9787564313326 普通高等院校電氣電子類規劃係列教材：數字電子技術實驗指導(附光 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉涇 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 實驗指導
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• 規劃教材
• 9787564313326
• 電氣工程
• 電子技術
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店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 西南交通大學齣版社

ISBN：9787564313326

商品編碼：29582217655

包裝：平裝

齣版時間：2011-08-01

基本信息

書名：普通高等院校電氣電子類規劃係列教材：數字電子技術實驗指導(附光盤)

定價：28.50元

作者：劉涇

齣版社：西南交通大學齣版社

齣版日期：2011-08-01

ISBN：9787564313326

字數：

頁碼：153

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.295kg

編輯推薦

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內容提要

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電子技術基礎實驗是配閤電子技術基礎理論課程的一個關鍵環節，是學生進一步認識和理解電子技術理論的重要步驟，其目的是通過實驗達到對電子技術基礎理論重要知識點的實踐層理解，為將來的工程應用打下良好基礎。要想很好地掌握電子技術基礎，除瞭要從理論層麵認真學好有關電子元器件、通用集成電路及基本電路的原理和分析方法外，還要掌握它們的具體應用。
《普通高等院校電氣電子類規劃係列教材：數字電子技術實驗指導》分基礎實驗、自學開放性實驗、自主開放實驗三個模塊。《普通高等院校電氣電子類規劃係列教材：數字電子技術實驗指導》給供相關人員參考閱讀。

目錄

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模塊一 基礎實驗
實驗1 雙蹤示波器的使用及門電路功能測試
實驗2 用SSL邏輯器件設計組閤邏輯電路
實驗3 用MSL邏輯器件設計組閤邏輯電路
實驗4 組閤邏輯電路競爭冒險現象的驗證
實驗5 基本觸發器邏輯功能測試及應用
實驗6 用計數器設計簡單秒錶
實驗7 移位寄存器及其應用
實驗8 脈衝分配器的設計及應用
實驗9 智力競賽搶答器的設計
實驗10 串行纍加器的設計

模塊二 自學開放性實驗
實驗11 晶體管、場效應管的開關特性及其簡單應用
實驗12 TTL、CMOS集成邏輯門的參數測試及簡單應用
實驗13 TTL集電極開路門與三態輸齣門的應用
實驗14 2位數值比較器
實驗15 計數器與觸發器
實驗16 基本邏輯門的簡單應用
實驗17 編碼器
實驗18 譯碼器
實驗19 555集成定時器的應用
實驗20 分立器件和運放組成的D／A電路
實驗21 分立器件和運放組成A／D電路
實驗22 集成電路D／A轉換實驗
實驗23 集成電路A／D轉換實驗
模塊三 自主開放實驗
參考文獻
後記

作者介紹

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文摘

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序言

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現代電子工程的基石：信號、係統與數字處理 在飛速發展的科技時代，電子技術已滲透到我們生活的方方麵麵，從掌中的智能手機到穿梭於城市的無人駕駛汽車，再到連接世界的互聯網，無不閃耀著電子工程智慧的光芒。而數字電子技術，作為現代電子工程的核心基石，更是扮演著至關重要的角色。本書旨在深入剖析數字電子技術的原理、方法與應用，為讀者構建一個堅實的理論框架，並提供實踐探索的路徑，以期培養具備紮實理論功底和卓越實踐能力的未來電子工程人纔。 第一篇：理論基礎——洞悉數字世界的奧秘 第一章：信號與係統——信息傳遞的語言 信息的載體——信號，是理解一切電子係統運作的起點。本章將帶領讀者認識不同類型的信號，包括模擬信號和數字信號。我們將深入探討模擬信號的連續性與變化性，以及數字信號的離散性與二進製錶示。理解信號的性質，如同掌握瞭與電子世界溝通的基礎語言。 模擬信號的特性： 連續性、無限可分性、錶示的精細度。我們將通過波形圖等直觀方式，展示正弦波、方波等典型模擬信號的特點，並介紹其在音頻、視頻等領域的廣泛應用。 數字信號的優勢： 易於存儲、傳輸、處理；抗乾擾能力強；實現邏輯功能。本章將詳細闡述數字信號的二進製錶示法，二進製數與十進製數之間的轉換，以及比特（bit）和字節（byte）等基本單位的概念。我們將初步接觸數字係統的基礎——邏輯門，並預告其在後續章節中的重要作用。 信號的變換與錶示： 傅裏葉分析在信號處理中的地位。雖然本書重點在於數字技術，但對模擬信號的理解是承上啓下的關鍵。我們將簡要介紹傅裏葉變換的意義，它如何將一個復雜的信號分解為一係列簡單的正弦波，從而揭示信號的頻率成分。這對於理解數字信號的采樣和量化過程至關重要。 係統響應： 綫性係統與非綫性係統。我們學習如何描述一個係統對不同輸入信號的反應。通過分析係統的衝擊響應和階躍響應，讀者可以理解係統的時間域和頻率域特性。 抽樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）： 數字化的基石。本章將深入講解這一核心定理，闡明如何將連續的模擬信號轉化為離散的數字信號，而又不丟失原始信息。我們將探討奈奎斯特速率的重要性，以及欠采樣和過采樣可能帶來的問題。 量化與編碼： 從連續到離散的橋梁。在抽樣之後，信號的幅度也需要被離散化。我們將介紹量化誤差的概念，以及不同編碼方式（如二進製編碼、格雷碼）的特點和應用，這為後續的數字電路設計奠定瞭基礎。 第二章：數製與邏輯運算——數字世界的基石 數字電子技術的核心在於對二進製數的處理和邏輯運算。本章將係統介紹各種數製及其相互轉換，並深入講解構成數字電路基礎的邏輯門電路和基本邏輯運算。 二進製、十進製、十六進製等數製： 各種數製的錶示方法、權值概念及相互轉換。我們將通過大量的例題，幫助讀者熟練掌握不同數製間的轉換技巧，這對於理解和操作數字電路至關重要。 二進製數的運算： 加法、減法、乘法、除法。我們將詳細講解二進製運算的規則，特彆是采用“逢二進一”的原則，以及如何進行溢齣處理。 邏輯門電路： 與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）、與非門（NAND）、或非門（NOR）、異或門（XOR）、同或門（XNOR）。本章將逐一介紹這些基本邏輯門的功能、符號、真值錶和集成電路實現。讀者將瞭解它們如何實現基本的邏輯判斷。 布爾代數： 邏輯運算的代數錶示。我們將介紹布爾代數的基本公理、定理和規則，以及如何利用布爾代數對邏輯錶達式進行化簡和優化。 邏輯函數的化簡： 卡諾圖（Karnaugh Map）和奎恩-麥剋拉斯基（Quine-McCluskey）方法。這是數字電路設計中的重要工具，能夠幫助我們找到實現特定邏輯功能的最小成本電路。我們將通過實例演示，讓讀者掌握這些化簡技巧。 組閤邏輯電路： 由基本邏輯門組閤而成的電路，其輸齣僅取決於當前的輸入。本章將介紹編碼器、譯碼器、多路選擇器（MUX）、解多路選擇器（DEMUX）等典型的組閤邏輯電路，並分析它們的結構和功能。 時序邏輯電路： 其輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路過去的狀態有關。我們將初步介紹觸發器（Flip-Flop）的概念，包括D觸發器、JK觸發器、T觸發器等，為後續深入的時序邏輯電路設計鋪墊。 第三章：半導體器件基礎——數字電路的物理載體 數字電路的實現離不開各種半導體器件。本章將介紹構成數字電路最基本的半導體元器件，理解它們的物理特性和工作原理，為後續深入的邏輯電路設計提供必要的物理基礎。 PN結： 半導體二極管的基本原理。我們將解釋PN結的形成、少數載流子和多數載流子的概念，以及正嚮偏置和反嚮偏置下的特性。 二極管： 各種類型的二極管（如整流二極管、穩壓二極管、發光二極管、光電二極管）及其在電路中的應用。我們將重點關注它們在信號處理和電路保護方麵的作用。 三極管（Bipolar Junction Transistor - BJT）： 作為開關和放大器的基本原理。我們將介紹NPN型和PNP型三極管的結構、工作區域（截止區、放大區、飽和區），以及如何利用三極管實現電流控製電壓或電壓控製電流的功能，從而構建開關電路。 場效應管（Field-Effect Transistor - FET）： 包括JFET和MOSFET。我們將詳細講解MOSFET的工作原理，特彆是其電壓控製特性，以及CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技術在集成電路設計中的重要性。MOSFET是現代數字集成電路中最主要的構建單元。 集成電路（Integrated Circuit - IC）概述： 瞭解集成電路的發展曆程、基本構成和特點。我們將介紹不同集成電路傢族（如TTL、CMOS）的基本邏輯電平、功耗和速度特性。 第二篇：核心電路與係統——數字技術的具體實現 第四章：時序邏輯電路——擁有“記憶”的電路 時序邏輯電路是數字係統中最基本也是最重要的組成部分，它們具有“記憶”功能，能夠存儲信息，並根據時鍾信號和當前輸入改變其狀態。本章將深入探討各種時序邏輯電路的設計與應用。 觸發器（Flip-Flop）： 基本觸發器： SR觸發器（Set-Reset）及其約束條件。 同步觸發器： 時鍾信號對觸發器操作的影響。我們將重點介紹JK觸發器、D觸發器、T觸發器，闡述它們的觸發方式（如電平觸發、邊沿觸發）和工作原理。 觸發器的狀態轉換圖與狀態錶： 理解觸發器狀態變化的規律。 寄存器（Register）： 存儲多個二進製位的電路。我們將介紹移位寄存器（左移、右移、雙嚮移位）和並行存儲寄存器，分析它們在數據緩衝、移位操作中的應用。 計數器（Counter）： 能夠按順序輸齣特定二進製碼的電路。 異步計數器（Ripple Counter）： 結構簡單，但速度較慢。 同步計數器（Synchronous Counter）： 速度快，設計復雜。我們將介紹行波進位計數器、百進製計數器等。 可預置計數器與可逆計數器： 擴展計數器的功能。 計數器的設計方法： 如何根據需求設計特定功能的計數器。 狀態機（State Machine）： 有限狀態機（Finite State Machine - FSM）模型： 米利（Mealy）型和摩爾（Moore）型狀態機。 狀態機的設計步驟： 狀態圖繪製、狀態編碼、狀態錶生成、邏輯電路實現。 狀態機的應用： 例如交通燈控製器、流水綫控製等。 第五章：脈衝信號與振蕩器——産生節拍的源泉 數字係統需要精確的時鍾信號來同步操作。本章將介紹脈衝信號的産生與整形，以及各種類型的振蕩器電路，它們是數字係統的心髒。 單穩態觸發電路（Monostable Multivibrator）： 産生一個固定寬度的脈衝。我們將介紹其工作原理和應用，如脈衝整形、脈衝展寬等。 施密特觸發器（Schmitt Trigger）： 具有滯迴特性的比較器，用於將不規則的波形整形為標準的方波信號。我們將分析其滯迴電壓以及在去抖動電路中的作用。 多諧振蕩電路（Astable Multivibrator）： 産生連續的周期性脈衝信號（方波）。我們將介紹基於RC電路和門電路的振蕩器。 晶體振蕩器（Crystal Oscillator）： 利用晶體諧振的穩定性産生高精度、高頻率的周期性信號，廣泛應用於數字係統的時鍾源。 數控振蕩器（Voltage-Controlled Oscillator - VCO）： 其輸齣頻率可以由輸入電壓控製，在鎖相環（PLL）等係統中起重要作用。 第六章：數模與模數轉換——連接模擬與數字世界的橋梁 現實世界中的許多信息都是模擬的，而數字係統處理的是數字信息。本章將詳細介紹數模轉換器（DAC）和模數轉換器（ADC），它們是實現模擬信號與數字信號相互轉換的關鍵器件。 數模轉換器（DAC）： 將數字量轉換為模擬電壓或電流。 加權電阻型DAC： 原理、結構、優缺點。 電阻網絡型DAC（R-2R梯形網絡）： 精度更高，應用更廣泛。 DAC的性能指標： 分辨率、轉換速度、綫性度、單調性。 模數轉換器（ADC）： 將模擬量轉換為數字量。 逐次逼近型ADC： 速度與精度的良好摺衷，應用廣泛。 雙積分型ADC： 精度高，適用於測量。 並行比較型ADC（Flash ADC）： 速度最快，但成本高。 Δ-Σ（Delta-Sigma）ADC： 在高分辨率音頻和高精度測量中錶現齣色。 ADC的性能指標： 分辨率、采樣速率、量化誤差、信噪比（SNR）。 DAC與ADC的應用： 音頻/視頻處理、數據采集係統、儀器儀錶、通信係統等。 第三篇：數字係統設計與應用——從理論到實踐 第七章：存儲器——數字信息的載體 存儲器是數字係統的核心組成部分，用於存儲程序指令和數據。本章將介紹不同類型的存儲器及其工作原理。 隨機存取存儲器（RAM）： 靜態RAM（SRAM）： 速度快，用於高速緩存。 動態RAM（DRAM）： 存儲密度高，成本低，用於主存儲器。 RAM的讀寫操作。 隻讀存儲器（ROM）： 掩膜ROM（MROM）： 生産時固化數據。 可編程ROM（PROM）： 一次性編程。 可擦除可編程ROM（EPROM）： 通過紫外綫擦除。 電可擦除可編程ROM（EEPROM）： 電擦除，可多次編程。 閃存（Flash Memory）： EEPROM的演進，容量大，速度快。 存儲器的組織與尋址： 地址綫、數據綫、控製綫。 存儲器在係統中的應用： 程序存儲、數據存儲、緩存。 第八章：數字邏輯電路設計方法——結構化與模塊化 隨著數字係統的復雜性不斷增加，結構化和模塊化的設計方法變得尤為重要。本章將介紹現代數字邏輯電路設計的基本理念與流程。 自頂嚮下設計（Top-Down Design）： 從整體功能分解為子模塊。 自底嚮上設計（Bottom-Up Design）： 從基本邏輯單元構建復雜係統。 硬件描述語言（HDL）： VHDL和Verilog。雖然本書不深入講解HDL編程，但會介紹其在描述數字邏輯電路結構和行為中的作用，以及它們如何用於同步和異步邏輯設計。 邏輯綜閤（Logic Synthesis）： 將HDL代碼轉換為門級網錶。 電路驗證與仿真： 確保設計的正確性。 可編程邏輯器件（PLD）： 可編程隻讀存儲器（PROM）、可編程陣列邏輯（PAL）、通用陣列邏輯（GAL）。 現場可編程門陣列（FPGA）： 極高的靈活性和可重構性，是現代數字係統設計的利器。 復雜可編程邏輯器件（CPLD）： 介於PAL和FPGA之間。 第九章：微處理器與微控製器——數字係統的大腦 微處理器和微控製器是實現復雜數字功能的“大腦”。本章將介紹它們的基本結構、工作原理以及在各種應用中的作用。 微處理器（Microprocessor - μP）： 基本結構： CPU（算術邏輯單元ALU、控製器、寄存器）、總綫接口。 工作原理： 取指令、譯碼、執行。 指令集架構（ISA）： CISC與RISC。 微控製器（Microcontroller - μC）： 集成瞭CPU、存儲器和I/O接口的單芯片計算機。 典型結構： CPU、RAM、ROM/Flash、定時器/計數器、中斷控製器、ADC/DAC、通信接口（UART, SPI, I2C等）。 嵌入式係統（Embedded Systems）： 微控製器在嵌入式係統中的核心作用。 微控製器在不同領域的應用： 傢用電器、汽車電子、工業控製、醫療設備等。 CPU與MCU的比較與選擇。 第十章：數字係統中的常見應用 本章將通過一些典型的數字係統應用案例，展示前麵章節所學知識的實際運用，從而加深讀者對數字電子技術的理解。 數字信號處理（DSP）基礎： FIR濾波器、IIR濾波器。 通信係統中的數字電路： 調製解調、編碼解碼。 計算機組成原理概覽： 數據通路、控製通路、存儲器組織。 數字顯示技術： LED、LCD、OLED。 數字音頻與視頻處理： 采樣、量化、編碼、解碼。 傳感器接口與數據采集係統。 結語： 數字電子技術是一門博大精深的學科，它不斷地推動著科技的進步。本書力求從最基礎的信號與數製齣發，逐步深入到復雜的邏輯電路、存儲器、微處理器等，並結閤實際應用進行講解。希望通過對本書的學習，讀者能夠掌握數字電子技術的核心原理，培養獨立分析和解決問題的能力，為未來在電子工程、計算機科學、通信工程等相關領域的發展奠定堅實的基礎。數字世界的奧秘等待著你去探索，而本書將是您旅程中最可靠的嚮導。

評分☆☆☆☆☆

這本電子技術實驗指導，說實話，拿到手裏的時候，我心裏是有些忐忑的。畢竟，數字電子技術這門課，理論部分就已經夠燒腦瞭，加上實驗環節，總感覺像是給已經復雜的電路圖上又疊瞭一層迷霧。不過，翻開這本書，那種感覺很快就消散瞭。首先吸引我的是它排版上的清晰度，圖例和文字的對應關係處理得非常到位，不像有些教材，為瞭省版麵把電路圖擠得像沙丁魚罐頭一樣，看得人眼花繚亂。我記得第一次動手做一個簡單的組閤邏輯電路時，書裏對每一個元器件的特性介紹都做瞭非常細緻的鋪墊，這對於我們這些初次接觸實際操作的同學來說，簡直是救命稻草。它不是那種隻告訴你“把A接到B”的冷冰冰的指令書，而是會稍微解釋一下“為什麼”要這樣做，這種循序漸進的引導，讓我對實驗的目的性有瞭更深的理解。特彆是關於測試和調試的部分，書裏提供的故障排查思路非常實用，我曾經因為一個虛焊點找瞭半天原因，最後是參考瞭書裏的一個常見錯誤清單纔茅塞頓開。這本書更像是一個經驗豐富的實驗指導老師在你身邊，耐心地一步步帶你走過那些理論與實踐之間的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

從宏觀上看，這套教材體係（我指的是它所屬的係列）給人的感覺是連貫且有深度的。這本書在講解時，並沒有孤立地看待數字電子技術，而是時不時地會引用到一些基礎的電路理論，比如半導體器件的開關特性，這些引用都非常精準，不會讓人感到突兀。給我留下深刻印象的是它對不同類型邏輯電路（如TTL和CMOS）的對比分析，不僅僅是停留在電路符號和功耗的層麵上，而是深入到其內部晶體管結構對速度和抗乾擾能力的影響。這種跨章節、跨模塊的知識整閤能力，極大地幫助我構建瞭一個立體的數字係統認知框架。對我而言，學習過程最痛苦的莫過於知識點的碎片化，而這本書通過實驗的設計，巧妙地將這些散落的知識點串聯成瞭一條清晰的學習主綫。我甚至覺得，即便是那些沒有進行實際操作的同學，光是認真閱讀這些實驗步驟和設計說明，也能對數字邏輯的實際運行機製有一個更紮實的把握。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我之前對實驗課的印象，基本就是照著課本敲代碼、焊闆子，然後期待萬無一失地通過。但這本書給我的體驗完全不同，它似乎更注重培養我們獨立思考和解決問題的能力，而不是死記硬背實驗步驟。比如，在涉及到特定集成電路的應用實驗中，它不僅僅提供瞭標準的工作流程，還設計瞭一些開放性的思考題，要求我們嘗試改變某個參數，觀察電路輸齣的變化，並分析背後的原理。這種鼓勵探索的做法，極大地激發瞭我的興趣。我記得有一次，我們在做一個時序電路的實驗時，書上給的參考設計有點過於簡化瞭，當我按照步驟搭起來後，輸齣波形總是不穩定。如果是一本普通的指導書，我可能就卡在那裏瞭。但這本書的附加材料（我猜是附帶的光盤內容，雖然我沒仔細研究光盤，但從書中的提示也能感受到那份深度）似乎暗示瞭需要考慮更實際的電源去耦和噪聲抑製問題。這迫使我不得不迴到晶體管的物理特性層麵去思考，最終通過增加電容解決瞭問題。它教會我的，是“實踐齣真知”的真正含義，遠超齣瞭“學會一個特定的電路連接方式”。

評分☆☆☆☆☆

如果用一個詞來概括我對這本實驗指導的整體感受，那就是“可靠”。它不像某些“網紅”教材那樣追求花哨的時髦技術而犧牲基礎的穩固性，而是非常紮實地圍繞著核心的數字電路原理展開。在我進行如譯碼器、計數器等中等復雜度的實驗時，我發現書中的步驟安排極其講究效率和安全性。例如，在進行需要用到萬用錶進行電壓電流測量的環節，它都會給齣非常明確的安全操作提示和測量量程建議，這對於我們這些對精密儀器操作還不夠熟練的學生來說，是極大的保障。這本書沒有試圖用太高深的數學工具去解析每一個現象，而是聚焦於如何用最直觀、最工程化的方式去驗證和實現數字邏輯的功能。這種務實的態度，讓我相信這本書不僅是一本閤格的教學用書，更是一份實用的“上手指南”，足以支撐我們從入門到掌握數字電路設計與調試的基礎能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編寫風格，用“嚴謹中帶著一絲人情味”來形容可能比較貼切。對於像我這樣，在模擬電路和數字電路的邊界感到模糊的初學者來說，它巧妙地處理瞭理論知識的“落地”問題。很多時候，書本上的公式推導清晰無比，但一到實際操作，發現手頭的元器件參數總和理論值有偏差。這本書在介紹基礎邏輯門實驗時，就非常實在地提到瞭實際器件的扇入、扇齣限製以及閾值電壓的實際範圍，這在理論教材中往往是被一筆帶過的細節。我特彆欣賞它對實驗報告撰寫的要求，它不是簡單地要求復述步驟和結果，而是強調對“異常結果”的分析和討論，這一點對於提升我們的工程素養至關重要。我曾聽高年級的同學抱怨，市麵上很多實驗指導書就是把課本上的例子換個殼子，缺乏創新性。但這本書顯然投入瞭大量的精力去貼閤實際的教學環境和實驗室配置，讓人感覺編寫者是真正站在使用者的角度去構思內容結構的。