數(shù)字電子技術(shù)

前言

　　數(shù)字電子技術(shù)課程是電子、電氣、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)等專業(yè)必須開設(shè)的一門基礎(chǔ)課。目前高職高專流行教材普遍存在一些問題，要么過分重視理論的講述，內(nèi)容煩瑣且生澀難懂，實(shí)用技能不足，不利于高素質(zhì)技能人才的培養(yǎng)；要么僅重視實(shí)用技能，忽視了基本理論知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性，不能使學(xué)生充分理解，很難有所發(fā)展。并且，普遍存在文字?jǐn)⑹霾涣鲿?、邏輯性不?qiáng)的問題?！　榇?，我們經(jīng)過充分地調(diào)研、論證，依據(jù)高等學(xué)校數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的基本要求編寫了本教材，編寫時(shí)，考慮到數(shù)字電子技術(shù)的飛速發(fā)展，加強(qiáng)了數(shù)字電子技術(shù)新理論、新技術(shù)和新器件的介紹及其應(yīng)用。本書的編寫原則是知識(shí)夠用、知識(shí)點(diǎn)新、應(yīng)用性強(qiáng)、利于理解和自學(xué)。與教材相關(guān)的教學(xué)研究是河南省級(jí)教學(xué)成果[豫高教改鑒字（2008）844號(hào)]，并獲得省級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)[豫教（2008）07860號(hào)]?！　”窘滩膮⒖冀虒W(xué)學(xué)時(shí)為64（理論）+24（實(shí)訓(xùn)）學(xué)時(shí)，可以根據(jù)教學(xué)要求適當(dāng)調(diào)整教學(xué)學(xué)時(shí)。本教材具有以下特點(diǎn)：其一，突出“教、學(xué)、做”一體化的特色?！敖獭钡娜蝿?wù)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)“做”，學(xué)生在“做”中“學(xué)”，也在“學(xué)”中“做”，理論和實(shí)踐相輔相成，既有利于對(duì)理論知識(shí)的掌握，也很好地培養(yǎng)了學(xué)生的技能水平。其二，本書反映了數(shù)字電子技術(shù)的新發(fā)展，重點(diǎn)介紹了數(shù)字電路的新技術(shù)和新器件。其三，本書重點(diǎn)介紹數(shù)字電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法以及常用集成電路的應(yīng)用。在掌握分析方法和設(shè)計(jì)方法的前提下，對(duì)于數(shù)字集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不做過多的分析和煩瑣的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，力求簡明扼要、深入淺出、通俗易懂。其四，本書內(nèi)容編排上力求順序合理、邏輯性強(qiáng)、可讀性強(qiáng)，讀者更易學(xué)習(xí)和掌握。其五，對(duì)加寬加深的內(nèi)容均注有*號(hào)，以便于選講和自學(xué)。其六，教材正文與例題、習(xí)題緊密配合。例題是正文的補(bǔ)充，某些內(nèi)容則有意讓讀者通過習(xí)題來掌握，以調(diào)節(jié)教學(xué)節(jié)律，利于理解深化。其七，本書電路中所用邏輯符號(hào)均采用國標(biāo)符號(hào)和國際流行符號(hào)。其八，為了加強(qiáng)實(shí)用能力的培養(yǎng)，每章后都安排了技能訓(xùn)練內(nèi)容，統(tǒng)一放在附錄中，供教學(xué)中選用。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)字電子技術(shù)》依據(jù)高職高?！皵?shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容的基本要求而編寫，編寫中充分考慮到現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)的飛速發(fā)展，重點(diǎn)介紹了數(shù)字電子技術(shù)的新理論、新技術(shù)和新器件及其應(yīng)用?！稊?shù)字電子技術(shù)》既有嚴(yán)密完整的理論體系，又具有較強(qiáng)的實(shí)用性?！稊?shù)字電子技術(shù)》主要內(nèi)容包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門電路、觸發(fā)器、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與整形、數(shù)／模和模／數(shù)轉(zhuǎn)換、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作共9章內(nèi)容。書中給出了大量的例題和習(xí)題，書后給出了附錄，以便于學(xué)生自學(xué)?！　　稊?shù)字電子技術(shù)》適合高職高專電子、電氣、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)等專業(yè)作為數(shù)字電子技術(shù)課程的教材使用，也適合普通高等學(xué)校本專科相關(guān)專業(yè)作為教材以及工程技術(shù)人員作為技術(shù)參考書使用。

書籍目錄

第1章 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)1.1 數(shù)字電路概述1.1.1 電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用1.1.2 數(shù)字電子技術(shù)課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法1.1.3 數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路1.1.4 數(shù)字電路的分類和特點(diǎn)1.1.5 數(shù)字電路的應(yīng)用及研究方法1.2 數(shù)的進(jìn)制和二進(jìn)制代碼1.2.1 常用的數(shù)制1.2.2 不同進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換1.2.3 二進(jìn)制代碼1.3 邏輯代數(shù)及其運(yùn)算1.3.1 邏輯函數(shù)和正負(fù)邏輯1.3.2 邏輯代數(shù)中的3種基本運(yùn)算1.3.3 常用的復(fù)合邏輯運(yùn)算1.4 邏輯代數(shù)的定律和規(guī)則1.4.1 邏輯代數(shù)的基本公式1.4.2 邏輯代數(shù)的3大規(guī)則1.4.3 邏輯代數(shù)的若干常用公式1.5 邏輯問題的幾種表示方法1.5.1 邏輯表達(dá)式和邏輯真值表1.5.2 邏輯圖1.5.3 波形圖和卡諾圖1.6 邏輯函數(shù)的化簡1.6.1 邏輯函數(shù)化簡的意義和最簡的概念1.6.2 邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法1.6.3 邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法第2章 邏輯門電路2.1 邏輯門電路概述2.1.1 邏輯門電路的特點(diǎn)及其類型2.1.2 半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性2.1.3 3種基本邏輯門電路2.2 雙極型集成邏輯門電路2.2.1 典型TTL與非門的電路結(jié)構(gòu)和工作原理2.2.2 TTL與非門的電氣特性與參數(shù)2.2.3 其他功能的TTL集成邏輯門電路2.2.4 TTL數(shù)字集成電路的系列和特點(diǎn)2.2.5 TTL集成門電路的使用注意事項(xiàng)2.2.6 其他類型的雙極型數(shù)字集成電路簡介2.3 MOS集成邏輯門電路2.3.1 CMOS非門2.3.2 其他功能的CMOS門電路2.3.3 CMOS數(shù)字集成邏輯電路的系列及特點(diǎn)2.3.4 CMOS邏輯門電路的使用注意事項(xiàng)2.4 集成邏輯門接口技術(shù)2.4.1 用TTL電路驅(qū)動(dòng)CMOS電路2.4.2 用CMOS電路驅(qū)動(dòng)TTL電路2.4.3 TTL（CMOS）電路驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載第3章 觸發(fā)器3.1 觸發(fā)器概述3.1.1 觸發(fā)器的特點(diǎn)3.1.2 觸發(fā)器的分類3.2 基本RS觸發(fā)器3.2.1 基本RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理3.2.2 基本RS觸發(fā)器的功能描述方法3.2.3 基本RS觸發(fā)器的工作特點(diǎn)3.2.4 集成基本RS觸發(fā)器及其脈沖工作特性3.3 同步時(shí)鐘觸發(fā)器3.3.1 同步RS觸發(fā)器3.3.2 同步D觸發(fā)器3.3.3 同步JK觸發(fā)器3.3.4 同步T觸發(fā)器和T觸發(fā)器3.3.5 同步觸發(fā)器的工作特點(diǎn)3.3.6 集成同步觸發(fā)器及其脈沖工作特性3.4 主從時(shí)鐘觸發(fā)器3.4.1 主從RS觸發(fā)器3.4.2 主從JK觸發(fā)器3.4.3 主從觸發(fā)器的工作特點(diǎn)3.4.4 集成主從觸發(fā)器及其脈沖工作特性3.5 邊沿觸發(fā)器3.5.1 維持一阻塞結(jié)構(gòu)邊沿觸發(fā)器3.5.2 利用門延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器3.5.3 CMOS傳榆門型邊沿觸發(fā)器3.5.4 邊沿觸發(fā)器時(shí)序圖的畫法3.5.5 典型集成邊沿觸發(fā)器介紹3.6 集成觸發(fā)器使用中應(yīng)注意的幾個(gè)問題3.6.1 集成觸發(fā)器的參數(shù)3.6.2 電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能的關(guān)系3.6.3 觸發(fā)器的選擇和使用3.6.4 不同類型時(shí)鐘觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換第4章 組合邏輯電路4.1 組合邏輯電路概述4.1.1 組合邏輯電路的特點(diǎn)及類型4.1.2 組合邏輯電路的邏輯功能描述4.2 組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法4.2.1 組合邏輯電路的分析方法4.2.2 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法4.3 常用組合邏輯電路4.3.1 加法器4.3.2 數(shù)值比較器4.3.3 數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器4.3.4 編碼器4.3.5 譯碼器4.4 集成中規(guī)模組合邏輯電路及其應(yīng)用4.4.1 集成加法器及其應(yīng)用4.4.2 集成數(shù)值比較器及其應(yīng)用4.4.3 集成數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用4.4.4 集成中規(guī)模編碼器及其應(yīng)用4.4.5 集成譯碼器及其應(yīng)用4.5 組合電路的競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象4.5.1 競爭冒險(xiǎn)的產(chǎn)生原因4，5.2 競爭冒險(xiǎn)的判斷和識(shí)別4.5.3 競爭冒險(xiǎn)的消除第5章 時(shí)序邏輯電路5.1 時(shí)序邏輯電路概述5.1.1 時(shí)序邏輯電路的概念和特點(diǎn)5.1.2 時(shí)序邏輯電路的分類5.1.3 時(shí)序電路的功能描述5.2 時(shí)序電路的分析方法5.2.1 分析時(shí)序電路的一般步驟5.2.2 時(shí)序電路分析舉例5.3 計(jì)數(shù)器5.3.1 同步計(jì)數(shù)器5.3.2 異步計(jì)數(shù)器5.3.3 集成計(jì)數(shù)器5.3.4 任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成5.3.5 集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用5.4 寄存器5.4.1 數(shù)據(jù)寄存器5.4.2 移位寄存器5.4.3 集成寄存器5.4.4 集成寄存器的應(yīng)用5.5 時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)5.5.1 同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)的一般步驟5.5.2 同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)舉例5.6 時(shí)序邏輯電路中的競爭冒險(xiǎn)第6章 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生和整形6.1 概述6.1.1 脈沖信號(hào)及其主要參數(shù)6.1.2 脈沖電路分類6.2 555定時(shí)器6.2.1 555定時(shí)器的分類6.2.2 555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)6.2.3 555定時(shí)器的邏輯功能6.2.4 555定時(shí)器的主要參數(shù)6.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器……第7章 模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換第8章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器第9章 數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.1.2 數(shù)字電子技術(shù)課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法　　數(shù)字電子技術(shù)的特點(diǎn)之一是電子器件和電子電路的種類繁多，而且隨著時(shí)間的推移還會(huì)不斷地有新的電子器件和電子電路產(chǎn)生。因此，在學(xué)習(xí)的過程中必須抓住它們的共性，作為學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也就是要把重點(diǎn)放在掌握基本概念、基本分析方法和設(shè)計(jì)方法上面。在學(xué)習(xí)各種集成電路的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)以器件的外部特性和正確的使用方法為重點(diǎn)，而不要把注意力放在內(nèi)部電路的具體結(jié)構(gòu)和工作過程的仔細(xì)分析、計(jì)算上。在分析具體電路時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，緊抓主要因素、忽略次要因素，以使分析簡化。數(shù)字電子技術(shù)的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是它的實(shí)踐性很強(qiáng)。我們所討論的許多電子電路都是實(shí)用電路，即可以做成實(shí)際的裝置。這就要求我們不僅需要掌握電子技術(shù)的基本理論知識(shí)，還應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法組裝、測(cè)試和調(diào)試電子電路，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問題的能力。因此，我們一定要加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，理論聯(lián)系實(shí)際，能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，處理和解決實(shí)際問題?！　?.1.3 數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路　　自然界中的物理量可分為數(shù)字量和模擬量兩大類。數(shù)字量是指離散變化的物理量；模擬量是指連續(xù)變化的物理量。與之對(duì)應(yīng)，電子技術(shù)中處理和傳輸?shù)碾娦盘?hào)有兩種，一種信號(hào)的時(shí)間和數(shù)值連續(xù)變化，稱為模擬信號(hào)，另一種信號(hào)的時(shí)間和數(shù)值都是離散的，稱為數(shù)字信號(hào)。例如，自動(dòng)生產(chǎn)線上輸出的零件數(shù)目所對(duì)應(yīng)的電信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)，熱電偶在工作時(shí)所輸出的電壓信號(hào)就屬于模擬信號(hào)。處理數(shù)字信號(hào)、完成邏輯功能的電路稱為邏輯電路或數(shù)字電路。在數(shù)字電路中，數(shù)字信號(hào)用二進(jìn)制表示，采用串行和并行兩種傳輸方法。同模擬信號(hào)相比，數(shù)字信號(hào)具有傳輸可靠、易于存儲(chǔ)、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。為便于存儲(chǔ)、分析和傳輸，常將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，這也是數(shù)字電路應(yīng)用愈來愈廣泛的重要原因?！　　?/pre>








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