數(shù)字電子技術基礎
出版時間：2009-5 出版社：人民郵電出版社 作者：毛煉成，談進 編 頁數(shù)：247
前言
“數(shù)字電子技術”是高職高專院校電類專業(yè)的重要專業(yè)基礎課，同時也是應用電子、通信、電氣自動化等專業(yè)的重要專業(yè)技術課程。近些年來，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，集成數(shù)字邏輯電路在高速、低功耗、低電壓、帶電插拔、小邏輯等許多方面都取得了長足的進步，各種數(shù)字新技術、新元器件層出不窮，這無疑給該課程增添了很多新的內(nèi)容。 本書綜合介紹了數(shù)字電子技術的基礎應用、實驗與實踐、故障檢測模擬和計算機系統(tǒng)仿真等方向的知識，其中重點介紹了EDA仿真技術，為讀者搭建了一條從理論學習邁向實際應用的橋梁。本書以通俗的語言和示例，講述了數(shù)字系統(tǒng)分析和設計的基本理念，以培養(yǎng)學生的動手能力。本書具有如下特點?！ 。?）本書將數(shù)字電子技術與例題做了巧妙的結合。用通俗易懂的語言重點詳細介紹了基本數(shù)字邏輯元器件、邏輯分析、邏輯應用，并將設計思路、設計技巧融入到例題中，強調(diào)對學生實踐應用能力的培養(yǎng)?！ 。?）重點介紹最新仿真軟件-Multisim 10。本書在對組合邏輯電路、時序邏輯電路進行分析和設計時列舉了大量仿真實例。書中相應章節(jié)提供的實驗可以用通用數(shù)字電路實驗箱和。EDA仿真軟件來完成。
內(nèi)容概要
《數(shù)字電子技術基礎》將軟件仿真和理論知識有機結合，充分運用最新的仿真工具培養(yǎng)學生對電子技術知識的掌握能力，提高應用水平。《數(shù)字電子技術基礎》主要介紹TTL與CMOS門電路的邏輯功能測試，組合邏輯元器件的邏輯功能測試與設計，觸發(fā)器的功能驗證，計數(shù)器、寄存器的設計，簡單邏輯電路的故障查詢，ADC與DAC的仿真訓練，555集成定時器的應用及用ultisim 10設計數(shù)碼顯示器電子表等仿真實驗?！稊?shù)字電子技術基礎》可作為高職高專院校電子、通信、機電一體化、電氣自動化等專業(yè)的教材，也可供其他工程技術或維修人員參考使用。
書籍目錄
第1章 數(shù)制和碼制 11.1 模擬信號和數(shù)字信號的處理特點 11.2 數(shù)制 21.2.1 十進制 21.2.2 二進制 21.2.3 數(shù)字技術中二進制的優(yōu)點 31.3 數(shù)制間的轉換 41.3.1 二進制轉換成十進制 41.3.2 十進制轉換成二進制 41.3.3 其他數(shù)制的轉換 51.4 數(shù)字電路中數(shù)的表示方法與格式 71.4.1 碼的概念 71.4.2 十進制數(shù)的表示 71.5 文字符號表示方法 8小結 9習題 9實驗1 Multisim 10軟件的使用(1) 10第2章 邏輯函數(shù) 142.1 邏輯代數(shù)基礎 142.1.1 邏輯代數(shù)基本運算 142.1.2 邏輯代數(shù)基本定律 172.1.3 邏輯代數(shù)基本規(guī)則 202.1.4 邏輯代數(shù)常用公式 222.1.5 邏輯運算完備集 232.2 邏輯函數(shù)及描述 232.2.1 邏輯表達式 232.2.2 邏輯圖 242.2.3 真值表 242.2.4 卡諾圖 242.2.5 標準表達式 252.2.6 非完全定義邏輯函數(shù)描述 262.3 邏輯函數(shù)化簡 272.3.1 邏輯化簡的意義和標準 272.3.2 公式化簡 272.3.3 卡諾圖化簡 282.3.4 計算機輔助化簡* 29小結 30習題 30實驗2 Multisim 10軟件的使用(2) 31第3章 邏輯門電路 333.1 門電路 333.1.1 正邏輯與負邏輯 333.1.2 非門的電路模型 343.1.3 其他門電路 343.1.4 門電路的主要技術參數(shù)和要求 353.1.5 門電路結構及其使用 363.1.6 門電路型號與性能比較 373.2 集成電路的外部封裝* 38小結 40習題 41實驗3 TTL與CMOS門電路邏輯功能的測試 41第4章 組合邏輯電路 474.1 組合邏輯電路分析 474.1.1 組合邏輯電路的定義與特點 474.1.2 組合邏輯電路的分析 474.2 組合邏輯電路的設計 674.2.1 組合邏輯電路的最小化設計 674.2.2 標準化設計 694.3 可編程邏輯元器件 734.3.1 可編程元器件的表示方法 734.3.2 可編程元器件的連接方法及編程 744.4 電子設計自動化與邏輯模擬* 784.4.1 ASIC概述 784.4.2 PLD的開發(fā)過程 794.4.3 邏輯仿真 814.5 門電路的競爭與冒險 844.5.1 產(chǎn)生冒險的原因 844.5.2 消除競爭與冒險的方法 854.6 故障檢測與故障模擬 88小結 88習題 89實驗4(1) 組合邏輯元器件的邏輯功能測試與設計 90實驗4(2) Multisim 10輔助設計組合邏輯電路 92第5章 觸發(fā)器 935.1 基本RS觸發(fā)器原理 935.2 常用觸發(fā)器 955.2.1 時鐘控制RS觸發(fā)器 955.2.2 JK觸發(fā)器 975.2.3 D觸發(fā)器 1005.2.4 T觸發(fā)器 1025.2.5 T′觸發(fā)器 1035.2.6 觸發(fā)器之間的轉換 103小結 103習題 104實驗5(1) 觸發(fā)器的邏輯功能測試及應用 105實驗5(2) Multisim 10的仿真及對比驗證 109第6章 時序邏輯電路 1106.1 時序邏輯電路的分析與描述 1106.1.1 時序邏輯電路的基本結構與方程描述 1106.1.2 計數(shù)器 1116.1.3 寄存器 1156.2 時序邏輯電路的設計 1196.2.1 采用中規(guī)模集成元器件的時序邏輯電路設計 1196.2.2 其他類型時序邏輯電路的設計 125小結 129習題 129實驗6(1) 計數(shù)器、寄存器的應用 131實驗6(2) Multisim 10的仿真及對比驗證 135第7章 存儲器* 1377.1 存儲器的構成及分類 1377.1.1 存儲器的構成 1377.1.2 存儲器的分類 1377.2 隨機讀取存儲器 1387.2.1 靜態(tài)存儲器 1387.2.2 動態(tài)存儲器 1437.2.3 主存儲器的組織 1467.3 只讀存儲器和閃速存儲器 1507.3.1 只讀存儲器 1507.3.2 閃速存儲器 151小結 154習題 154實驗7 簡單邏輯電路的故障查詢 155第8章 數(shù)/模與模/數(shù)轉換 1598.1 數(shù)/模轉換 1598.1.1 數(shù)模轉換的基本原理 1598.1.2 幾種典型的數(shù)模轉換方案 1598.1.3 數(shù)/模轉換器的主要性能指標 1638.2 模/數(shù)轉換 1658.2.1 模/數(shù)轉換的基本原理 1658.2.2 幾種典型的模/數(shù)轉換方案 1668.2.3 模/數(shù)轉換器的主要性能指標 170小結 170習題 171實驗8 ADC與DAC的仿真訓練 171第9章 脈沖信號產(chǎn)生電路及應用 1769.1 開關信號的產(chǎn)生 1769.1.1 脈沖的基本參數(shù) 1769.1.2 環(huán)形振蕩器 1779.1.3 用施密特觸發(fā)器構成多諧振蕩器 1789.1.4 石英晶體振蕩器 1799.1.5 單穩(wěn)態(tài)電路 1809.2 555集成定時器 1849.2.1 集成定時器 1849.2.2 多諧振蕩器 1859.2.3 555構成單穩(wěn)態(tài)電路 1869.3 脈沖的整形 1879.3.1 施密特觸發(fā)器整形 1879.3.2 555定時器整形 1879.3.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器整形 188小結 188習題 189實驗9 555集成定時器的應用 190第10章 數(shù)字電路的軟件仿真——Multisim 10的應用* 19510.1 概述 19510.1.1 功能與特點 19510.1.2 運行環(huán)境要求 19610.1.3 漢化方法 19610.2 基本操作方法 19710.2.1 工作界面構成 19710.2.2 軟件菜單 19710.3 實驗電路生成方法 20710.3.1 選擇元器件 20710.3.2 設置電源、信號源、接地端 20910.3.3 元器件之間連接 20910.3.4 修改元器件屬性和參數(shù) 21010.3.5 電路規(guī)則檢查 21110.3.6 選擇測試儀器儀表 21210.4 數(shù)字電路仿真 21210.4.1 數(shù)字電路仿真的基本要求 21210.4.2 組合邏輯電路的仿真 21710.4.3 時序邏輯電路的仿真 22210.5 仿真模式設置 22510.5.1 仿真啟動與停止 22510.5.2 仿真模式與仿真參數(shù)設置 22510.6 模擬電路仿真 23010.6.1 電路仿真實例 23010.6.2 軟件仿真樣例 231小結 234習題 234實驗10 采用Multisim 10設計一個數(shù)碼顯示器電子表 239附錄 部分集成電路的封裝說明 241參考文獻 247
章節(jié)摘錄
第1章 數(shù)制和碼制 學習目標 ·了解模擬信號和數(shù)字信號的處理特點 ·了解常用的數(shù)制及其之間的轉換 ·了解常用的碼制 ·了解文字符號在計算機中的表示 1.1 模擬信號和數(shù)字信號的處理特點 物理量可分為模擬和數(shù)字兩大類。模擬量是指可在一定的范圍內(nèi)連續(xù)變化，或者在一定范圍內(nèi)有無窮多個取值可能的量。自然界絕大多數(shù)物理量都是連續(xù)變化的模擬量，如溫度、濕度、語音等。我們可用電信號對模擬量進行模擬，并用電子技術進行處理。例如，用圖形、聲音信號采集電路將圖像和聲音等連續(xù)變化的信號，轉化成用有線、無線通道傳輸?shù)恼{(diào)頻、調(diào)幅的電壓信號；或者將接收到的調(diào)制信號經(jīng)專用電路解調(diào)、放大后，還原為圖像、聲音信號進行播放。另一種物理量是數(shù)字量，例如人數(shù)、物品的個數(shù)等，其特點是取值是離散的，只能是一個范圍內(nèi)的某些特定值。數(shù)字量是離散的信號，且分別與相應的數(shù)字編碼對應?！ ∮秒娮蛹夹g處理數(shù)字信號時，最好的方法就是用電壓幅值的高（代表數(shù)字l）和低（代表數(shù)字0）所構成的二進制數(shù)字來表示，這就是數(shù)字信號。數(shù)字信號在時間和幅值上都是離散的?！ 〈蠖鄶?shù)模擬信號在處理過程中要求盡量保持信號的形狀不變。由于處理過程中不可避免地會受到元器件的限制和環(huán)境的影響而出現(xiàn)畸變和干擾，要達到較高的保真度，就要使用高質量的元器件和采取各種補償措施，這些都將使電路的成本和制作難度增加。 數(shù)字量是在一系列離散的時刻取值，數(shù)值的大小和每次的增減都是量化單位的整數(shù)倍，即它們是一系列時間離散、數(shù)值也離散的信號。用電子技術處理數(shù)字信號時，最好的方法就是用電壓幅值的高（代表數(shù)字1）和低（低表數(shù)字0）的一連串不同組合，構成不同的數(shù)字量來表示信息內(nèi)容。在處理過程中只要不使幅值的高、低混淆（可以拉開高、低電平差），所攜帶的信息便不會丟失，因此相對而言數(shù)字設備具有極高的可靠性和穩(wěn)定性。只要所使用的數(shù)字位數(shù)足夠多，就能極大地提高處理精度；而用模擬方法實現(xiàn)時，由于系統(tǒng)各部分誤差的累積影響，要達到同樣的精度和質量，設備往往相當復雜且價格昂貴。由此可見，二進制在數(shù)字技術中具有極其重要的意義。
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《數(shù)字電子技術基礎》將軟件仿真和理論知識有機的結合，充分運用最新的仿真工具培養(yǎng)學生對電子技術知識的興趣與愛好。《數(shù)字電子技術基礎》通過對TTL與CMOS門電路的邏輯功能測試，組合邏輯器件的邏輯功能測試與設計，觸發(fā)器的功能驗證，計數(shù)器、寄存器的設計，筒單邏輯電路的故障查詢，ADC與DAc的仿真訓練，555集成定時器的應用及用Multisim 10設計數(shù)碼顯示器電子表等仿真實驗的介紹，培養(yǎng)了學生對邏輯門電路、組合電路、觸發(fā)器、時序電路等數(shù)字電子的相關知識進行實際應用的能力。為使課程內(nèi)容更加豐富、充實和不斷更新，能夠跟上日益發(fā)展的科學技術，《數(shù)字電子技術基礎》綜合了數(shù)字電子技術的基礎應用、實驗與實踐、故障檢測模擬和計算機系統(tǒng)仿真的知識，其中的EDA仿真技術幫助學生搭建了一條從理論學習邁向實際應用的橋梁?！稊?shù)字電子技術基礎》以通俗易懂的語言和示例講述了數(shù)字系統(tǒng)分析和設計的基本理念，培養(yǎng)了學生的動手能力，具有如下特點。 《數(shù)字電子技術基礎》按照數(shù)字電子技術學習和應用的特點進行內(nèi)容的編排，詳細介紹了基本數(shù)字邏輯器件、邏輯分析、邏輯應用，將設計思路、設計技巧融入到例題中，強調(diào)對學生實踐應用能力的培養(yǎng)。 介紹最新仿真軟件——Multisim 10。《數(shù)字電子技術基礎》在對組合邏輯電路、時序邏輯電路進行分析和設計時列舉了大量仿真實例。書中相應章節(jié)提供的實驗可用通用數(shù)字電路實驗箱和EDA仿真軟件來完成。 內(nèi)容通俗易懂 提供仿真實驗 培養(yǎng)工作技能
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