数字电子技术（21世纪高职高专规划教材·数控系列） 9787300123110 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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崔爱红 等 著

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出版社： 中国人民大学出版社

ISBN：9787300123110

商品编码：29654529807

包装：平装

出版时间：2010-08-01

图书基本信息
图书名称	数字电子技术（21世纪高职高专规划教材·数控系列）	作者	崔爱红 等
定价	22.00元	出版社	中国人民大学出版社
ISBN	9787300123110	出版日期	2010-08-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.322Kg

内容简介

本书共分八章，主要内容有：逻辑代数基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形电路、D/A与A/D转换、半导体存储器和可编辑逻辑器件。 本书可作为高职高专院校电子信息类专业、数控专业、电气专业及其他相关专业的教材和教学参考书，也可作为工程技术人员的参考资料。

作者简介

目录

章 逻辑代数基础 1.1 逻辑变量与逻辑运算 1.2 逻辑代数的基本定律和基本规则 1.3 逻辑函数的表示方法及相互转换 1.4 逻辑函数的化简方法 第2章 集成逻辑门电路 2.1 分立元件逻辑门电路 2.2 集成逻辑门电路 第3章 组合逻辑电路 3.1 组合逻辑电路概述 3.2 组合逻辑电路的分析与设计 3.3 常用的中规模组合逻辑电路及其应用 3.4 用中规模集成电路实现组合逻辑函数 第4章 触发器 4.1 RS触发器 4.2 D触发器 4.3 JK触发器 4.4 T触发器 4.5 T’触发器 4.6 触发器逻辑功能的转换 第5章 时序逻辑电路 5.1 时序逻辑电路的特点和分类 5.2 时序逻辑电路的分析与设计 5.3 计数器 5.4 寄存器 第6章 脉冲波形的产生与整形电路 6.1 555定时器 6.2 单稳态触发器 6.3 多谐振荡器 6.4 施密特触发器 第7章 D/A与A/D转换 7.1 D/A转换器 7.2 A/D转换器 第8章 半导体存储器和可编程逻辑器件 8.1 半导体存储器 8.2 可编程逻辑器件 附录一 数制与码制 一、数制 二、数制间转换 三、码制 附录二 常用数字集成电路引脚图 附录三 参考答案 参考文献

编辑推荐

文摘

序言

数字电子技术 （21世纪高职高专规划教材·数控系列） ISBN：9787300123110 内容简介 本书是面向21世纪高职高专教育特点，为数控专业学生精心编写的规划教材。内容紧密围绕数字电子技术在现代工业生产，特别是数控技术领域的核心应用，以培养学生扎实的理论基础和熟练的实践能力为目标。全书力求教学内容的前沿性、实用性和系统性，充分体现了高职高专教育“面向生产一线，服务经济建设”的办学宗旨。 第一篇 基础概念与电路分析 本篇旨在为读者建立起数字电子技术学习的坚实基石。 第一章 绪论 本章首先介绍数字电子技术的概念、发展历程及其在现代社会和工业生产中的重要地位。重点阐述数字电子技术与模拟电子技术的区别与联系，以及为何数字技术在现代电子系统中占据主导地位。接着，详细介绍信息在电子系统中的表示方式，包括二进制数、数制转换（二进制、十进制、八进制、十六进制及其相互转换）、编码（BCD码、格雷码、ASCII码等）以及它们在数据表示和处理中的作用。此外，本章还将介绍数字电子技术的基本单位，如电平、信号、逻辑门等，并简要概述本书的学习内容和学习方法，帮助读者建立整体的学习框架。 第二章 二进制运算与逻辑代数基础 本章深入探讨二进制运算及其在数字逻辑中的核心地位。首先，详细讲解二进制的算术运算，包括加法、减法（原码、反码、补码及其运算）、乘法和除法，并结合实例说明其在计算机和控制器中的实现。随后，引入逻辑代数（布尔代数）的基本概念，这是分析和设计数字电路的理论基础。本章详细介绍逻辑代数中的基本公理、定理（如交换律、结合律、分配律、德摩根定理等）以及常用的公式推导方法。通过对这些定理的理解和运用，读者将能够化简逻辑表达式，优化电路设计。最后，介绍逻辑函数的表示方法，包括真值表、逻辑图和代数表达式，为后续章节的学习打下坚实基础。 第三章 组合逻辑电路 本章系统讲解各类组合逻辑电路的设计与分析。首先，介绍组合逻辑电路的特点（输出仅取决于当前输入）及其基本结构。接着，详细讲解各种基本逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门）的逻辑功能、电平特性和在电路中的符号表示。在此基础上，深入讲解组合逻辑电路的设计步骤，包括从功能描述到列出真值表，再到推导逻辑函数表达式，最后进行逻辑化简和电路实现。本章重点介绍和讲解几种典型的组合逻辑电路，如译码器（BCD码转七段数码管译码器）、编码器（优先编码器）、多路选择器（数据选择器）和加法器（半加器、全加器、多位加法器、减法器）。此外，还介绍常用的小规模集成（SSI）和中规模集成（MSI）组合逻辑电路芯片及其应用，例如74LS系列芯片。 第四章 时序逻辑电路 本章将重点放在时序逻辑电路的学习，这是数字系统构成中不可或缺的部分。本章首先介绍时序逻辑电路的特点（输出不仅取决于当前输入，还与过去的状态有关），并区分同步和异步时序逻辑电路。然后，详细讲解构成时序逻辑电路的基本单元——触发器（Flip-Flop）。本章将深入介绍各种触发器，包括SR触发器、JK触发器、T触发器、D触发器，并详细讲解它们的逻辑功能、状态转移图、状态表、激励表以及它们之间的相互转换。特别强调其工作原理、时钟信号的作用以及建立时间和保持时间等关键参数。在此基础上，本章进一步讲解如何利用触发器构成更复杂的时序逻辑电路，如寄存器（用于存储数据）和计数器（用于计数和分频）。计数器将分为异步计数器和同步计数器，并详细介绍各种移位寄存器（如SISO、SIPO、PISO、PIPO）的结构和功能。最后，本章将介绍状态转移图和状态表的设计方法，以及如何从状态转移图设计时序逻辑电路，并分析几种常见的时序逻辑应用，例如数码管显示控制、定时电路和简单的状态机。 第二篇 核心数字集成电路与系统设计 本篇将进一步深入到数字系统的实际构建和集成电路的应用。 第五章 存储器 本章系统介绍数字系统中存储器的基本概念、分类和工作原理。首先，阐述存储器的作用及其在计算机和嵌入式系统中的地位。接着，详细介绍各种类型的存储器。其中，重点讲解半导体存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RAM部分将细分静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM），并分析它们的存储原理、读写操作时序和基本结构。ROM部分将介绍掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）和电可擦可编程ROM（EEPROM）的区别和特点。本章还将介绍闪存（Flash Memory）作为一种重要的非易失性存储器。此外，还会介绍磁存储器（如硬盘）和光盘存储器（如CD、DVD）作为辅助存储器的基本原理和应用。最后，本章还将探讨存储器的扩展技术，如存储器芯片的连接和地址译码，以实现更大容量的存储系统。 第六章 数据转换电路 本章聚焦于数字信号与模拟信号之间的转换，这是许多实际应用中必不可少的环节。本章首先介绍数模转换（DAC）和模数转换（ADC）的基本原理和应用场合。对于DAC，将详细介绍不同类型的DAC电路，如电阻网络型DAC（权电阻型）、倒T型电阻网络DAC、R-2R梯形网络DAC等，并分析它们的转换原理、精度和速度。对于ADC，将详细介绍常见的ADC电路，如逐次逼近型ADC、双积分型ADC、并行（闪速）型ADC和Σ-Δ型ADC。每种ADC都将深入分析其工作流程、优缺点以及适用场景。本章还将介绍数据转换电路的关键参数，如分辨率、转换速率、线性度、失调误差和增益误差等，并解释这些参数对系统性能的影响。最后，将结合实例，介绍数据转换电路在信号采集、数据处理和输出控制等方面的具体应用。 第七章 数模混合集成电路与微控制器 本章将数字电子技术与模拟电子技术相结合，重点介绍数模混合集成电路和微控制器。本章首先介绍数模混合集成电路的设计挑战和常用技术，以及它们在现代电子系统中的重要性。接着，重点深入讲解微控制器（MCU）的结构和工作原理。详细介绍MCU的核心组成部分，包括中央处理器（CPU）、存储器（ROM/Flash、RAM）、输入/输出（I/O）接口、定时器/计数器、中断控制器、串行通信接口（如UART、SPI、I2C）等。本章还将介绍不同类型和系列的微控制器（如ARM Cortex-M系列、AVR系列、PIC系列等）的特点和应用领域。重点讲解微控制器的编程模型，包括指令集、寻址方式以及常用的编程语言（如C语言）在微控制器开发中的应用。此外，还将介绍微控制器与外部硬件的接口设计，包括中断处理、I/O端口的配置和使用，以及常用外设的驱动。最后，本章将通过实例，展示微控制器在数控系统、嵌入式设备、自动化控制等领域的具体应用，并介绍简单的嵌入式系统设计流程。 第八章 数字电路的功耗与可靠性 本章关注数字电路设计的两个重要方面：功耗和可靠性。首先，分析数字电路的功耗来源，包括静态功耗（漏电流）和动态功耗（开关功耗），并介绍降低功耗的技术，如低功耗CMOS技术、动态电压频率调整（DVFS）等。接着，深入探讨数字电路的可靠性问题。本章将介绍电路的常见故障模式，如短路、开路、器件老化、电磁干扰（EMI）和静电放电（ESD）等。在此基础上，讲解提高电路可靠性的设计方法，包括冗余设计、错误检测与纠正码（EDAC）的应用、滤波与屏蔽等。此外，本章还将介绍数字电路的电磁兼容性（EMC）设计原则，以确保电路在复杂电磁环境下的稳定运行。最后，本章还将讨论在实际工程设计中如何权衡性能、功耗和可靠性，以设计出满足特定应用需求的数字电路。 第三篇 数控技术中的数字电子应用 本篇将本书所学知识与数控技术紧密结合，展现数字电子技术在现代制造业中的实际价值。 第九章 数控系统中的数字信号处理 本章将深入探讨数字电子技术在数控系统中的具体应用，重点关注数字信号的处理。本章首先介绍数控系统的工作原理和基本组成，并阐述数字电子技术在其中所扮演的关键角色。接着，详细介绍数控系统中的指令解读与处理过程，包括G代码和M代码的解析、运动控制指令的执行等。本章将重点讲解数字信号的滤波与去噪技术，用于处理从传感器或其他输入端采集到的可能含有噪声的信号，以提高控制精度。此外，还将介绍数字信号的采样与量化过程，这是将连续的物理量转换为数字信号的关键步骤。本章还将深入讲解数字PID控制算法及其在数控系统中的实现，包括其离散化形式、参数整定方法以及如何在微控制器上高效实现。此外，还会介绍数控系统中常用的脉冲生成与分配技术，用于精确控制进给和主轴转速。最后，本章将结合数控机床的实际工作流程，分析数字电子技术在运动控制、位置反馈、刀具补偿等方面的具体应用，并通过实例演示如何利用数字信号处理技术优化数控系统的性能。 第十章 数控接口与通信技术 本章聚焦于数控系统与其他设备之间的信息交互。首先，详细介绍数控系统常用的接口标准，包括串行接口（如RS-232、RS-485）和并行接口，并分析它们的特点、传输速率和适用场合。接着，重点讲解数控系统中的通信协议，包括一些标准的工业通信协议（如Modbus、PROFIBUS、Ethernet/IP等）及其在数控系统中的应用。本章还将介绍数控系统与PLC（可编程逻辑控制器）之间的通信和集成，阐述它们如何协同工作以实现复杂的自动化生产。此外，还将探讨数控系统与上位机、人机界面（HMI）之间的通信，以及数据传输的安全性与实时性问题。本章还将介绍数控系统中常用的传感器接口技术，如模拟量传感器、数字量传感器以及编码器信号的处理和接口设计。最后，将通过实际案例，讲解数控系统在生产线上的集成与联网，以及如何实现远程监控和数据采集。 第十一章 可编程逻辑控制器（PLC）及其应用 本章将深入介绍可编程逻辑控制器（PLC）这一在工业自动化领域至关重要的数字控制设备。首先，介绍PLC的定义、发展历史及其在现代工业自动化中的核心地位，并阐述PLC与传统继电器控制的区别与优势。本章将详细讲解PLC的基本结构，包括中央处理器（CPU）、存储器（程序存储器、数据存储器）、输入模块、输出模块、通信模块和电源模块等。重点介绍PLC的输入/输出（I/O）信号类型（如数字量输入/输出、模拟量输入/输出），以及各种I/O模块的工作原理和选型原则。接着，深入讲解PLC的编程语言，特别是梯形图（Ladder Diagram，LD）语言，这是PLC最常用的编程方式。本章将详细介绍梯形图的基本指令（如线圈、触点、定时器、计数器等）以及如何利用这些指令编写控制程序。此外，还将介绍其他IEC 61131-3标准的编程语言，如指令表（IL）、结构化文本（ST）、功能块图（FBD）和顺序功能图（SFC）及其在特定应用中的优势。本章还将讲解PLC的通信功能，包括PLC之间的通信、PLC与人机界面（HMI）的通信、PLC与上位计算机的通信，以及常用的通信协议。最后，本章将通过大量的典型应用案例，展示PLC在数控辅助控制、生产线自动化、物料搬运、设备监控等方面的广泛应用，帮助读者理解PLC在实际工程中的设计、编程和应用。 附录 常用TTL和CMOS集成电路芯片型号对照表 数控常用G代码及M代码速查表 参考文献 本书旨在通过系统性的理论讲解和丰富的实例分析，帮助高职高专学生掌握数字电子技术的基本原理和应用方法，为他们在数控技术及相关领域的设计、开发、维护和应用岗位上打下坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格我个人非常喜欢，它成功地在学术的严谨性与口语化的易懂性之间找到了一个绝佳的平衡点。作者在讲解一些核心概念时，比如像锁相环（PLL）的工作原理或是FPGA的基本结构，并没有使用那种令人生畏的、充满术语堆砌的腔调。相反，他更倾向于使用生动形象的比喻和类比，将抽象的电学现象“具象化”。比如，书中解释触发器的工作机制时，那种描述仿佛就像在给一个初次接触电子学的朋友耐心讲解，让人豁然开朗。即便是面对复杂的时序电路分析，作者也提供了非常详尽的步骤分解，每一步的推导过程都写得清清楚楚，连中间的逻辑跳转思路都清晰可见，极大地减少了我在草稿纸上反复演算的挫败感。这种“不厌其烦”的细致讲解，体现了编写者强烈的教学责任心。读起来完全没有那种“被灌输”的压力，更像是与一位经验丰富、表达能力超群的工程师进行面对面的探讨，专业感十足，但又亲切自然。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的参考价值给予高度评价，它不仅仅是一本供课堂使用的教材，更是一本可以长期置于案头的工具书。书中的附录部分内容丰富且实用。我翻阅了附录中关于常用逻辑器件数据手册的关键参数提取部分，以及各种逻辑门逻辑真值表的汇总，这些都是在实际设计工作中经常需要快速查阅的信息。而且，书后提供的习题集设计得非常有梯度感。基础题用于巩固概念，中等难度的题目用于训练解题技巧，而最后那几道综合性的大题，则需要将多个章节的知识融会贯通才能解决，这对于提升分析复杂问题的能力非常有帮助。更难得的是，这本书在紧跟技术发展的同时，似乎也兼顾了教材的“生命周期”，它没有过度依赖于某个特定批次的新技术，而是立足于数字电子技术领域最核心、最持久的原理。这保证了即使几年后技术迭代，书中的基础理论依然具有极强的指导意义，绝对是一笔值得投入的学习资产。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面那深邃的宝蓝色与烫金的标题字体搭配得恰到好处，透着一股沉稳又不失现代感的专业气息。初次翻阅时，我首先注意到的是其排版布局的精心考量。字体大小适中，行距舒适，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。内页纸张的质感也相当不错，不是那种廉价的纸张，书本拿在手里有一定的分量感，让人觉得这是一本值得细细品味的教材。细节之处见真章，书的侧边切口处理得十分平整光滑，可见印刷厂在制作环节上的用心。尤其欣赏的是，书中的图表和插图都采用了高清彩色印刷，使得那些复杂的电路图和波形图看起来清晰明了，极大地降低了理解的难度。作为一名正在努力啃读专业知识的学生，这种对阅读体验的重视，无疑为枯燥的学习过程增添了一份愉悦感。不得不说，光是捧着这本书，就能感受到一股浓厚的学术氛围，它不仅仅是知识的载体，更像是一件工艺品。这种对外观的极致追求，也从侧面反映了编写者对内容的严谨态度，让人在尚未深入内容之前，就已经建立起了初步的信任感和期待值。

评分☆☆☆☆☆

从实用性的角度来看，这本书的案例分析部分是其最大的亮点之一。很多教材只是停留在理论层面，但这本书却将理论与现代工业应用紧密地结合了起来。书中引入了大量的工程实践案例，比如小型嵌入式系统的设计流程、基础的数字信号处理模块的实现思路等，这些案例都紧扣当前高职教育对技能型人才培养的要求。更重要的是，这些案例并非只是简单地展示结果，而是深入剖析了从需求分析、方案选择到最终电路实现的全过程。例如，在介绍特定芯片选型时，作者会对比不同方案的优缺点和成本考量，这对于培养学生的系统思维和工程决策能力至关重要。我特别留意了书中所引用的电路图和仿真结果，它们看起来都非常贴近实际生产环境中的标准规范，而不是那种为了演示理论而构造出来的“理想化”模型。这使得我在学习时，能够更真实地感受到自己所掌握的知识将如何转化为实际的生产力，极大地提升了学习的指向性和动力。

评分☆☆☆☆☆

我花了大量时间研究了这本书的目录结构，它的逻辑组织简直可以说是教科书级别的典范。知识点的推进是循序渐进、环环相扣的，完全遵循了学习者的认知规律。从最基础的半导体器件原理开始，逐步深入到逻辑门电路的构建，再到复杂组合逻辑和时序逻辑的设计与分析，每一步都有明确的过渡和铺垫，让人感觉知识链条上没有出现任何断裂或跳跃。尤其赞赏的是，作者在引入新概念时，总是会先用一个贴近实际应用的例子来引出，而不是生硬地抛出理论公式，这种“问题驱动”的教学方式极大地激发了我的学习兴趣。章节末尾的“知识点回顾”和“自我检测”部分设计得极其巧妙，它们不仅是对本章内容的浓缩提炼，更是对学习效果的即时反馈机制，能迅速帮我找出知识盲区。对于高职高专的教材来说，这种兼顾理论深度和实践操作性的平衡把握得非常到位，不像有些理论书过于晦涩，也不像有些实操书过于浮于表面。总而言之，这本书的骨架搭得非常稳健，为后续知识的填充打下了坚实的基础。