普通高等教育實驗實訓規劃教材(電氣信息類) 數字電子技術實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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於軍 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 實驗教學
• 實訓
• 高等教育
• 電氣信息類
• 電子技術
• 電路實驗
• 教學參考書
• 實驗教材
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齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512310797

商品編碼：29616529311

包裝：平裝

齣版時間：2010-12-01

基本信息

書名：普通高等教育實驗實訓規劃教材(電氣信息類) 數字電子技術實驗

定價：16.00元

作者：於軍

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2010-12-01

ISBN：9787512310797

字數：225000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.241kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書從數字電子技術實驗的角度齣發，係統地研究瞭數字電子技術的內容。全書包括基礎驗證性實驗10個，綜閤設計性實驗5個，MultiSIM9．0仿真軟件的使用實驗2個，MultiSIM9.0仿真實驗7個，共24個實驗。每個實驗都附有實驗目的、實驗原理、實驗設備、實驗內容、預習思考題和實驗報告等內容。實驗內容及其難易程度覆蓋瞭不同層次的實驗教學要求，各院校可依據自己的實際情況靈活安排教學內容。
　　本書的實驗內容與目前“數字電子技術”課程的理論教學內容相對應。特彆強調瞭數字電子電路的設計方法和分析方法；特彆增加瞭MultiSIM9.0仿真數字電子電路的內容，既可以進行實驗仿真，又可以輔助理論教學。通過對電子電路的實驗和仿真，既可提高學生對所學理論知識的理解和掌握，又可培養學生的創新意識，以適應21世紀科學技術飛速發展的需要。
　　本書既可作為高等學校電氣、電子信息類和部分非電類專業本科生的實驗教材，也可作為其他非電類專業學生理解、掌握數字電子技術知識和實驗係統的教材或參考書，同時本書也可作為廣大電子行業工作者和電子愛好者的參考書。

目錄

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前言
篇 數字電子技術實驗
　基礎驗證性實驗
實驗一 TTL與非門的邏輯功能與參數測試
實驗二 門電路邏輯功能測試與變換
實驗三 編碼器測試及其應用
實驗四 譯碼器測試及其應用
實驗五 數據選擇器測試及其應用
實驗六 數值比較器測試及其應用
實驗七 觸發器測試及其功能轉換
實驗八 移位寄存器測試及其應用
實驗九 計數器測試及其應用
實驗十 555定時器的應用
　綜閤設計性實驗
　實驗十一 組閤邏輯電路的設計
　實驗十二 一位數值比較電路的設計
　實驗十三 同步時序邏輯電路的設計
　實驗十四 計數、譯碼、顯示電路的設計
　實驗十五 60s定時顯示電路的設計
第二篇 MultiSIM 9.0仿真實驗
　MuitiSIM 9.0仿真軟件的使用
　實驗十六 MultiSIM 9.0的認識
　實驗十七 MultiSIM 9.0的操作
　MultiSIM 9.0仿真實驗
　實驗十八 組閤邏輯電路的仿真分析
　實驗十九 常見組閤邏輯電路的仿真測試
　實驗二十 8位LED數碼管動態顯示電路的仿真測試
　實驗二十一 觸發器邏輯功能仿真測試及其應用
實驗二十二 彩燈變幻控製電路的設計
實驗二十三 數字式秒錶的設計
實驗二十四 1Hz時鍾信號源電路的設計
附錄A 幾種常用的CD係列數字集成芯片引腳功能排列
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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數字電子技術實驗：原理、實踐與創新 一、引言 數字電子技術是現代信息技術的核心基石，其應用滲透於電子通信、計算機科學、自動控製、人工智能等幾乎所有高科技領域。理解並掌握數字電路的設計、分析和實現，是每一位電氣信息類專業學生的必修課。本實驗教材旨在為學生提供一個係統、深入的實踐平颱，將理論知識轉化為動手能力，培養學生的工程思維和創新意識。本書內容緊密圍繞數字電子技術的核心概念，通過一係列精心設計的實驗，引導學生逐步掌握數字電路的基本原理、常用器件的特性、典型電路的設計與調試，並為進一步的學習和研究打下堅實的基礎。 二、本書特色與目標 本書最大的特色在於理論與實踐的有機結閤，注重培養學生的工程實踐能力和問題解決能力。不同於純理論的教材，本書將理論講解與實驗操作緊密相連，每一章的理論學習都配有相應的實驗環節，確保學生在理解概念的同時，能夠親身驗證、探索和應用。 核心目標包括： 夯實基礎理論： 深入理解邏輯代數、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形發生與整形、數模/模數轉換等核心理論。 掌握基本元器件： 熟練掌握二極管、三極管、門電路（與、或、非、與非、或非、異或）、觸發器（SR、JK、D、T）、寄存器、計數器、多路選擇器、譯碼器、編碼器、顯示器件（LED、數碼管）等數字電路常用元器件的特性及應用。 掌握典型電路設計： 能夠獨立設計和分析常見的數字電路，例如加法器、減法器、譯碼器、編碼器、計數器、移位寄存器、狀態機等。 提升電路調試與故障排除能力： 通過實際操作，學習使用示波器、萬用錶、邏輯分析儀等常用電子測量儀器，掌握電路的搭建、測試、調試和故障分析方法。 培養工程思維與創新精神： 鼓勵學生在完成基礎實驗後，主動進行拓展和創新，思考更優化的設計方案，將所學知識應用於解決實際工程問題。 三、實驗內容體係與結構 本書實驗內容按照由淺入深、由易到難的原則進行編排，形成瞭一個循序漸進的學習體係。 第一部分：數字電路基礎入門 實驗一：二進製數及其運算 實驗目的： 鞏固二進製數的錶示方法，理解二進製數的加法、減法、乘法、除法運算，並學習在電路中實現簡單的二進製數加減運算。 實驗內容： 掌握二進製數的編碼方式（如原碼、補碼）。 使用邏輯門電路搭建半加器和全加器，驗證其邏輯功能。 利用全加器構成多位二進製加法器，實現兩位、三位等二進製數的相加。 通過邏輯門組閤實現二進製減法運算（利用“加法器+求補電路”）。 學習使用邏輯分析儀觀察加法運算過程中的信號變化。 拓展思考： 如何設計一個能夠進行減法運算的集成電路？如何實現二進製數的乘法和除法？ 實驗二：基本邏輯門電路特性及應用 實驗目的： 深入理解與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門等基本邏輯門電路的工作原理，掌握其真值錶和邏輯功能，並學習如何利用它們搭建簡單的組閤邏輯電路。 實驗內容： 使用麵包闆或實驗箱搭建單輸入、多輸入的基本邏輯門電路，用LED指示輸齣狀態。 驗證各邏輯門電路的真值錶，分析其邏輯功能。 學習邏輯門電路的波形分析，使用示波器觀察輸入和輸齣波形。 利用基本邏輯門電路實現簡單的邏輯函數，如“A與非B”等。 拓展思考： 如何僅用兩種基本邏輯門（如與非門）構建所有其他邏輯門？ 第二部分：組閤邏輯電路設計與實現 實驗三：組閤邏輯電路的設計與分析 實驗目的： 掌握組閤邏輯電路的設計流程，包括邏輯函數的描述、卡諾圖化簡、邏輯門電路實現，以及對已知組閤邏輯電路的分析。 實驗內容： 選擇一個實際的邏輯問題（如交通燈控製、電梯門控製的簡化模型），列齣其輸入輸齣關係。 使用卡諾圖對邏輯函數進行化簡，得到最簡錶達式。 根據化簡後的錶達式，使用邏輯門電路搭建實際電路。 對一個已知的組閤邏輯電路（如全減器）進行分析，推導齣其邏輯錶達式，並驗證其功能。 學習使用EDA（Electronic Design Automation）軟件（如Logisim，或更專業的Quartus/Vivado的入門級應用）進行邏輯電路的仿真。 拓展思考： 如何選擇最優的邏輯函數化簡方法？在實際應用中，如何權衡電路的復雜度與性能？ 實驗四：多路選擇器、譯碼器與編碼器 實驗目的： 深入理解多路選擇器（MUX）、譯碼器（Decoder）和編碼器（Encoder）的工作原理和應用，掌握它們的邏輯功能，並學習如何利用它們構建更復雜的邏輯係統。 實驗內容： 多路選擇器： 搭建2選1、4選1、8選1多路選擇器，驗證其選擇功能。學習利用多路選擇器實現邏輯函數。 譯碼器： 搭建BCD碼7段數碼管譯碼器，驅動數碼管顯示0-9的數字。學習2-4譯碼器、3-8譯碼器的應用，如設備選擇、指令譯碼等。 編碼器： 搭建鍵盤編碼器（如8x8矩陣鍵盤編碼的簡化模型），實現按鍵的編碼。學習優先編碼器（Priority Encoder）的應用。 拓展思考： 如何設計一個能夠實現任意邏輯函數的多路選擇器？多路選擇器在數據選擇和總綫控製中有何作用？ 實驗五：加法器與減法器電路 實驗目的： 深入理解全加器和全減器的結構，掌握如何利用它們構成多位二進製加法器（如行波進位加法器、超前進位加法器）和減法器，並理解其在算術邏輯單元（ALU）中的作用。 實驗內容： 迴顧並完善全加器和全減器的實驗。 搭建4位行波進位加法器，觀察進位信號的傳播延遲。 （可選）介紹並仿真超前進位加法器，理解其提速原理。 搭建4位二進製減法器（利用加法器和求補電路）。 考慮溢齣判斷問題。 拓展思考： 簡述算術邏輯單元（ALU）的基本結構和功能。行波進位加法器和超前進位加法器在性能上有何差異？ 第三部分：時序邏輯電路設計與實現 實驗六：觸發器及其應用 實驗目的： 深入理解SR觸發器、JK觸發器、D觸發器、T觸發器等基本觸發器的工作原理、狀態轉換特性，掌握它們的邏輯符號和時序圖，並學習其基本應用。 實驗內容： 使用邏輯門搭建基本SR觸發器，驗證其置位、復位和保持功能。 搭建帶時鍾控製的SR觸發器，理解時鍾信號的作用。 搭建JK觸發器，驗證其各種工作模式（Set, Reset, Hold, Toggle）。 搭建D觸發器，學習其作為存儲單元的功能。 搭建T觸發器，理解其翻轉功能。 學習如何利用觸發器構建簡單的數據鎖存器。 拓展思考： 主從式觸發器和邊沿觸發器有何區彆？它們各自有什麼優點？ 實驗七：寄存器與移位寄存器 實驗目的： 理解寄存器的基本功能——數據存儲，掌握移位寄存器的各種工作模式（串入串齣、串入並齣、並入串齣、並入並齣），並瞭解其在數據傳輸和處理中的應用。 實驗內容： 使用D觸發器構成4位並行寄存器，實現數據的並行存入和讀齣。 搭建SISO（Serial-In, Serial-Out）移位寄存器，觀察數據串行移入移齣過程。 搭建SIPO（Serial-In, Parallel-Out）移位寄存器，實現數據的串行輸入和並行輸齣。 搭建PISO（Parallel-In, Serial-Out）移位寄存器，實現數據的並行輸入和串行輸齣。 搭建PISO（Parallel-In, Parallel-Out）移位寄存器。 實際應用：模擬簡單的數據傳輸場景，如通過串行通信接口發送數據。 拓展思考： 移位寄存器在數字信號處理和移位運算中有哪些具體應用？ 實驗八：計數器 實驗目的： 掌握計數器的基本原理，學習異步計數器（行波計數器）和同步計數器的構成，理解它們的計數方式（加法、減法、可預置、可控製），並掌握常見計數器（如十進製計數器）的設計。 實驗內容： 搭建2位、3位異步加法計數器，觀察計數過程和進位信號。 搭建2位、3位同步加法計數器，理解其與異步計數器的區彆。 搭建二進製同步減法計數器。 學習使用集成計數器芯片（如74LS160、74LS163），實現可預置的同步加法計數器，並驅動數碼管顯示計數結果。 設計一個特定模數（如模5、模10）的計數器。 拓展思考： 計數器在頻率分頻、定時器、數字頻率計等電路中有什麼作用？如何設計一個能夠進行加減計數並具有清零功能的計數器？ 第四部分：進階與應用 實驗九：脈衝波形發生與整形電路 實驗目的： 學習産生不同類型脈衝波形的方法，如方波、鋸齒波、三角波（通過簡單電路實現），理解單穩態觸發器和施密特觸發器在波形整形中的作用。 實驗內容： 利用555定時器芯片産生周期可調的方波信號（非穩態工作模式）。 使用555定時器構成單穩態觸發器，産生固定寬度的脈衝信號。 搭建施密特觸發器電路，觀察其滯迴特性，學習其在去除噪聲、整形脈衝方麵的應用。 （可選）簡單介紹或實現基於RC振蕩器的其他波形。 拓展思考： 555定時器在實際應用中還有哪些功能？施密特觸發器如何用於電平轉換？ 實驗十：數模/模數轉換基礎 實驗目的： 瞭解數模轉換（DAC）和模數轉換（ADC）的基本原理，掌握一種簡單的DAC和ADC電路的設計和工作方式。 實驗內容： 數模轉換： 搭建R-2R電阻網絡DAC電路，輸入不同的數字量，觀察輸齣的模擬電壓。 模數轉換： 搭建簡單的逐次逼近式ADC或雙積分式ADC的簡化模型，理解其工作過程。 （可選）介紹集成DAC和ADC芯片的應用。 拓展思考： 為什麼需要數模和模數轉換？它們在多媒體、傳感器數據采集中有何重要性？ 實驗十一：數字係統設計綜閤實踐（可選） 實驗目的： 整閤前麵所學知識，設計一個稍復雜的數字係統，鍛煉學生綜閤運用理論和實踐能力。 實驗內容： 示例項目： 一個簡單的電子密碼鎖：輸入一組預設的數字密碼，匹配則解鎖，不匹配則報警。 一個簡易的數字秒錶：能夠開始、停止、清零，並顯示經過的時間。 一個簡單的交通信號燈控製器：模擬紅綠燈的切換。 學生選擇其中一個項目（或由老師指定），進行需求分析、邏輯設計、電路實現、調試。 拓展思考： 如何評估一個數字係統的性能？在設計過程中，你遇到的最大挑戰是什麼？如何改進你的設計？ 四、實驗器材與環境 本教材的實驗操作主要依賴於以下器材： 基礎實驗器材： 麵包闆、導綫、直流穩壓電源、多功能數字邏輯實驗箱（集成常用邏輯芯片、電源、時鍾等）。 元器件： TTL/CMOS係列集成邏輯門芯片（74LS/74HC係列）、D觸發器、JK觸發器、寄存器、計數器、譯碼器、編碼器、多路選擇器、數碼管、LED發光二極管、開關、電阻、電容等。 測量儀器： 數字萬用錶、雙蹤/四蹤示波器、邏輯筆、信號發生器（可選）、邏輯分析儀（可選）。 EDA仿真軟件： Logisim（易於上手，適閤入門）、Proteus（功能強大，集成仿真）、Quartus Prime/Vivado（用於FPGA開發，作為進階選項）。 實驗環境建議在具備良好通風、光綫充足的實驗室進行，並配備必要的安全設施。 五、學習方法與建議 課前預習： 認真閱讀實驗教材中對應的理論部分，理解實驗原理、操作步驟和預期結果。 動手實踐： 嚴格按照實驗步驟進行操作，仔細連接電路，注意電源極性，防止短路。 細緻觀察： 在實驗過程中，仔細觀察實驗現象，與預期結果進行對比，記錄數據和異常情況。 獨立思考： 遇到問題時，先嘗試自己分析原因，查閱資料，實在無法解決再尋求老師或同學的幫助。 總結反思： 實驗結束後，認真撰寫實驗報告，總結實驗過程、結果分析、存在的問題及改進方法。對實驗中遇到的睏難和學到的知識進行反思。 深入探究： 對於實驗中的“拓展思考”部分，鼓勵學生進行獨立思考和查閱相關資料，甚至可以嘗試在仿真軟件中進行驗證。 團隊協作： 在團隊閤作完成實驗時，積極溝通，明確分工，互相學習，共同進步。 六、結論 數字電子技術是一門充滿魅力的學科，其強大的應用能力和不斷發展的技術前沿吸引著無數工程師和研究者。通過本實驗教材的學習，學生將不僅掌握數字電子技術的基本理論和實踐技能，更能培養嚴謹的工程態度、敏銳的分析能力和創新的探索精神，為未來在電氣信息領域的學習和職業發展奠定堅實的基礎。希望本書能夠成為同學們探索數字世界、激發工程靈感的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習數字電子技術，動手實踐是王道。一本好的實驗教材，應該能夠激發學生的好奇心，引導他們去探索、去發現、去創新。這本書的名稱，《普通高等教育實驗實訓規劃教材(電氣信息類) 數字電子技術實驗》，聽起來就非常“硬核”，讓我對它寄予厚望。我關注的核心問題是，教材的實驗設計是否能夠體現齣“規劃”二字，也就是說，它的實驗內容是否有一個清晰的體係，能夠從易到難，由淺入深，逐步建立起學生對數字電子技術的整體認知。我更期待的是，實驗項目能夠不僅僅局限於理論知識的驗證，而是能夠引導學生進行一些簡單的係統設計和調試。比如，設計一個具有一定功能的控製係統，能夠通過輸入信號控製輸齣行為。同時，我非常關注教材在實驗的“實訓”環節，是否能夠提供一些實際的電路搭建指導，包括元器件的識彆、焊接技巧、以及簡單的故障排除方法。如果教材能提供一些實用的技巧和經驗分享，那將對我們這些初學者來說非常有價值。我希望這本書能讓我感覺到，我不僅僅是在做實驗，而是在進行一次真實的工程實踐，在解決一個具體的技術問題。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電氣信息類的學生，數字電子技術是我們學習的基石之一，而實驗實訓更是理解其精髓的關鍵。拿到這本《數字電子技術實驗》，我首先關注的是它的實驗項目的“原創性”和“深度”。我希望這本書不是簡單地羅列教科書上的幾個基礎實驗，而是能夠提供一些具有一定挑戰性、能夠激發我們思考和動手能力的實驗。例如，我特彆期待看到一些關於數字係統優化設計、性能分析、甚至是一些簡單嵌入式係統應用的實驗項目。如果教材能夠引導我們去分析不同邏輯電路的優缺點，去探索如何提高電路的效率和可靠性，那將非常有意義。此外，我非常看重教材在實驗的“指導性”和“拓展性”方麵。實驗步驟是否清晰易懂，操作是否安全規範，這些是基礎。但更重要的是，實驗後的討論和總結部分，是否能夠引導我們深入思考，瞭解實驗背後的原理，以及這些原理在實際工程中的應用。如果教材能夠提供一些相關的參考文獻或者拓展閱讀的建議，那就更好瞭。我希望通過這本書，我不僅僅是完成瞭一次實驗，而是能夠真正地掌握一門技術，能夠獨立地去設計和實現一些數字電路係統。

評分☆☆☆☆☆

說實話，對於《數字電子技術實驗》這類偏重實踐的教材，我最看重的是它的“可用性”和“前瞻性”。作為一名對電子技術充滿熱情的學生，我希望通過實驗能夠觸碰到真實的電子元器件，感受到電流在導綫中流動、邏輯信號在芯片中跳躍的魅力。這本書的“實驗實訓”定位，讓我對這一點充滿信心。我特彆希望在書中能夠看到一些貼近實際工程應用的案例，比如如何設計一個簡單的LED顯示控製器，如何實現一個基本的數字濾波器，或者如何構建一個簡單的數據采集係統。如果教材能夠提供相關的仿真電路圖和實際電路圖的對比，甚至包含一些PCB設計方麵的基礎知識，那就更完美瞭。我瞭解到，數字電子技術在不斷發展，新的技術和器件層齣不窮，我非常關注這本教材是否能夠及時更新，引入一些當前流行的技術，例如FPGA的進階應用、ARM嵌入式係統的基礎控製等等。如果教材的實驗項目能夠涵蓋這些內容，那麼它就不僅僅是一本實驗指導書，更是一扇通往未來技術前沿的窗口。我非常期待能夠通過這本書，不僅掌握數字電路的基本原理，更能培養齣解決實際工程問題的能力，為將來的職業生涯打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計和排版風格給我留下瞭深刻的印象，簡潔大方，專業感十足。作為一名即將步入工程實踐的畢業生，我深知理論知識與動手能力並重的重要性，而一本好的實驗教材，恰恰是連接這兩者的橋梁。我特彆關注教材在實驗器件的選擇和實驗平颱的搭建方麵是否有詳細的指導，因為在實際的實驗室環境中，我們常常會遇到實驗器材的兼容性問題，或者需要根據項目需求自己搭建一些輔助電路。如果這本《數字電子技術實驗》能夠提供一些關於實驗元器件選型、電路焊接技巧、以及常用實驗儀器（如示波器、邏輯分析儀）的使用說明，那就太棒瞭。我個人希望，實驗項目能夠涵蓋從基礎的邏輯門電路到復雜的微處理器接口，循序漸進，難度梯度閤理。例如，能夠有專門的實驗章節講解如何利用集成邏輯芯片搭建簡單係統，再到如何利用FPGA進行高效的邏輯實現，這對於我們理解數字係統的不同設計層麵非常有幫助。此外，實驗報告的書寫規範和要求也是我非常關心的部分，清晰、規範的實驗報告不僅是對實驗過程的記錄，更是對實驗結果的分析和總結，這對於培養嚴謹的科學態度至關重要。希望這本書能在這方麵有所體現，引導我們寫齣有深度、有見地的實驗報告。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《數字電子技術實驗》教材，還沒來得及深入研讀，但光是翻閱目錄和前言，就對它未來的實用性充滿瞭期待。我是一名在校的電氣信息類專業學生，平時接觸到的實驗課程確實不少，但常常會感覺某些教材的實驗項目設置得過於理論化，與實際工程應用脫節，學習起來總覺得少瞭點“感覺”。這本教材在“普通高等教育實驗實訓規劃教材”的定位下，尤其強調“實驗實訓”，這一點非常吸引我。我更看重的是它能否引導我動手實踐，理解數字電路的內在邏輯，而不僅僅是記住幾個公式或操作步驟。特彆是看到一些實驗項目名稱，比如“多功能數碼顯示控製器設計”、“組閤邏輯電路的FPGA實現”等，這些聽起來就很有挑戰性，而且與當下流行的硬件描述語言和FPGA技術緊密結閤，這讓我覺得教材的編寫者一定對行業發展有著敏銳的洞察。我非常希望通過這些實驗，能夠真正掌握一些硬核的數字係統設計能力，為未來進入更復雜的電子係統開發打下堅實的基礎。我尤其關注教材在實驗前的理論講解是否足夠清晰，實驗步驟是否詳細易懂，以及實驗後的討論和拓展環節是否能夠引導學生思考更深層次的問題，比如如何優化電路性能、如何降低功耗、如何提高可靠性等等。如果教材能夠在這幾方麵都做得齣色，那我相信它絕對會成為我學習數字電子技術過程中不可或缺的寶貴資源。