口等领域的应用。 实验： 通过简单的ADC模块，采集模拟信号并观察其数字输出。 数模转换器（Digital-to-Analog Converter, DAC）： DAC的类型： 介绍不同的DAC工作原理，如电阻网络型DAC、R-2R梯形DAC等。 DAC的性能指标： 分辨率、转换时间、线性度等。 DAC的应用： 在音频输出、信号生成等领域的应用。 实验： 通过简单的DAC模块，将数字信号转换为模拟信号，观察输出波形。 数字滤波（简述）： 简要介绍数字滤波器的概念，以及它在去除噪声、提取特定频率成分等方面的作用。 第六章：数字系统集成与应用实例 本章将前面学到的知识融会贯通，通过一些综合性的实验和实例，展示数字电路在实际系统中的集成应用。 简单的计算器： 利用加法器、减法器、寄存器和显示驱动等模块，设计并实现一个基础的四则运算计算器。 数字电子琴： 利用脉冲发生器、计数器、译码器和音频输出电路，实现不同音调的产生和播放。 简单的数字逻辑分析仪（原理介绍）： 介绍数字逻辑分析仪的工作原理，以及如何利用触发器、计数器和存储器来捕获和分析数字信号。 通信系统中的数字模块（简述）： 简要介绍数字调制解调、编码解码等在通信系统中的作用。 嵌入式系统（简述）： 简要介绍微控制器在嵌入式系统中的作用，以及如何通过数字电路扩展其功能。 实验指导与注意事项 本书的每一章都将配备详细的实验指导，包括： 实验目的： 清晰地说明该实验要达到的学习目标。 实验原理： 回顾与实验相关的理论知识。 实验器材： 列出所需的全部实验元件。 实验步骤： 提供清晰、易懂的操作步骤，包括电路图、接线图等。 实验现象与记录： 指导读者观察实验现象，并记录测量结果。 实验分析与讨论： 引导读者对实验结果进行分析，理解误差来源，并提出改进建议。 思考题： 激发读者的独立思考能力，加深对知识的理解。 在进行所有实验时，请务必严格遵守实验安全规定，仔细阅读元件手册，并对照电路图进行操作，确保实验的顺利进行和实验数据的准确性。 通过本书的学习，您将不仅掌握扎实的数字电路理论知识，更能通过丰富的实验操作，培养出解决实际数字电路问题的能力，为未来在电子信息领域的学习和工作奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本名为《模拟电子技术基础》的书，我仿佛置身于一个充满奇妙现象的微观世界。作者以极其细腻的笔触，将复杂的半导体器件原理和电路分析方法娓娓道来，让人在不经意间领略到电子科学的魅力。书中对晶体管的工作机制、运算放大器的特性以及反馈理论的讲解，深入浅出，即便是初次接触这个领域的人，也能循着清晰的逻辑脉络，逐步建立起对模拟电路的整体认知。尤其让我印象深刻的是，书中不仅有严谨的理论推导，还穿插了大量生动的实例和图示，帮助读者将抽象的数学模型与实际的电路行为联系起来。比如，对滤波器设计和信号处理部分的阐述，就非常贴近实际工程应用的需求，让学习不再是枯燥的公式记忆，而是一种解决实际问题的能力培养。这本书的编排结构也很有条理，从基础元件到复杂系统，层层递进，保证了学习的连贯性，我个人非常推荐给所有希望扎实掌握模拟电子技术理论和实践的工程师和学生。

评分☆☆☆☆☆

《自动控制原理》这本书，给我的感受是其结构之严谨和逻辑推导之完美。控制理论作为一门跨学科的学科，其理论的抽象性是众所周知的难点。然而，这本书却成功地用一种近乎优雅的方式，将系统的时域、频域分析方法整合在一起。从最基础的传递函数、框图简化，到拉普拉斯变换的应用，再到根轨迹、频率响应等设计工具的详细阐述，每一步都建立在前一步的基础上，构建起一个坚固的知识框架。我尤其赞赏作者在处理系统稳定性和性能指标时的清晰界限划分，例如如何平衡暂态响应和稳态误差。书中对经典控制理论（如PID控制）的深入剖析，以及对现代控制理论（如状态空间法）的初步介绍，都体现了编者对学科脉络的深刻把握。这本书没有过多花哨的装饰，全靠理论的深度和逻辑的严密性来吸引读者，对于有志于从事工业自动化和机器人控制领域的专业人士而言，它几乎是案头必备的“镇山之宝”。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我很少见到像《微机原理与接口技术》这样，能将底层硬件操作讲解得如此透彻的书籍。这本书的叙事风格非常“硬核”，完全没有那种为照顾初学者而刻意简化的倾向，但这正是我所欣赏的。它直接切入了Intel 80x86系列处理器的内部结构、指令集架构以及内存管理机制的核心。阅读过程中，我仿佛戴上了“显微镜”，清晰地看到了程序是如何被翻译成机器指令，又是如何被CPU执行的每一个时钟周期。特别是关于中断处理、DMA控制以及I/O端口映射的章节，作者的讲解详尽到令人敬佩，提供了大量汇编语言编程的实践案例，这些案例远比书本上的理论描述更具说服力。通过这本书的学习，我对操作系统是如何与硬件协同工作的底层机制有了全新的认识，这对于进行嵌入式系统开发或者深入研究操作系统内核的读者来说，具有无可替代的价值。它要求读者投入大量的精力去理解和实践，但回报是丰厚的知识体系构建。

评分☆☆☆☆☆

我最近接触了一本名为《C++面向对象程序设计（第4版）》的教材，其内容更新迭代的速度完全跟上了现代软件开发的步伐。这本书的重点非常明确，就是如何利用C++的特性来实现高效、健壮的面向对象设计。它不仅仅是C++语法层面的介绍，更多地关注于设计模式、模板元编程以及STL（标准模板库）的底层实现原理。作者对于类继承、多态性、虚函数机制的讲解，清晰地揭示了C++在抽象能力上的强大。让我受益匪浅的是关于内存管理和RAII（资源获取即初始化）思想的强调，这对于避免C++中常见的资源泄露和悬垂指针问题至关重要。书中提供了大量高质量的代码示例，这些示例不仅仅是“能跑”的，更是体现了良好编程规范和工程实践的典范。它教导我们如何从“写代码”的层面提升到“设计软件系统”的层面，这正是从初级程序员向资深工程师过渡的关键所在。这本书的深度和广度，足以支撑起一个复杂的软件项目从概念到实现的整个过程。

评分☆☆☆☆☆

这本《通信原理教程》简直是为我这种渴望深入理解现代通信系统的学习者量身定做的。内容之详尽、涵盖之全面，让我不禁拍案叫绝。它不仅仅是罗列了各种调制解调技术和编码理论，更重要的是，它深入挖掘了这些技术背后的数学基础和信息论支撑。从早期的模拟通信到先进的数字通信，再到现代的扩频、多址接入等技术，作者都给出了系统且深入的分析。特别是对于信道容量、噪声容限以及最优接收器设计的讨论，不仅逻辑严密，而且配有丰富的数学推导，让人对通信系统的性能极限有了更深刻的认识。这本书的价值在于，它能将“黑箱”里的通信过程，一步步拆解成可理解、可分析的基本模块。我花了很长时间研究其中关于序列检测和信道编码的部分，发现作者对BCH码和卷积码的描述既准确又不失生动，极大地拓宽了我对可靠传输机制的理解。对于想在通信领域有所建树的人来说，这本书无疑是一部不可多得的经典参考资料。