《普通高等教育“十三五”电工电子基础课程规划教材数字电子技术基础(第2版)/沈任元》沈任元 | PDF下载|ePub下载
普通高等教育“十三五”电工电子基础课程规划教材数字电子技术基础(第2版)/沈任元 版权信息
- 出版社：机械工业出版社
- 出版时间：2019-03-01
- ISBN：9787111619291
- 条形码：9787111619291 ; 978-7-111-61929-1
普通高等教育“十三五”电工电子基础课程规划教材数字电子技术基础(第2版)/沈任元 本书特色
本书是依据高等院校电气信息类专业数字电子技术基础课程教学的基本要求而编写的理论和实验合一的教材。课程以基础实验和项目任务实验为引领，将知识点融入其中，通过实践来学习基本理论，注重基本理论、基本分析方法的介绍和应用，始终贯彻“教、学、练、思”相结合的原则，鼓励学生积极思考，使学生熟悉器件在数字电子系统中的具体应用，从能力培养的角度出发，使学生能够学以致用，培养学生分析问题和解决问题的能力，创建一种生动的教学模式。
普通高等教育“十三五”电工电子基础课程规划教材数字电子技术基础(第2版)/沈任元 内容简介
本书是依据高等院校电气信息类专业数字电子技术基础课程教学的基本要求而编写的理论和实验合一的教材。课程以基础实验和项目任务实验为引领，将知识点融入其中，通过实践来学习基本理论，注重基本理论、基本分析方法的介绍和应用，始终贯彻“教、学、练、思”相结合的原则，鼓励学生积极思考，使学生熟悉器件在数字电子系统中的具体应用，从能力培养的角度出发，使学生能够学以致用，培养学生分析问题和解决问题的能力，创建一种生动的教学模式。
普通高等教育“十三五”电工电子基础课程规划教材数字电子技术基础(第2版)/沈任元 目录
写给同学们的话
前 言
第 1 章 数字电路和逻辑门电路 1
1. 1 概述 1
1. 2 数字信号与模拟信号 1
1. 3 数字电路的逻辑状态和正负逻辑 2
1. 3. 1 逻辑状态和正负逻辑的规定 2
1. 3. 2 标准高低电平的规定 2
1. 4 基本逻辑关系及其逻辑运算 2
1. 4. 1 与逻辑和与运算 3
1. 4. 2 或逻辑和或运算 3
1. 4. 3 非逻辑和非运算 4
1. 5 半导体器件的开关特性 4
1. 5. 1 半导体基本知识 4
1. 5. 2 半导体二极管及其开关特性 5
1. 5. 3 晶体管及其开关特性 6
1. 6 TTL 集成门电路 9
1. 6. 1 TTL 门电路系列 9
1. 6. 2 TTL 与非门电路 9
1. 6. 3 TTL 门电路的外部特性 11
1. 6. 4 TTL 门电路的主要参数 15
1. 6. 5 TTL 其他类型的门电路 17
1. 7 CMOS 门电路 21
1. 7. 1 MOS 管的开关特性 22
1. 7. 2 CMOS 门电路概述 23
1. 7. 3 CMOS 门电路系列 25
1. 7. 4 CMOS 器件使用时应注意的问题 26
1. 8 集成门电路的接口电路 27
1. 8. 1 TTL 电路驱动 CMOS 电路 27
1. 8. 2 CMOS 电路驱动 TTL 电路 28
1. 9 数字电路故障的检测和排除 29
1. 9. 1 产生故障的主要原因 29
1. 9. 2 常见的故障类型 29
1. 9. 3 查找故障的常用方法 30
1. 10 应用电路介绍 31
本章小结 32
思考题与习题 33
本章实验 37
实验 1. 1 数字电路的认识实验 37
实验 1. 2 逻辑门电路的功能测试 37
实验 1. 3 集成逻辑门电路参数测试 39
第 2 章 逻辑代数基础 43
2. 1 数制与编码 43
2. 1. 1 几种常用的数制 43
2. 1. 2 不同进制数之间的相互转换 44
2. 1. 3 编码 46
2. 2 逻辑代数基础 48
2. 2. 1 基本概念 49
2. 2. 2 基本逻辑运算 49
2. 3 逻辑函数常用的描述方法及相互间的
转换 49
2. 3. 1 逻辑函数及其表示方法 49
2. 3. 2 真值表 卡诺图和函数式的对应
关系 51
2. 3. 3 用逻辑图描述逻辑函数 52
2. 3. 4 用波形图描述逻辑函数 52
2. 3. 5 逻辑函数相等的概念 52
2. 4 逻辑函数的化简 53
2. 4. 1 逻辑代数中的基本公式和定律 53
2. 4. 2 逻辑函数的化简与变换 54
2. 4. 3 代数法化简 56
2. 4. 4 卡诺图法化简 57
2. 5 具有无关项逻辑函数的化简 60
2. 5. 1 任意项 约束项和无关项 60
2. 5. 2 无关项的化简 61
2. 6 应用电路介绍 62
本章小结 63
思考题与习题 64
本章实验 65
实验 2. 1 四相步进电动机转动 65
实验 2. 2 门电路的逻辑变换 66
实验 2. 3 集成逻辑门电路的应用 68
第 3 章 组合逻辑电路 70
3. 1 组合逻辑电路概述 70
3. 2 组合逻辑电路的分析 70
3. 2. 1 基本分析方法 70
3. 2. 2 分析举例 71
3. 3 组合逻辑电路的设计 72
3. 3. 1 基本设计方法 72
3. 3. 2 设计举例 72
3. 4 常用的组合电路 74
3. 4. 1 编码器 75
3. 4. 2 译码器 78
3. 4. 3 数据选择器 84
3. 4. 4 数据分配器 86
3. 4. 5 数值比较器 87
3. 4. 6 加法器 89
3. 5 组合逻辑电路中的竞争和冒险 92
3. 5. 1 竞争冒险现象产生及其产生的
原因 92
3. 5. 2 冒险现象的判断 93
3. 5. 3 消除冒险现象的方法 93
3. 6 应用电路介绍 94
本章小结 96
思考题与习题 96
本章实验 99
实验 3. 1 组合逻辑电路的设计 99
实验 3. 2 步进电动机正反转控制 100
实验 3. 3 集成组合逻辑电路 ( 一) 100
实验 3. 4 集成组合逻辑电路 ( 二) 102
实验 3. 5 步进电动机转动数字显示 104
实验 3. 6 数字动态显示控制 105
第 4 章 触发器 106
4. 1 触发器的基本电路 106
4. 1. 1 基本 RS 触发器 106
4. 1. 2 钟控 RS 触发器 108
4. 2 边沿触发器 110
4. 2. 1 边沿 D 触发器 110
4. 2. 2 边沿 JK 触发器 111
4. 3 触发器功能的转换 112
4. 3. 1 D 触发器转换为 JK T 和 T′
触发器 113
4. 3. 2 JK 触发器转换为 D T 和 T′
触发器 113
4. 4 应用电路介绍 114
本章小结 116
思考题与习题 117
本章实验 119
实验 4. 1 触发器逻辑功能的测试 119
第 5 章 时序逻辑电路 121
5. 1 时序逻辑电路的基本概念 121
5. 1. 1 时序逻辑电路的结构及特点 121
5. 1. 2 时序逻辑电路的分类 121
5. 1. 3 时序逻辑电路的逻辑功能的表示
方法 122
5. 2 时序逻辑电路的分析 122
5. 3 常用集成时序逻辑器件 125
5. 3. 1 寄存器 125
5. 3. 2 计数器 129
5. 4 应用电路介绍 143
本章小结 145
思考题与习题 146
本章实验 151
实验 5. 1 寄存器及其应用 151
实验 5. 2 计数器功能 153
实验 5. 3 计数器及其应用 155
实验 5. 4 步进电动机驱动控制 156
实验 5. 5 步进电动机置数控制 157
第 6 章 脉冲波形的产生与整形 158
6. 1 预备知识 158
6. 1. 1 脉冲概念 158
6. 1. 2 微分电路和积分电路 158
6. 1. 3 阈值电压 160
6. 1. 4 利用反相器对微积分脉冲进行整形
处理 160
6. 2 555 定时器 161
6. 2. 1 555 定时器的电路组成 161
6. 2. 2 555 定时器的功能及工作原理 162
6. 3 555 定时器构成脉冲波形的产生与整形
电路 163
6. 3. 1 施密特触发器 163
6. 3. 2 单稳态触发器 164
6. 3. 3 多谐振荡器 165
6. 4 门电路构成脉冲波形的产生与整形
电路 167
6. 4. 1 用门电路组成的单稳态触发器 167
6. 4. 2 用门电路组成的施密特触发器 170
6. 4. 3 用门电路组成的多谐振荡器 171
6. 5 集成触发器构成脉冲波形的产生与整形
电路 174
6. 5. 1 集成单稳态触发器 174
6. 5. 2 集成施密特触发器 177
6. 6 应用电路介绍 178
本章小结 180
思考题与习题 181
本章实验 187
实验 6. 1 555 定时器的应用 187
实验 6. 2 多谐振荡器的应用 187
实验 6. 3 步进电动机转速和定时控制 189
第 7 章 半导体存储器与可编程逻辑
器件 190
7. 1 半导体存储器概述 190
7. 1. 1 半导体存储器的分类 190
7. 1. 2 半导体存储器的技术指标 190
7. 2 只读存储器和随机存取存储器 191
7. 2. 1 只读存储器 191
7. 2. 2 随机存取存储器 193
7. 2. 3 存储器的扩展 195
7. 3 可编程逻辑器件 196
7. 3. 1 PLD 概述 196
7. 3. 2 可编程逻辑阵列 198
7. 3. 3 通用阵列逻辑 200
7. 3. 4 复杂可编程逻辑器件 202
7. 3. 5 现场可编程逻辑阵列 202
7. 4 应用电路介绍 203
本章小结 204
思考题与习题 205
本章实验 206
实验 7. 1 随机存取存储器及其应用 206
第 8 章 数/模和模/数转换 208
8. 1 D /A 转换器 208
8. 1. 1 D /A 转换器的基本原理 208
8. 1. 2 D /A 转换器的主要参数 210
8. 1. 3 集成 D /A 转换器 211
8. 2 A /D 转换器 214
8. 2. 1 A /D 转换的基本结构和工作
原理 214
8. 2. 2 A /D 转换器的组成和工作原理 217
8. 2. 3 A /D 转换器的主要参数 219
8. 2. 4 集成 A /D 转换器 ADC0809 219
8. 3 应用电路介绍 221
本章小结 223
思考题与习题 224
本章实验 226
实验 8. 1 D /A A /D 转换器 226
第 9 章 数字系统的综合分析 230
9. 1 数字系统的概念 230
9. 2 数字系统的分析方法 230
9. 3 数字系统的实例分析 231
本章小结 234
思考题与习题 234
本章实验 238
实验 9. 1 步进电动机的点动 光照
声音等控制 238
附录 239
附录 A 电子电路实验箱简介 239
附录 B 步进电动机工作原理简介 242
附录 C 部分基本逻辑单元图形符号对照 243
部分习题答案 245
参考文献 256
前 言
第 1 章 数字电路和逻辑门电路 1
1. 1 概述 1
1. 2 数字信号与模拟信号 1
1. 3 数字电路的逻辑状态和正负逻辑 2
1. 3. 1 逻辑状态和正负逻辑的规定 2
1. 3. 2 标准高低电平的规定 2
1. 4 基本逻辑关系及其逻辑运算 2
1. 4. 1 与逻辑和与运算 3
1. 4. 2 或逻辑和或运算 3
1. 4. 3 非逻辑和非运算 4
1. 5 半导体器件的开关特性 4
1. 5. 1 半导体基本知识 4
1. 5. 2 半导体二极管及其开关特性 5
1. 5. 3 晶体管及其开关特性 6
1. 6 TTL 集成门电路 9
1. 6. 1 TTL 门电路系列 9
1. 6. 2 TTL 与非门电路 9
1. 6. 3 TTL 门电路的外部特性 11
1. 6. 4 TTL 门电路的主要参数 15
1. 6. 5 TTL 其他类型的门电路 17
1. 7 CMOS 门电路 21
1. 7. 1 MOS 管的开关特性 22
1. 7. 2 CMOS 门电路概述 23
1. 7. 3 CMOS 门电路系列 25
1. 7. 4 CMOS 器件使用时应注意的问题 26
1. 8 集成门电路的接口电路 27
1. 8. 1 TTL 电路驱动 CMOS 电路 27
1. 8. 2 CMOS 电路驱动 TTL 电路 28
1. 9 数字电路故障的检测和排除 29
1. 9. 1 产生故障的主要原因 29
1. 9. 2 常见的故障类型 29
1. 9. 3 查找故障的常用方法 30
1. 10 应用电路介绍 31
本章小结 32
思考题与习题 33
本章实验 37
实验 1. 1 数字电路的认识实验 37
实验 1. 2 逻辑门电路的功能测试 37
实验 1. 3 集成逻辑门电路参数测试 39
第 2 章 逻辑代数基础 43
2. 1 数制与编码 43
2. 1. 1 几种常用的数制 43
2. 1. 2 不同进制数之间的相互转换 44
2. 1. 3 编码 46
2. 2 逻辑代数基础 48
2. 2. 1 基本概念 49
2. 2. 2 基本逻辑运算 49
2. 3 逻辑函数常用的描述方法及相互间的
转换 49
2. 3. 1 逻辑函数及其表示方法 49
2. 3. 2 真值表 卡诺图和函数式的对应
关系 51
2. 3. 3 用逻辑图描述逻辑函数 52
2. 3. 4 用波形图描述逻辑函数 52
2. 3. 5 逻辑函数相等的概念 52
2. 4 逻辑函数的化简 53
2. 4. 1 逻辑代数中的基本公式和定律 53
2. 4. 2 逻辑函数的化简与变换 54
2. 4. 3 代数法化简 56
2. 4. 4 卡诺图法化简 57
2. 5 具有无关项逻辑函数的化简 60
2. 5. 1 任意项 约束项和无关项 60
2. 5. 2 无关项的化简 61
2. 6 应用电路介绍 62
本章小结 63
思考题与习题 64
本章实验 65
实验 2. 1 四相步进电动机转动 65
实验 2. 2 门电路的逻辑变换 66
实验 2. 3 集成逻辑门电路的应用 68
第 3 章 组合逻辑电路 70
3. 1 组合逻辑电路概述 70
3. 2 组合逻辑电路的分析 70
3. 2. 1 基本分析方法 70
3. 2. 2 分析举例 71
3. 3 组合逻辑电路的设计 72
3. 3. 1 基本设计方法 72
3. 3. 2 设计举例 72
3. 4 常用的组合电路 74
3. 4. 1 编码器 75
3. 4. 2 译码器 78
3. 4. 3 数据选择器 84
3. 4. 4 数据分配器 86
3. 4. 5 数值比较器 87
3. 4. 6 加法器 89
3. 5 组合逻辑电路中的竞争和冒险 92
3. 5. 1 竞争冒险现象产生及其产生的
原因 92
3. 5. 2 冒险现象的判断 93
3. 5. 3 消除冒险现象的方法 93
3. 6 应用电路介绍 94
本章小结 96
思考题与习题 96
本章实验 99
实验 3. 1 组合逻辑电路的设计 99
实验 3. 2 步进电动机正反转控制 100
实验 3. 3 集成组合逻辑电路 ( 一) 100
实验 3. 4 集成组合逻辑电路 ( 二) 102
实验 3. 5 步进电动机转动数字显示 104
实验 3. 6 数字动态显示控制 105
第 4 章 触发器 106
4. 1 触发器的基本电路 106
4. 1. 1 基本 RS 触发器 106
4. 1. 2 钟控 RS 触发器 108
4. 2 边沿触发器 110
4. 2. 1 边沿 D 触发器 110
4. 2. 2 边沿 JK 触发器 111
4. 3 触发器功能的转换 112
4. 3. 1 D 触发器转换为 JK T 和 T′
触发器 113
4. 3. 2 JK 触发器转换为 D T 和 T′
触发器 113
4. 4 应用电路介绍 114
本章小结 116
思考题与习题 117
本章实验 119
实验 4. 1 触发器逻辑功能的测试 119
第 5 章 时序逻辑电路 121
5. 1 时序逻辑电路的基本概念 121
5. 1. 1 时序逻辑电路的结构及特点 121
5. 1. 2 时序逻辑电路的分类 121
5. 1. 3 时序逻辑电路的逻辑功能的表示
方法 122
5. 2 时序逻辑电路的分析 122
5. 3 常用集成时序逻辑器件 125
5. 3. 1 寄存器 125
5. 3. 2 计数器 129
5. 4 应用电路介绍 143
本章小结 145
思考题与习题 146
本章实验 151
实验 5. 1 寄存器及其应用 151
实验 5. 2 计数器功能 153
实验 5. 3 计数器及其应用 155
实验 5. 4 步进电动机驱动控制 156
实验 5. 5 步进电动机置数控制 157
第 6 章 脉冲波形的产生与整形 158
6. 1 预备知识 158
6. 1. 1 脉冲概念 158
6. 1. 2 微分电路和积分电路 158
6. 1. 3 阈值电压 160
6. 1. 4 利用反相器对微积分脉冲进行整形
处理 160
6. 2 555 定时器 161
6. 2. 1 555 定时器的电路组成 161
6. 2. 2 555 定时器的功能及工作原理 162
6. 3 555 定时器构成脉冲波形的产生与整形
电路 163
6. 3. 1 施密特触发器 163
6. 3. 2 单稳态触发器 164
6. 3. 3 多谐振荡器 165
6. 4 门电路构成脉冲波形的产生与整形
电路 167
6. 4. 1 用门电路组成的单稳态触发器 167
6. 4. 2 用门电路组成的施密特触发器 170
6. 4. 3 用门电路组成的多谐振荡器 171
6. 5 集成触发器构成脉冲波形的产生与整形
电路 174
6. 5. 1 集成单稳态触发器 174
6. 5. 2 集成施密特触发器 177
6. 6 应用电路介绍 178
本章小结 180
思考题与习题 181
本章实验 187
实验 6. 1 555 定时器的应用 187
实验 6. 2 多谐振荡器的应用 187
实验 6. 3 步进电动机转速和定时控制 189
第 7 章 半导体存储器与可编程逻辑
器件 190
7. 1 半导体存储器概述 190
7. 1. 1 半导体存储器的分类 190
7. 1. 2 半导体存储器的技术指标 190
7. 2 只读存储器和随机存取存储器 191
7. 2. 1 只读存储器 191
7. 2. 2 随机存取存储器 193
7. 2. 3 存储器的扩展 195
7. 3 可编程逻辑器件 196
7. 3. 1 PLD 概述 196
7. 3. 2 可编程逻辑阵列 198
7. 3. 3 通用阵列逻辑 200
7. 3. 4 复杂可编程逻辑器件 202
7. 3. 5 现场可编程逻辑阵列 202
7. 4 应用电路介绍 203
本章小结 204
思考题与习题 205
本章实验 206
实验 7. 1 随机存取存储器及其应用 206
第 8 章 数/模和模/数转换 208
8. 1 D /A 转换器 208
8. 1. 1 D /A 转换器的基本原理 208
8. 1. 2 D /A 转换器的主要参数 210
8. 1. 3 集成 D /A 转换器 211
8. 2 A /D 转换器 214
8. 2. 1 A /D 转换的基本结构和工作
原理 214
8. 2. 2 A /D 转换器的组成和工作原理 217
8. 2. 3 A /D 转换器的主要参数 219
8. 2. 4 集成 A /D 转换器 ADC0809 219
8. 3 应用电路介绍 221
本章小结 223
思考题与习题 224
本章实验 226
实验 8. 1 D /A A /D 转换器 226
第 9 章 数字系统的综合分析 230
9. 1 数字系统的概念 230
9. 2 数字系统的分析方法 230
9. 3 数字系统的实例分析 231
本章小结 234
思考题与习题 234
本章实验 238
实验 9. 1 步进电动机的点动 光照
声音等控制 238
附录 239
附录 A 电子电路实验箱简介 239
附录 B 步进电动机工作原理简介 242
附录 C 部分基本逻辑单元图形符号对照 243
部分习题答案 245
参考文献 256
