數字電路實驗(21世紀高等學校規劃教材 電子信息) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋竹霞 等 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 實驗
• 電子信息
• 高等教育
• 教材
• 21世紀
• 電路分析
• 邏輯電路
• 電子技術
• 實踐教學

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302254669

商品編碼：29751767386

包裝：平裝

齣版時間：2011-05-01

基本信息

書名：數字電路實驗(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)

定價：13.00元

作者：宋竹霞 等

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-05-01

ISBN：9787302254669

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.222kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《數字電路實驗》是教育部大學本科麵嚮21世紀課程教材《數字電子技術基礎》的實驗教材。全書共分3章及一個附錄，主要包括集成電路、主要儀器的使用方法和Multisim仿真等相關知識，基礎實驗，綜閤實驗以及一些標準資料。《數字電路實驗》突齣瞭理論與實踐相結閤，基礎實驗與綜閤實驗相結閤，虛擬仿真與實踐操作相結閤的教學模式。教材體係完整，內容充實，融設計、應用和實踐於一體，有利於提高學生的學習興趣，體現瞭本科實驗教材的特色。《數字電路實驗》適閤作為本、專科電子類、計算機類、電氣工程類和通信等專業的數字電子技術基礎課的獨立實驗和課內實驗教材。

目錄

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章　相關知識
　1.1　集成電路的基本知識
　1.1.1　集成電路的概念、分類與特點
　1.1.2　集成電路封裝技術及其分類和發展
　1.1.3　集成電路封裝引腳規格、排列方法及實物
　1.1.4　集成芯片上的標識信息
　1.1.5　我國集成電路國傢標準的命名規則
　1.1.6　國外主要公司TTL集成電路型號命名規則
　1.1.7　數字集成電路使用須知
　1.2　數字電路實驗方法
　1.2.1　預習報告
　1.2.2　電路圖的繪製
　1.2.3　在實驗箱上搭接電路
　1.2.4　數字電路的調試
　1.2.5　實驗報告
　1.3　數字電路實驗箱
　1.3.1　輸入信號電路配置
　1.3.2　輸齣信號電路配置
　1.3.3　邏輯電路的插接器件
　1.4　主要儀器簡介
　1.4.1　雙蹤示波器GOS-620介紹
　1.4.2　函數發生器GFG-8250A介紹
　1.4.3　QJ3003SI-I直流穩壓電源的介紹
　1.5　Multisim2001簡介
　1.5.1　Multisim2001基本界麵介紹
　1.5.2　字信號發生器
　1.5.3　邏輯分析儀
第2章　基礎實驗
　2.1　實驗1門電路功能測試及組閤邏輯電路設計
　2.1.1　實驗目的
　2.1.2　實驗儀器設備與主要器件
　2.1.3　實驗原理
　2.1.4　實驗內容
　2.1.5　研究思考題
　2.2　實驗2數據選擇器功能測試及設計應用
　2.2.1　實驗目的
　2.2.2　實驗儀器設備與主要器件
　2.2.3　實驗原理
　2.2.4　實驗內容
　2.2.5　研究思考題
　2.3　實驗3加法器功能測試及設計
　2.3.1　實驗目的
　2.3.2　實驗儀器設備與主要器件
　2.3.3　實驗原理
　2.3.4　實驗內容
　2.3.5　研究思考題
　2.4　實驗4顯示原理及譯碼顯示電路設計
　2.4.1　實驗目的
　2.4.2　實驗儀器設備與主要器件
　2.4.3　實驗原理
　2.4.4　fL種典型的顯示器件介紹
　2.4..5　BCD-7段字形譯碼驅動器
　2.4.6　實驗內容
　2.4.7　研究思考題
　2.5　實驗5觸發器原理、轉換及設計
　2.5.1　實驗目的
　2.5.2　實驗儀器設備與主要器件
　……
第3章　綜閤實驗
參考文獻　
　　

作者介紹

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文摘

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序言

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探索數字世界的基石——《數字電路實驗》 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的數字電路實驗學習平颱。通過理論與實踐的緊密結閤，本書將引導您一步步掌握數字電路的設計、分析與實現方法，為理解現代電子信息技術打下堅實的基礎。 第一章：數字電路基礎與實驗準備 在本章中，我們將首先迴顧數字電路的基本概念，包括二進製數、邏輯門（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）及其邏輯錶達式、真值錶等。理解這些基本單元是進行後續所有實驗的前提。我們將詳細講解如何根據邏輯功能選擇閤適的邏輯門器件，以及不同集成電路（IC）傢族（如TTL和CMOS）的特性和應用場景。 實驗準備部分將涵蓋搭建實驗電路所需的核心元件。這包括但不限於： 電源模塊： 提供穩定可靠的直流電源，是所有數字電路正常工作的必需品。我們將介紹不同電壓等級和電流容量的電源選擇，以及電源的安全使用注意事項。 麵包闆： 一種無焊接的實驗闆，允許您快速、便捷地連接和斷開電路元件，是進行原型設計和實驗驗證的理想選擇。本書將演示如何有效地使用麵包闆來構建復雜的電路。 邏輯門集成電路： 如74LS係列（TTL）和CD4000係列（CMOS）中的各種基本邏輯門芯片，它們是構成所有數字電路的基本構件。我們將講解如何識彆芯片的引腳功能，並正確連接電源和信號綫。 導綫： 用於連接麵包闆上的元件和芯片。本書將推薦使用不同顔色、不同長度的導綫，以方便電路的識彆和管理。 開關與按鈕： 用於輸入邏輯信號，模擬各種外部輸入條件。我們將介紹瞬時按鈕、撥動開關、滑動開關等多種類型，並講解其在數字電路中的作用。 發光二極管（LED）： 作為輸齣指示，直觀地顯示電路的邏輯狀態（高電平亮，低電平滅）。我們將介紹不同顔色、不同亮度的LED，並講解如何通過限流電阻保護LED。 數字萬用錶： 用於測量電壓、電流、電阻以及進行導通性測試，是驗證電路工作狀態和排除故障的重要工具。我們將講解如何正確使用萬用錶測量數字電路中的邏輯電平。 邏輯電平指示器： 一種更直觀地顯示邏輯電平狀態的工具，能夠直接指示某個節點的邏輯高或低。 時鍾信號發生器（可選）： 對於需要周期性輸入信號的實驗，如時序電路，一個穩定可靠的時鍾信號源至關重要。我們將介紹幾種常見的時鍾信號産生方式，包括簡單的RC振蕩電路和專用的時鍾發生器IC。 此外，本章還將強調實驗安全的重要性，包括電源安全、靜電防護以及操作規範，確保您在進行實驗時能夠安全高效地進行。 第二章：組閤邏輯電路的設計與實現 組閤邏輯電路是數字電路中最基礎的類型，其輸齣僅取決於當前輸入的狀態。本章將帶領您深入理解組閤邏輯電路的設計流程。 邏輯函數的錶示： 我們將從布爾代數錶達式、真值錶、卡諾圖（KarnMap）等多種方式錶示邏輯函數，並介紹它們之間的相互轉換。卡諾圖是簡化復雜邏輯函數的重要工具，本書將詳細講解其繪製和化簡方法。 基本組閤邏輯模塊： 譯碼器（Decoder）： 將二進製輸入轉換為唯一的輸齣綫。我們將實現如2-to-4譯碼器、3-to-8譯碼器等，並理解其在地址譯碼、數據選擇等方麵的應用。 編碼器（Encoder）： 與譯碼器相反，將多個輸入綫編碼為二進製輸齣。我們將實現優先編碼器，以及理解其在鍵盤輸入、中斷優先級處理中的作用。 數據選擇器（Multiplexer, MUX）： 根據選擇信號，從多個輸入中選擇一個作為輸齣。我們將實現4-to-1 MUX、8-to-1 MUX等，並理解其在數據路由、邏輯功能實現方麵的靈活性。 數據分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 與數據選擇器相反，將一個輸入數據根據選擇信號分發到不同的輸齣綫。 加法器（Adder）： 實現二進製數的加法運算。我們將從半加器、全加器開始，逐步構建多位加法器，理解串行加法器和並行加法的原理。 減法器（Subtractor）： 實現二進製數的減法運算，通常通過補碼實現。 比較器（Comparator）： 比較兩個二進製數的數值大小。 組閤邏輯電路的設計實例： 本章將通過一係列精心設計的實驗，讓您親手搭建並驗證這些組閤邏輯模塊。例如，您將設計並實現一個簡單的交通燈控製器，其輸齣（紅、黃、綠燈）根據輸入（時間信號）進行切換；或者實現一個簡單的電子秤，將模擬輸入（通過ADC轉換）轉換為數字顯示。 門電路的實現： 我們將講解如何利用基本邏輯門（AND, OR, NOT）來組閤實現復雜的邏輯功能，以及如何利用與非門（NAND）或或非門（NOR）實現“萬能門”的功能，從而簡化電路設計。 競爭與冒險現象的分析與抑製： 在實際電路中，由於門電路的傳輸延遲存在差異，可能會齣現短暫的錯誤輸齣，稱為競爭與冒險。本章將介紹如何分析這些現象，並提齣抑製方法，如增加冗餘項、添加濾波電路等。 第三章：時序邏輯電路的設計與實現 時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於電路的曆史狀態，因此引入瞭“記憶”的概念。本章將重點介紹時序邏輯電路的設計與實現。 觸發器（Flip-Flop）： 時序邏輯電路中最基本的記憶單元。我們將深入講解不同類型的觸發器： RS觸發器： 基本的置位（S）和復位（R）功能。 D觸發器： 數據觸發器，在時鍾邊沿將數據輸入D傳送到輸齣Q。 JK觸發器： 功能更強大的觸發器，可以實現翻轉、置位、復位等功能。 T觸發器： 翻轉觸發器，在時鍾邊沿根據輸入T的狀態翻轉輸齣。 我們將詳細講解各種觸發器的原理、特性錶、狀態圖，並通過實驗驗證其工作方式。 寄存器（Register）： 由多個觸發器組成，用於存儲多位二進製數據。我們將實現移位寄存器（左移、右移、循環移位），理解其在數據緩存、串行-並行轉換中的應用。 計數器（Counter）： 能夠對輸入時鍾脈衝進行計數，並輸齣相應的狀態。我們將介紹： 異步計數器（Ripple Counter）： 輸齣不經過邏輯門直接驅動下一個觸發器的時鍾輸入。 同步計數器（Synchronous Counter）： 所有觸發器的時鍾輸入都連接到同一個時鍾信號，通常設計為各種進製計數器（如2進製、8進製、10進製）。我們將實現上加計數器、下減計數器，以及可預設值的計數器。 移位寄存器計數器（Johnson Counter, Ring Counter）： 利用移位寄存器構成特殊的計數序列。 時序邏輯電路的設計方法： 狀態機（State Machine）概念： 將時序邏輯電路的狀態和狀態之間的轉移進行圖形化錶示，包括狀態圖和狀態轉換錶。 Moore模型和Mealy模型： 兩種不同的狀態機模型，我們將分析它們的區彆和應用。 順序邏輯電路的分析與設計： 從已知電路推導齣其功能，或者根據所需功能設計相應的時序電路。 時序邏輯電路的應用實例： 數字頻率計： 利用計數器測量信號的頻率。 數字電壓錶： 利用計數器將模擬電壓轉換為數字值。 簡單的數字時鍾： 利用計數器實現時間的顯示和計時。 序列發生器： 輸齣特定的二進製序列。 第四章：常用數字集成電路芯片應用 除瞭基本的邏輯門和觸發器，現代數字電路還廣泛使用瞭各種功能更加強大的集成電路。本章將介紹一些常用數字IC芯片的應用。 邏輯功能芯片： 如74係列、CD4000係列中的各種組閤邏輯和時序邏輯芯片，我們將選取其中具有代錶性的芯片進行實驗，例如： 多功能可編程邏輯器件（PLD）： 如CPLD（Complex Programmable Logic Device）和FPGA（Field-Programmable Gate Array），它們是實現復雜數字邏輯的重要平颱。我們將簡要介紹其基本原理和開發流程，並可能通過簡單的邏輯功能實現來體驗其強大之處。 移位寄存器芯片： 如74HC595（串入並齣移位寄存器），用於擴展IO口。 計數器芯片： 如74HC161（同步16進製計數器）、74HC192（可預設BCD計數器）。 譯碼器/編碼器芯片： 如74HC138（3-to-8譯碼器）、74HC147（9-to-4優先編碼器）。 顯示驅動芯片： 如74HC4511（BCD-to-7-segment decoder/driver），用於驅動7段數碼管顯示。 存儲器芯片（簡述）： RAM（Random Access Memory）： 隨機存取存儲器，如SRAM（Static RAM）和DRAM（Dynamic RAM）。我們將簡要介紹其工作原理和在數字係統中的作用。 ROM（Read Only Memory）： 隻讀存儲器，如PROM（Programmable ROM）、EPROM（Erasable Programmable ROM）、EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM）。我們將講解其特點和應用。 接口芯片（簡述）： 串行通信接口芯片： 如UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），用於實現設備之間的異步串行通信。 並行通信接口芯片： 用於實現數據在多個通道上的並行傳輸。 微處理器與微控製器（簡述）： 簡要介紹微處理器和微控製器在數字係統中的核心作用，以及它們與外圍數字電路的接口方式。 第五章：信號處理與模數/數模轉換 數字電路在信號處理中扮演著核心角色。本章將介紹數字信號處理的基礎概念，以及如何將模擬信號轉換為數字信號，反之亦然。 采樣與量化： 理解模擬信號如何被采樣成離散時間信號，以及量化過程如何將連續的幅度轉換為離散的數值。 模數轉換器（Analog-to-Digital Converter, ADC）： ADC的類型： 介紹不同的ADC工作原理，如逐次逼近型ADC、雙積分型ADC、Σ-Δ（Sigma-Delta）ADC等。 ADC的性能指標： 分辨率、采樣率、精度等。 ADC的應用： 在數據采集係統、傳感器接口等領域的應用。 實驗： 通過簡單的ADC模塊，采集模擬信號並觀察其數字輸齣。 數模轉換器（Digital-to-Analog Converter, DAC）： DAC的類型： 介紹不同的DAC工作原理，如電阻網絡型DAC、R-2R梯形DAC等。 DAC的性能指標： 分辨率、轉換時間、綫性度等。 DAC的應用： 在音頻輸齣、信號生成等領域的應用。 實驗： 通過簡單的DAC模塊，將數字信號轉換為模擬信號，觀察輸齣波形。 數字濾波（簡述）： 簡要介紹數字濾波器的概念，以及它在去除噪聲、提取特定頻率成分等方麵的作用。 第六章：數字係統集成與應用實例 本章將前麵學到的知識融會貫通，通過一些綜閤性的實驗和實例，展示數字電路在實際係統中的集成應用。 簡單的計算器： 利用加法器、減法器、寄存器和顯示驅動等模塊，設計並實現一個基礎的四則運算計算器。 數字電子琴： 利用脈衝發生器、計數器、譯碼器和音頻輸齣電路，實現不同音調的産生和播放。 簡單的數字邏輯分析儀（原理介紹）： 介紹數字邏輯分析儀的工作原理，以及如何利用觸發器、計數器和存儲器來捕獲和分析數字信號。 通信係統中的數字模塊（簡述）： 簡要介紹數字調製解調、編碼解碼等在通信係統中的作用。 嵌入式係統（簡述）： 簡要介紹微控製器在嵌入式係統中的作用，以及如何通過數字電路擴展其功能。 實驗指導與注意事項 本書的每一章都將配備詳細的實驗指導，包括： 實驗目的： 清晰地說明該實驗要達到的學習目標。 實驗原理： 迴顧與實驗相關的理論知識。 實驗器材： 列齣所需的全部實驗元件。 實驗步驟： 提供清晰、易懂的操作步驟，包括電路圖、接綫圖等。 實驗現象與記錄： 指導讀者觀察實驗現象，並記錄測量結果。 實驗分析與討論： 引導讀者對實驗結果進行分析，理解誤差來源，並提齣改進建議。 思考題： 激發讀者的獨立思考能力，加深對知識的理解。 在進行所有實驗時，請務必嚴格遵守實驗安全規定，仔細閱讀元件手冊，並對照電路圖進行操作，確保實驗的順利進行和實驗數據的準確性。 通過本書的學習，您將不僅掌握紮實的數字電路理論知識，更能通過豐富的實驗操作，培養齣解決實際數字電路問題的能力，為未來在電子信息領域的學習和工作奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我最近接觸瞭一本名為《C++麵嚮對象程序設計（第4版）》的教材，其內容更新迭代的速度完全跟上瞭現代軟件開發的步伐。這本書的重點非常明確，就是如何利用C++的特性來實現高效、健壯的麵嚮對象設計。它不僅僅是C++語法層麵的介紹，更多地關注於設計模式、模闆元編程以及STL（標準模闆庫）的底層實現原理。作者對於類繼承、多態性、虛函數機製的講解，清晰地揭示瞭C++在抽象能力上的強大。讓我受益匪淺的是關於內存管理和RAII（資源獲取即初始化）思想的強調，這對於避免C++中常見的資源泄露和懸垂指針問題至關重要。書中提供瞭大量高質量的代碼示例，這些示例不僅僅是“能跑”的，更是體現瞭良好編程規範和工程實踐的典範。它教導我們如何從“寫代碼”的層麵提升到“設計軟件係統”的層麵，這正是從初級程序員嚮資深工程師過渡的關鍵所在。這本書的深度和廣度，足以支撐起一個復雜的軟件項目從概念到實現的整個過程。

評分☆☆☆☆☆

這本《通信原理教程》簡直是為我這種渴望深入理解現代通信係統的學習者量身定做的。內容之詳盡、涵蓋之全麵，讓我不禁拍案叫絕。它不僅僅是羅列瞭各種調製解調技術和編碼理論，更重要的是，它深入挖掘瞭這些技術背後的數學基礎和信息論支撐。從早期的模擬通信到先進的數字通信，再到現代的擴頻、多址接入等技術，作者都給齣瞭係統且深入的分析。特彆是對於信道容量、噪聲容限以及最優接收器設計的討論，不僅邏輯嚴密，而且配有豐富的數學推導，讓人對通信係統的性能極限有瞭更深刻的認識。這本書的價值在於，它能將“黑箱”裏的通信過程，一步步拆解成可理解、可分析的基本模塊。我花瞭很長時間研究其中關於序列檢測和信道編碼的部分，發現作者對BCH碼和捲積碼的描述既準確又不失生動，極大地拓寬瞭我對可靠傳輸機製的理解。對於想在通信領域有所建樹的人來說，這本書無疑是一部不可多得的經典參考資料。

評分☆☆☆☆☆

《自動控製原理》這本書，給我的感受是其結構之嚴謹和邏輯推導之完美。控製理論作為一門跨學科的學科，其理論的抽象性是眾所周知的難點。然而，這本書卻成功地用一種近乎優雅的方式，將係統的時域、頻域分析方法整閤在一起。從最基礎的傳遞函數、框圖簡化，到拉普拉斯變換的應用，再到根軌跡、頻率響應等設計工具的詳細闡述，每一步都建立在前一步的基礎上，構建起一個堅固的知識框架。我尤其贊賞作者在處理係統穩定性和性能指標時的清晰界限劃分，例如如何平衡暫態響應和穩態誤差。書中對經典控製理論（如PID控製）的深入剖析，以及對現代控製理論（如狀態空間法）的初步介紹，都體現瞭編者對學科脈絡的深刻把握。這本書沒有過多花哨的裝飾，全靠理論的深度和邏輯的嚴密性來吸引讀者，對於有誌於從事工業自動化和機器人控製領域的專業人士而言，它幾乎是案頭必備的“鎮山之寶”。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我很少見到像《微機原理與接口技術》這樣，能將底層硬件操作講解得如此透徹的書籍。這本書的敘事風格非常“硬核”，完全沒有那種為照顧初學者而刻意簡化的傾嚮，但這正是我所欣賞的。它直接切入瞭Intel 80x86係列處理器的內部結構、指令集架構以及內存管理機製的核心。閱讀過程中，我仿佛戴上瞭“顯微鏡”，清晰地看到瞭程序是如何被翻譯成機器指令，又是如何被CPU執行的每一個時鍾周期。特彆是關於中斷處理、DMA控製以及I/O端口映射的章節，作者的講解詳盡到令人敬佩，提供瞭大量匯編語言編程的實踐案例，這些案例遠比書本上的理論描述更具說服力。通過這本書的學習，我對操作係統是如何與硬件協同工作的底層機製有瞭全新的認識，這對於進行嵌入式係統開發或者深入研究操作係統內核的讀者來說，具有無可替代的價值。它要求讀者投入大量的精力去理解和實踐，但迴報是豐厚的知識體係構建。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本名為《模擬電子技術基礎》的書，我仿佛置身於一個充滿奇妙現象的微觀世界。作者以極其細膩的筆觸，將復雜的半導體器件原理和電路分析方法娓娓道來，讓人在不經意間領略到電子科學的魅力。書中對晶體管的工作機製、運算放大器的特性以及反饋理論的講解，深入淺齣，即便是初次接觸這個領域的人，也能循著清晰的邏輯脈絡，逐步建立起對模擬電路的整體認知。尤其讓我印象深刻的是，書中不僅有嚴謹的理論推導，還穿插瞭大量生動的實例和圖示，幫助讀者將抽象的數學模型與實際的電路行為聯係起來。比如，對濾波器設計和信號處理部分的闡述，就非常貼近實際工程應用的需求，讓學習不再是枯燥的公式記憶，而是一種解決實際問題的能力培養。這本書的編排結構也很有條理，從基礎元件到復雜係統，層層遞進，保證瞭學習的連貫性，我個人非常推薦給所有希望紮實掌握模擬電子技術理論和實踐的工程師和學生。