全国高职高专机电类专业规划教材：数字电子技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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崔维群 编

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出版社： 黄河水利出版社

ISBN：9787550903760

版次：1

商品编码：11196924

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：198

正文语种：中文

内容简介

　　《全国高职高专机电类专业规划教材：数字电子技术》是全国高职高专机电类专业规划教材，是根据教育部对高职高专教育的教学基本要求及全国水利水电高职教研会制定的数字电子技术课程标准编写完成的。《全国高职高专机电类专业规划教材：数字电子技术》共包括8个项目：数字电路及数字逻辑基础、表决器的设计与制作、加法器的设计与制作、抢答器的设计与制作、数字电子钟的设计与制作、双音门铃的设计与制作、锯齿波信号发生器的设计与制作、数字电压表的设计与制作。除项目1外。
　　每个项目均从企业生产实践中选题，都体现了从任务提出到任务分析再到任务实现的完整工作过程，将相应的理论知识和技能实训融人到项目完成过程中，融“教、学、练、做”于一体，充分体现了高职教育课程改革的最新理念。为了巩固读者对学习内容的掌握，每个项目后附有相关的思考与练习题。另外，《全国高职高专机电类专业规划教材：数字电子技术》有电子课件、习题答案等配套辅助教学资料。
　　《全国高职高专机电类专业规划教材：数字电子技术》可作为高职高专电子信息工程技术、应用电子技术、电气自动化技术、生产过程自动化技术、机电一体化技术、通信技术等专业的教材，也可供从事相关工作的工程技术人员参考。

目录

前言

项目1 数字电路及数字逻辑基础
1.1 任务提出与分析
1.2 相关知识1——数字信号与数字电路
1.3 相关知识2——数制与编码的基础知识
1.4 相关知识3——逻辑代数的基本知识
1.5 相关知识4——逻辑函数的化简方法
项目小结
思考与练习题

项目2 表决器的设计与制作
2.1 任务提出与分析
2.2 相关知识1——逻辑门电路基础知识
2.3 相关知识2——组合逻辑电路的分析与设计
2.4 任务实现——三人表决器电路的制作与调试
项目小结
思考与练习题

项目3 加法器的设计与制作
3.1 任务提出与分析
3.2 相关知识1——编码器
3.3 相关知识2——译码器
3.4 相关知识3——数字显示电路
3.5 相关知识4——数据选择器与数据分配器
3.6 相关知识5——加法器
3.7 相关知识6——大规模集成组合逻辑电路
3.8 任务实现——加法器盼设计与制作
项目小结
思考与练习题

项目4 抢答器的设计与制作
4.1 任务提出与分析
4.2 相关知识1——触发器的基础知识
4.3 相关知识2——常用集成触发器
4.4 相关知识3——触发器的转换
4.5 任务实现——抢答器的设计与制作
项目小结
思考与练习题

项目5 数字电子钟的设计与制作
5.1 任务提出与分析
5.2 相关知识1——时序逻辑电路分析
5.3 相关知识2——计数器
5.4 相关知识3——寄存器和移位寄存器
5.5 任务实现——数字电子钟的设计与制作
项目小结
思考与练习题

项目6 双音门铃的设计与制作
6.1 任务提出与分析
6.2 相关知识1——单稳态触发器
6.3 相关知识2——施密特触发器
6.4 相关知识3——多谐振荡器
6.5 相关知识4——555集成电路及其应用
6.6 任务实现——双音门铃的设计与制作
项目小结
思考与练习题

项目7 锯齿波信号发生器的设计与制作
7.1 任务提出与分析
7.2 相关知识——D／A转换器
7.3 任务实现——锯齿波信号发生器的设计与制作
项目小结
思考与练习题

项目8 数字电压表的设计与制作
8.1 任务提出与分析
8.2 相关知识——模／数转换器（A／D转换器）
8.3 任务实现——数字电压表的设计与制作
项目小结
思考与练习题

附录
附录A 国产半导体集成电路型号命名法（CB 3430—89）
附录B 部分集成电路制造公司集成电路型号前缀
附录C 常用逻辑符号对照表
附录D 74系列常用TTL集成电路型号功能对照表
附录E CD4000／CD4500系列常用CMOS集成电路型号功能对照表
参考文献

前言/序言

精益求精，匠心独运——数字电子技术的核心思想与实践探索 数字电子技术，作为现代电子信息产业的基石，其发展速度之快、应用范围之广，令人瞩目。它渗透于我们生活的方方面面，从手机、电脑到智能家电、工业自动化，乃至尖端的航空航天和人工智能领域，无不闪耀着数字电子技术的智慧光芒。本书旨在深入剖析数字电子技术的核心原理，引领读者在理论的海洋中扬帆远航，在实践的沃土里播撒创新之种。我们不求面面俱到，而是力求精益求精，聚焦于最核心、最能体现数字电子技术精髓的知识点，并通过详实的案例分析和深入的实践指导，帮助读者建立扎实的理论基础，培养解决实际问题的能力，为未来在机电类专业领域深耕奠定坚实根基。 第一章：二进制世界的基础脉搏——逻辑代数与门电路的奥秘 数字电子技术的核心在于“数字”，而数字世界最基础的语言便是二进制。本章将带领读者走进二进制的奇妙世界，理解0与1如何构建出纷繁复杂的逻辑关系。我们将从布尔代数这一数学工具入手，阐述其基本定律和定理，例如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等，揭示逻辑运算的内在规律。在此基础上，我们将重点介绍最基础的逻辑门电路——与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT），以及它们的组合——与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）和同或门（XNOR）。我们将不仅仅停留在符号和真值表层面，而是深入分析这些基本门电路的物理实现原理，了解它们是如何通过晶体管等电子元器件构成的。例如，我们将探讨CMOS（互补金属氧化物半导体）技术的优势，以及NMOS和PMOS晶体管如何协同工作，实现高效、低功耗的逻辑功能。 在此基础上，我们将学习如何利用逻辑门电路实现更为复杂的组合逻辑功能。例如，如何通过多个逻辑门的设计，构建出加法器（半加器、全加器）、减法器、比较器、译码器、编码器、多路选择器等核心组合逻辑单元。我们将详细讲解这些单元的工作原理，并通过具体的逻辑图和真值表进行演示。例如，在讲解全加器时，我们将不仅给出其逻辑表达式，还会深入分析其构成方式，以及它如何处理来自上一位的进位信号，实现多位二进制数的加法运算。对于译码器和编码器，我们将着重分析它们在地址译码、数据转换等方面的应用，例如二进制到七段数码管驱动码的转换。多路选择器则将通过其选择输入端来控制多个数据输入端中的哪一个被选通并输出，展示其在数据通路选择中的关键作用。 本章的重点在于培养读者对逻辑关系的直观理解和设计能力。我们将鼓励读者尝试自行绘制逻辑图，并利用真值表进行验证。通过对大量具体实例的分析，例如简单的二进制加法电路、LED显示控制电路等，让读者在实践中体会逻辑代数的强大力量。我们还将简要介绍一些常用的逻辑电路设计方法，如卡诺图（Karnaugh Map）化简法，它能帮助我们以最简洁的逻辑门组合来实现特定的逻辑功能，从而减少硬件成本和功耗。 第二章：逻辑世界的记忆单元——触发器、寄存器与计数器的原理与应用 如果说组合逻辑电路构成了数字系统的“计算大脑”，那么时序逻辑电路则赋予了数字系统“记忆”的能力。本章将深入探讨构成数字系统记忆单元的核心部件——触发器。我们将从最基本的触发器类型开始，如SR触发器，并分析其工作原理、状态转移图和约束方程，揭示其存在的“约束”问题。在此基础上，我们将重点介绍更为实用和广泛应用的JK触发器、D触发器和T触发器。对于每种触发器，我们将详细讲解其不同触发方式（电平触发和边沿触发），并分析它们在不同电路设计中的优缺点。例如，D触发器因其简单的结构和稳定的工作特性，在数据锁存方面表现出色，是寄存器和移位寄存器的基础。JK触发器则以其丰富的功能，可以在置位、复位、翻转等多种状态之间切换，使其成为复杂时序逻辑设计的有力工具。 接下来，我们将学习如何将触发器组合起来，构建出更强大的存储单元——寄存器。我们将介绍基本寄存器的概念，以及如何利用D触发器构成的并行输入并行输出（PISO）寄存器，实现数据的锁存和并行读写。在此基础上，我们将深入探讨移位寄存器（SR），它能实现数据的串行输入串行输出（SISO）、串行输入并行输出（SIPO）和并行输入串行输出（PISO）等功能。我们将通过具体的电路图和工作时序图，详细展示移位寄存器如何在时钟脉冲的作用下，逐位地移动数据。移位寄存器的应用广泛，例如在数据串并转换、数制转换、伪随机序列发生器等方面都扮演着重要角色。 计数器是另一类至关重要的时序逻辑电路，它们能够对时钟脉冲进行计数。本章将详细介绍异步计数器（也称为串行进位计数器）和同步计数器（也称为并行进位计数器）。我们将分析它们各自的工作原理、时序特点和优缺点。例如，异步计数器结构简单，但存在计数延迟累积的问题；而同步计数器虽然结构稍复杂，但所有触发器同时翻转，速度更快，不易产生竞争冒险。我们将重点介绍二进制计数器、十进制计数器（BCD计数器）以及可预设计数器。我们将分析如何利用触发器和逻辑门，构建出可以实现向上计数、向下计数、预置任意计数值等功能的计数器。计数器的应用极其广泛，从简单的时钟分频电路，到更复杂的程序计数器、频率合成器，都离不开计数器的身影。 本章强调理论与实践相结合。我们将提供一些基于触发器、寄存器和计数器的实际电路设计案例，例如如何设计一个简单的电子秒表、一个具有预设功能的流水灯控制电路等，引导读者在实际操作中加深对这些时序逻辑单元的理解。我们将鼓励读者思考，在不同的应用场景下，应该选择哪种类型的触发器、寄存器或计数器，以及如何对其进行设计和优化。 第三章：数据转换与处理的桥梁——模数转换（ADC）与数模转换（DAC）的原理与选择 在数字电子技术的世界中，我们处理的是离散的二进制信号。然而，现实世界中的许多信息，如声音、光线、温度等，都是连续变化的模拟信号。为了实现数字系统对这些模拟信号的感知和控制，模数转换（ADC）和数模转换（DAC）技术便应运而生。本章将重点介绍ADC和DAC的基本原理、主要类型及其在实际应用中的选择。 首先，我们将从数模转换（DAC）入手。我们将阐述DAC的基本功能，即将数字量转换为与之成比例的模拟电压或电流。我们将重点介绍两种常见的DAC结构：电阻网络型DAC（例如权电阻型DAC和倒T型DAC）和电流开关型DAC。我们将详细分析它们的电路结构、工作原理和性能指标，如分辨率（bit）、转换时间、线性度、单调性等。例如，对于权电阻型DAC，我们将解释每个数字输入位如何对应一个不同权重的电阻，从而产生与输入值成比例的输出电流或电压。我们将讨论不同DAC类型的优缺点，以及它们在特定应用场景下的适用性。 接着，我们将深入探讨模数转换（ADC）。ADC是将模拟信号转换为数字信号的关键环节。我们将介绍ADC的基本工作过程：采样、量化和编码。我们将重点介绍几种常见的ADC工作原理，包括： 逐次逼近型ADC (SAR ADC): 这是目前应用最广泛的ADC类型之一。我们将详细解析其内部结构，包括采样保持电路、DAC、比较器和数字逻辑，并通过时序图展示其逐次逼近的转换过程。我们将分析SAR ADC的优点，如转换速度适中、功耗较低、精度较高，以及其在数据采集、通信系统等领域的应用。 双积分型ADC: 这种ADC结构相对简单，抗干扰能力强，尤其适用于测量精度要求高的场合。我们将分析其工作原理，以及如何通过两次积分过程来消除输入信号的偏移和噪声。 并行比较型ADC (Flash ADC): 这是转换速度最快的ADC类型。我们将介绍其基于大量的比较器和编码器来实现瞬时转换的原理。我们将分析Flash ADC的优缺点，例如速度快但功耗大、集成度要求高。 我们将深入分析ADC和DAC的性能参数，例如分辨率、采样率、量化噪声、非线性误差等，并指导读者如何根据具体的应用需求，选择合适的ADC和DAC器件。例如，在音频处理中，我们需要高分辨率和高采样率的ADC和DAC；而在工业控制中，可能更看重ADC的稳定性和抗干扰能力。 本章的实践环节将围绕如何使用ADC和DAC进行基本的数据采集和信号生成。例如，我们将指导读者如何通过ADC采集一个电位器的模拟值，并将其显示出来；或者如何通过DAC生成一个简单的正弦波或锯齿波信号。我们将重点介绍在实际应用中，如何对ADC和DAC进行采样和量化，以及如何处理量化误差。 第四章：信号的调制与解调——通信中的数字电子技术应用 数字电子技术在现代通信系统中扮演着至关重要的角色。信号的调制与解调是实现信息高效可靠传输的关键技术。本章将聚焦于数字电子技术在通信领域的核心应用，重点讲解数字信号的调制与解调原理。 首先，我们将介绍几种基本的数字调制技术，例如： 幅度键控 (ASK): 讲解如何通过改变载波信号的幅度来表示数字信息。我们将分析ASK的电路实现，以及其在简单数据传输中的应用。 频率键控 (FSK): 阐述如何通过改变载波信号的频率来表示数字信息。我们将分析FSK的优点，如抗干扰能力相对较强，并给出其电路实现方式。 相位键控 (PSK): 重点介绍PSK，特别是二进制相移键控（BPSK）和正交相移键控（QPSK）。我们将深入解析其工作原理，即通过改变载波信号的相位来表示数字信息。我们将详细分析BPSK的相位相差180度，以及QPSK如何利用两个独立的相位差来传输两比特信息，从而提高传输效率。我们将讨论PSK的优点，如频谱利用率高，以及其在无线通信、卫星通信等领域的广泛应用。 正交频分复用 (OFDM): 作为一种更先进的调制技术，OFDM在现代通信系统中（如Wi-Fi、4G、5G）占据重要地位。我们将简要介绍OFDM的基本思想，即将高速数据流分割成多个低速数据流，然后将它们调制到多个正交的子载波上进行传输。我们将讨论OFDM的优势，如抗多径干扰能力强，能够实现高带宽传输。 接着，我们将讲解数字信号的解调技术，与调制技术相对应，重点介绍如何从接收到的信号中恢复原始的数字信息。我们将分析各种解调器的基本原理和电路实现，例如包络检波、鉴频器、相干解调器等。我们将强调解调过程中同步的重要性，即如何使接收端的载波信号与发送端的载波信号在频率和相位上保持一致，以实现精确的信号恢复。 本章还将触及数字电子技术在通信系统中的其他重要应用，例如： 纠错编码: 为了保证数据传输的可靠性，通信系统通常会采用纠错编码技术，如海明码、卷积码、Turbo码等。我们将简要介绍纠错编码的基本概念，即在发送端添加冗余信息，以便在接收端检测和纠正传输过程中产生的错误。 信道估计与均衡: 在复杂的通信环境中，信号会受到多径衰落、噪声等影响。我们将简要介绍信道估计和均衡技术，它们能够帮助接收端更好地理解信道的特性，并补偿信号的失真。 本章的实践环节将侧重于理解调制解调过程的仿真或简单硬件实现。例如，我们将指导读者如何利用软件工具（如MATLAB/Simulink）来仿真ASK、FSK、PSK信号的生成和解调过程。或者，如果条件允许，可以尝试使用FPGA等开发平台，实现简单的数字调制解调模块。我们将强调在实践中，需要考虑噪声、衰减等实际通信环境因素对信号的影响。 结语：创新驱动，学以致用 数字电子技术的发展日新月异，我们所介绍的知识点仅仅是冰山一角。然而，我们坚信，通过对本书核心内容的深入学习和理解，读者将能够建立起坚实的理论基础，掌握解决实际问题的关键方法。我们鼓励读者在掌握基础知识的同时，保持对新技术、新应用的关注，不断拓展自己的视野。将所学知识应用于实际的机电一体化项目开发中，例如智能控制系统、机器人系统、嵌入式设备设计等，将是检验学习成果的最佳方式。 “纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”希望本书能成为您在数字电子技术领域探索的良师益友，激发您无尽的创造力，在机电类专业领域书写属于自己的辉煌篇章。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的感受就是“专业”和“系统”。作为一名在机电领域学习的学生，数字电子技术无疑是必修课中的重中之重，而这本教材的表现，完全对得起“规划教材”这四个字。它的体系构建得非常完整，从最基础的二进制数、逻辑运算，一直到微处理器的工作原理，几乎把数字电子技术的发展脉络和核心技术都囊括其中。我最欣赏的是它在讲解一些比较抽象的概念时，会非常注重原理的推导和数学模型的建立，让你不仅仅是“知道”这个概念，更能“理解”它的由来和作用。比如，在讲到时序逻辑电路的时候，它会详细讲解触发器的状态转换，以及如何利用时序图来分析电路的运行过程，这种深入的讲解方式，让我对电路的动态行为有了更清晰的认识。而且，这本书的习题部分也做得非常出色，题目类型多样，难度梯度合理，从基础的选择题到综合性的设计题，都能有效巩固和提升你的学习效果。我记得有一道题目是要求设计一个简单的交通灯控制器，书中提供的解决方案详细到每一个逻辑门的连接，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉就像一个经验丰富的老教授在手把手教你一样，充满了智慧和耐心。我一直觉得数字电子技术是一个既有趣又非常有挑战性的学科，但过去接触到的很多资料，都让我觉得要么枯燥乏味，要么就是跳跃性太强，难以建立完整的知识体系。这本《数字电子技术》则完全打破了我的这种印象。它在内容的讲解上，既保持了科学的严谨性，又充满了启发性，让我总能在阅读中获得新的启发和思考。例如，书中在介绍一些重要的集成电路芯片时，不仅会讲解它的基本功能，还会深入分析它的内部结构和工作原理，让你从更深层次去理解芯片的设计思路。我特别喜欢它在讲解逻辑代数化简的部分，没有简单地罗列公式，而是通过大量的图示和逻辑推导，让你一步一步理解每一步化简的依据，从而真正掌握化简的技巧。此外，这本书在语言上也力求通俗易懂，即使是比较复杂的概念，也能够通过生动的比喻或者形象的类比来解释清楚，这对于我们这种非专业出身的学生来说，真的非常宝贵。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书的时候，第一感觉就是“厚实”。翻开一看，果然内容非常丰富，涵盖了我学习数字电子技术过程中遇到的几乎所有核心概念。我之前在自学的时候，经常会遇到一些模棱两可的说法，或者某些关键点的讲解不够深入，导致我总是感觉心里没底。这本教材的出现，可以说是彻底解决了我的这个困扰。它的讲解风格非常严谨，逻辑性极强，层层递进，让你感觉每一步的学习都是在为你打下更坚实的基础。我尤其喜欢它在讲解复杂电路时，会先拆解成简单的模块，然后一步一步组合起来，这样一来，即便是一些看起来很复杂的电路，也能被分解成容易理解的部分。而且，书中的例题设计得非常巧妙，既能检验你对理论知识的掌握程度，又能引导你思考问题的不同角度。我记得有道关于卡诺图的题目，书里提供了好几种不同的化简方法，让我看到了原来一个问题可以有多种解决方案，这极大地拓展了我的思路。另外，这本书的语言表达也非常专业，但又不会让人觉得晦涩难懂，它在保证专业性的同时，也尽可能地使用了清晰易懂的词汇，这一点对于非科班出身的学习者来说，真的非常友好。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是我期待中的那一本！我一直对电子技术，尤其是数字电路方面的东西很感兴趣，但市面上很多教材要么太过理论化，要么就是内容零散，很难系统地掌握。这本《数字电子技术》则完全不同。它在内容的编排上非常用心，从最基础的逻辑门开始，一步一步深入到组合逻辑电路、时序逻辑电路，再到更高级的应用，逻辑清晰，过渡自然。而且，书中的每一个概念都解释得非常透彻，不再是那种“你只需要记住这个公式”的敷衍，而是会深入讲解原理，告诉你“为什么是这样”。这对于我这种喜欢刨根问底的读者来说，简直是福音。最让我惊喜的是，书中穿插了大量实际的电路图和应用实例，看完理论，立马就能看到它在现实世界中的应用，这种“学以致用”的感觉真的太棒了。我记得有一章讲到寄存器，本来觉得有点抽象，但书里通过一个数据传输的例子，把寄存器的作用讲得明明白白，我当时就豁然开朗了。而且，书中的图示也非常清晰，那些逻辑符号、时序图，画得一目了然，不像有些书，画得跟乱麻一样，看了就头疼。总的来说，这本教材既有深度，又不失广度，还有很强的实践性，绝对是初学者和进阶者都值得拥有的好书。

评分☆☆☆☆☆

这本教材最大的亮点在于它将理论与实践的结合做得非常到位。我之前在学习数字电子技术时，总感觉学到的都是书本上的理论，对于实际的电路设计和应用，感觉知之甚少。而这本《数字电子技术》则很好地弥补了这一不足。它在讲解每一个重要概念之后，都会紧接着给出相关的实际电路设计实例，并且详细分析了电路的工作原理和参数。我记得在学习数模混合电路的部分，书中就提供了一个完整的ADC（模数转换器）的设计案例，从原理图到元器件选型，再到实际的仿真和调试，都进行了详细的介绍，让我对整个设计流程有了非常直观的认识。而且，书中还提供了大量的电路图和流程图，清晰明了，便于理解。我特别喜欢它在讲解一些常用集成电路（如555定时器、运算放大器等）的应用时，会提供多种不同的电路连接方式，并分析各种连接方式的优缺点，这让我能够根据不同的需求，灵活地选择合适的电路方案。总而言之，这是一本非常实用的教材，对于想要将理论知识转化为实际应用的学习者来说，绝对是不可多得的宝藏。