本書從應(yīng)用的角度出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、理論基礎(chǔ)和基本分析方法。全書共7章，內(nèi)容包括邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生與整
形電路及D/A和A/D轉(zhuǎn)換器等，并由淺入深地引入了6個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。 另外，本書配有教學(xué)視頻，適合翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施。
本書可作為高等院校電子信息類、通信技術(shù)類、計(jì)算機(jī)類、電氣類等相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為電子技術(shù)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考書。
數(shù)字電子技術(shù)是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)必修課，是進(jìn)一步進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)所必須掌握的基礎(chǔ)課程知識(shí)。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以掌握數(shù)字電子電路的基本概念、基本原理和基本分析方法，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，同時(shí)了解電子電路發(fā)展方向和發(fā)展趨勢，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
根據(jù)教學(xué)改革的要求，依據(jù)高等院校人才培養(yǎng)方案，我們編寫了這本以能力培養(yǎng)為本位，以理論知識(shí)夠用為度的數(shù)字電子技術(shù)教材， 其中引入了實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，以突出理論應(yīng)用于實(shí)踐的特色，另外，本書配備了
教學(xué)視頻， 具體可通過掃描對(duì)應(yīng)的二維碼獲取，適合翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施。
本書共7章： 第1章是邏輯代數(shù)基礎(chǔ)，介紹邏輯代數(shù)的基本概念、公式和定理，邏輯函數(shù)的表示方法以及化簡；第2章是邏輯門電路，介紹分立元件門電路、TTL集成門電路和CMOS集成門電路的邏輯功能及電氣特性；第3~5章是本課程的核心部分，即組合邏輯電路、觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路；第6章是脈沖波形的產(chǎn)生與整形電路，介紹555定時(shí)器及其構(gòu)成的脈沖單元電路；第7章是D/A和A/D轉(zhuǎn)換器，介紹各類數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的組成及工作原理。全書章節(jié)內(nèi)容編排合理、概念清晰、注重應(yīng)用，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
本書由蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院郭占苗、湛江科技學(xué)院杜永峰主編。第1、 2、3、6章及第5章的5.4節(jié)和5.6節(jié)由郭占苗編寫，第4、7章及第5章的5.5節(jié)和附錄由杜永峰編寫， 第5章的5.1~5.3節(jié)由蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院吳文明、魏明、王強(qiáng)、周源源、王婷、胡清泉、王勇剛和江蘇大學(xué)趙不賄共同編寫，郭占苗負(fù)責(zé)全書統(tǒng)稿定稿工作。
數(shù)字電子技術(shù)飛速發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容不斷更新，限于編者的水平， 書中難免存在疏漏之處，懇請讀者批評(píng)指正。
編 者
2021年12月
第1章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 1
1.1 概述 1
1.1.1 數(shù)字電路的基本概念 1
1.1.2 數(shù)字電路的分類 1
1.1.3 數(shù)字電路的特點(diǎn) 2
1.2 數(shù)制與碼制 2
1.2.1 數(shù)制 2
1.2.2 不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換 5
1.2.3 碼制 7
1.3 邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 9
1.3.1 邏輯變量 9
1.3.2 基本邏輯運(yùn)算 9
1.3.3 常用復(fù)合邏輯運(yùn)算 11
1.4 邏輯代數(shù)的定律及規(guī)則 13
1.4.1 邏輯代數(shù)的基本定律 13
1.4.2 邏輯代數(shù)的基本規(guī)則 14
1.5 邏輯函數(shù)及其表示方法 15
1.5.1 邏輯函數(shù)的建立 15
1.5.2 邏輯函數(shù)的表示方法 16
1.6 邏輯函數(shù)的化簡 18
1.6.1 邏輯函數(shù)的常見形式 18
1.6.2 代數(shù)法化簡 19
1.6.3 卡諾圖法化簡 20
本章小結(jié) 23
習(xí)題1 24
第2章 邏輯門電路 26
2.1 概述 26
2.2 分立元件門電路 26
2.2.1 二極管門電路 26
2.2.2 三極管非門電路 28
2.3 TTL集成門電路 29
2.3.1 TTL與非門 29
2.3.2 TTL邏輯門的電路特性與參數(shù) 31
2.3.3 TTL集電極開路門和三態(tài)門 35
2.3.4 其他TTL邏輯門電路 39
2.3.5 TTL電路產(chǎn)品系列 39
2.3.6 TTL集成邏輯門電路使用注意事項(xiàng) 40
2.4 COMS集成門電路 41
2.4.1 CMOS門電路 41
2.4.2 CMOS數(shù)字集成電路系列及注意事項(xiàng) 44
2.5 TTL電路與COMS電路的接口 45
2.6 實(shí)訓(xùn)——產(chǎn)品質(zhì)量檢測儀的設(shè)計(jì)與制作 46
本章小結(jié) 48
習(xí)題2 48
第3章 組合邏輯電路 51
3.1 概述 51
3.2 組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法 51
3.2.1 組合邏輯電路的分析方法 51
3.2.2 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法 54
3.3 集成組合邏輯電路 56
3.3.1 編碼器 57
3.3.2 譯碼器 62
3.3.3 數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器 70
3.3.4 加法器 74
3.3.5 數(shù)值比較器 79
3.4 組合邏輯電路中的競爭與冒險(xiǎn) 81
3.4.1 競爭-冒險(xiǎn)現(xiàn)象 81
3.4.2 冒險(xiǎn)現(xiàn)象的判斷方法 82
3.4.3 競爭-冒險(xiǎn)現(xiàn)象的消除方法 83
3.5 實(shí)訓(xùn)——八路搶答器的設(shè)計(jì)與仿真 83
本章小結(jié) 85
習(xí)題3 86
第4章 觸發(fā)器 90
4.1 概述 90
4.2 基本RS觸發(fā)器 90
4.2.1 與非門組成的基本RS觸發(fā)器 90
4.2.2 或非門組成的基本RS觸發(fā)器 92
4.3 同步觸發(fā)器 93
4.3.1 同步RS觸發(fā)器 93
4.3.2 同步D觸發(fā)器 96
4.3.3 同步JK觸發(fā)器 98
4.4 無空翻觸發(fā)器 100
4.4.1 主從RS觸發(fā)器 100
4.4.2 主從JK觸發(fā)器 101
4.4.3 邊沿觸發(fā)器 103
4.4.4 主從觸發(fā)器與邊沿觸發(fā)器比較 104
4.5 T觸發(fā)器和T′觸發(fā)器 105
4.5.1 T觸發(fā)器和T′觸發(fā)器 105
4.5.2 觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換 106
4.6 集成觸發(fā)器 107
4.6.1 集成邊沿D觸發(fā)器 107
4.6.2 集成邊沿JK觸發(fā)器 108
4.7 實(shí)訓(xùn)——流水燈的設(shè)計(jì)與仿真 108
本章小結(jié) 110
習(xí)題4 110
第5章 時(shí)序邏輯電路 114
5.1 概述 114
5.1.1 時(shí)序邏輯電路的組成 114
5.1.2 時(shí)序邏輯電路的分類 114
5.1.3 時(shí)序邏輯電路功能的描述方法 115
5.2 時(shí)序邏輯電路的分析 115
5.3 計(jì)數(shù)器 119
5.3.1 計(jì)數(shù)器分類 119
5.3.2 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 119
5.3.3 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 127
5.3.4 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器 130
5.4 寄存器 134
5.4.1 數(shù)碼寄存器 135
5.4.2 移位寄存器 136
5.5 時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì) 143
5.5.1 時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)步驟 143
5.5.2 同步時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)舉例 144
5.6 實(shí)訓(xùn)——數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)與制作 148
本章小結(jié) 155
習(xí)題5 155
第6章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形電路 157
6.1 概述 157
6.2 555定時(shí)器 158
6.2.1 555定時(shí)器的基本概念 158
6.2.2 555定時(shí)器電路組成及其功能 159
6.3 施密特觸發(fā)器 161
6.3.1 由門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 161
6.3.2 由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 163
6.3.3 集成施密特觸發(fā)器 164
6.3.4 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 165
6.4 多諧振蕩器 167
6.4.1 由門電路構(gòu)成的多諧振蕩器 167
6.4.2 石英晶體多諧振蕩器 168
6.4.3 由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器 169
6.5 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 170
6.5.1 由門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 170
6.5.2 由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 172
6.5.3 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 174
6.5.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用 176
6.6 實(shí)訓(xùn)——彩燈控制器的設(shè)計(jì)與制作 177
本章小結(jié) 178
習(xí)題6 179
第7章 D/A和A/D轉(zhuǎn)換器 181
7.1 概述 181
7.2 D/A轉(zhuǎn)換器 182
7.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理 182
7.2.2 權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器 182
7.2.3 倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換電路 183
7.2.4 集成D/A轉(zhuǎn)換器 185
7.2.5 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 187
7.3 A/D轉(zhuǎn)換器 188
7.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理 188
7.3.2 并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器 191
7.3.3 逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器 193
7.3.4 雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器 194
7.3.5 集成A/D轉(zhuǎn)換器 196
7.3.6 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 199
7.4 實(shí)訓(xùn)——312位直流數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 199
本章小結(jié) 204
習(xí)題7 206
附錄Ⅰ 常用基本邏輯單元國際符號(hào)與非國際符號(hào)對(duì)照表 208
附錄Ⅱ 半導(dǎo)體集成電路型號(hào)命名方法 211
附錄Ⅲ 常用TTL中小規(guī)模集成電路產(chǎn)品型號(hào)索引 214
附錄Ⅳ 常用集成電路引腳排列 217
參考答案 231
參考文獻(xiàn) 232
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