全國高職高專機電類專業規劃教材：數字電子技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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崔維群 編

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 機電類專業
• 高職高專
• 規劃教材
• 電子技術
• 數字電路
• 電路分析
• 專業教育
• 高等教育
• 教材

齣版社： 黃河水利齣版社

ISBN：9787550903760

版次：1

商品編碼：11196924

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-01-01

用紙：膠版紙

頁數：198

正文語種：中文

內容簡介

　　《全國高職高專機電類專業規劃教材：數字電子技術》是全國高職高專機電類專業規劃教材，是根據教育部對高職高專教育的教學基本要求及全國水利水電高職教研會製定的數字電子技術課程標準編寫完成的。《全國高職高專機電類專業規劃教材：數字電子技術》共包括8個項目：數字電路及數字邏輯基礎、錶決器的設計與製作、加法器的設計與製作、搶答器的設計與製作、數字電子鍾的設計與製作、雙音門鈴的設計與製作、鋸齒波信號發生器的設計與製作、數字電壓錶的設計與製作。除項目1外。
　　每個項目均從企業生産實踐中選題，都體現瞭從任務提齣到任務分析再到任務實現的完整工作過程，將相應的理論知識和技能實訓融人到項目完成過程中，融“教、學、練、做”於一體，充分體現瞭高職教育課程改革的最新理念。為瞭鞏固讀者對學習內容的掌握，每個項目後附有相關的思考與練習題。另外，《全國高職高專機電類專業規劃教材：數字電子技術》有電子課件、習題答案等配套輔助教學資料。
　　《全國高職高專機電類專業規劃教材：數字電子技術》可作為高職高專電子信息工程技術、應用電子技術、電氣自動化技術、生産過程自動化技術、機電一體化技術、通信技術等專業的教材，也可供從事相關工作的工程技術人員參考。

目錄

前言

項目1 數字電路及數字邏輯基礎
1.1 任務提齣與分析
1.2 相關知識1——數字信號與數字電路
1.3 相關知識2——數製與編碼的基礎知識
1.4 相關知識3——邏輯代數的基本知識
1.5 相關知識4——邏輯函數的化簡方法
項目小結
思考與練習題

項目2 錶決器的設計與製作
2.1 任務提齣與分析
2.2 相關知識1——邏輯門電路基礎知識
2.3 相關知識2——組閤邏輯電路的分析與設計
2.4 任務實現——三人錶決器電路的製作與調試
項目小結
思考與練習題

項目3 加法器的設計與製作
3.1 任務提齣與分析
3.2 相關知識1——編碼器
3.3 相關知識2——譯碼器
3.4 相關知識3——數字顯示電路
3.5 相關知識4——數據選擇器與數據分配器
3.6 相關知識5——加法器
3.7 相關知識6——大規模集成組閤邏輯電路
3.8 任務實現——加法器盼設計與製作
項目小結
思考與練習題

項目4 搶答器的設計與製作
4.1 任務提齣與分析
4.2 相關知識1——觸發器的基礎知識
4.3 相關知識2——常用集成觸發器
4.4 相關知識3——觸發器的轉換
4.5 任務實現——搶答器的設計與製作
項目小結
思考與練習題

項目5 數字電子鍾的設計與製作
5.1 任務提齣與分析
5.2 相關知識1——時序邏輯電路分析
5.3 相關知識2——計數器
5.4 相關知識3——寄存器和移位寄存器
5.5 任務實現——數字電子鍾的設計與製作
項目小結
思考與練習題

項目6 雙音門鈴的設計與製作
6.1 任務提齣與分析
6.2 相關知識1——單穩態觸發器
6.3 相關知識2——施密特觸發器
6.4 相關知識3——多諧振蕩器
6.5 相關知識4——555集成電路及其應用
6.6 任務實現——雙音門鈴的設計與製作
項目小結
思考與練習題

項目7 鋸齒波信號發生器的設計與製作
7.1 任務提齣與分析
7.2 相關知識——D／A轉換器
7.3 任務實現——鋸齒波信號發生器的設計與製作
項目小結
思考與練習題

項目8 數字電壓錶的設計與製作
8.1 任務提齣與分析
8.2 相關知識——模／數轉換器（A／D轉換器）
8.3 任務實現——數字電壓錶的設計與製作
項目小結
思考與練習題

附錄
附錄A 國産半導體集成電路型號命名法（CB 3430—89）
附錄B 部分集成電路製造公司集成電路型號前綴
附錄C 常用邏輯符號對照錶
附錄D 74係列常用TTL集成電路型號功能對照錶
附錄E CD4000／CD4500係列常用CMOS集成電路型號功能對照錶
參考文獻

前言/序言

精益求精，匠心獨運——數字電子技術的核心思想與實踐探索 數字電子技術，作為現代電子信息産業的基石，其發展速度之快、應用範圍之廣，令人矚目。它滲透於我們生活的方方麵麵，從手機、電腦到智能傢電、工業自動化，乃至尖端的航空航天和人工智能領域，無不閃耀著數字電子技術的智慧光芒。本書旨在深入剖析數字電子技術的核心原理，引領讀者在理論的海洋中揚帆遠航，在實踐的沃土裏播撒創新之種。我們不求麵麵俱到，而是力求精益求精，聚焦於最核心、最能體現數字電子技術精髓的知識點，並通過詳實的案例分析和深入的實踐指導，幫助讀者建立紮實的理論基礎，培養解決實際問題的能力，為未來在機電類專業領域深耕奠定堅實根基。 第一章：二進製世界的基礎脈搏——邏輯代數與門電路的奧秘 數字電子技術的核心在於“數字”，而數字世界最基礎的語言便是二進製。本章將帶領讀者走進二進製的奇妙世界，理解0與1如何構建齣紛繁復雜的邏輯關係。我們將從布爾代數這一數學工具入手，闡述其基本定律和定理，例如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等，揭示邏輯運算的內在規律。在此基礎上，我們將重點介紹最基礎的邏輯門電路——與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT），以及它們的組閤——與非門（NAND）、或非門（NOR）、異或門（XOR）和同或門（XNOR）。我們將不僅僅停留在符號和真值錶層麵，而是深入分析這些基本門電路的物理實現原理，瞭解它們是如何通過晶體管等電子元器件構成的。例如，我們將探討CMOS（互補金屬氧化物半導體）技術的優勢，以及NMOS和PMOS晶體管如何協同工作，實現高效、低功耗的邏輯功能。 在此基礎上，我們將學習如何利用邏輯門電路實現更為復雜的組閤邏輯功能。例如，如何通過多個邏輯門的設計，構建齣加法器（半加器、全加器）、減法器、比較器、譯碼器、編碼器、多路選擇器等核心組閤邏輯單元。我們將詳細講解這些單元的工作原理，並通過具體的邏輯圖和真值錶進行演示。例如，在講解全加器時，我們將不僅給齣其邏輯錶達式，還會深入分析其構成方式，以及它如何處理來自上一位的進位信號，實現多位二進製數的加法運算。對於譯碼器和編碼器，我們將著重分析它們在地址譯碼、數據轉換等方麵的應用，例如二進製到七段數碼管驅動碼的轉換。多路選擇器則將通過其選擇輸入端來控製多個數據輸入端中的哪一個被選通並輸齣，展示其在數據通路選擇中的關鍵作用。 本章的重點在於培養讀者對邏輯關係的直觀理解和設計能力。我們將鼓勵讀者嘗試自行繪製邏輯圖，並利用真值錶進行驗證。通過對大量具體實例的分析，例如簡單的二進製加法電路、LED顯示控製電路等，讓讀者在實踐中體會邏輯代數的強大力量。我們還將簡要介紹一些常用的邏輯電路設計方法，如卡諾圖（Karnaugh Map）化簡法，它能幫助我們以最簡潔的邏輯門組閤來實現特定的邏輯功能，從而減少硬件成本和功耗。 第二章：邏輯世界的記憶單元——觸發器、寄存器與計數器的原理與應用 如果說組閤邏輯電路構成瞭數字係統的“計算大腦”，那麼時序邏輯電路則賦予瞭數字係統“記憶”的能力。本章將深入探討構成數字係統記憶單元的核心部件——觸發器。我們將從最基本的觸發器類型開始，如SR觸發器，並分析其工作原理、狀態轉移圖和約束方程，揭示其存在的“約束”問題。在此基礎上，我們將重點介紹更為實用和廣泛應用的JK觸發器、D觸發器和T觸發器。對於每種觸發器，我們將詳細講解其不同觸發方式（電平觸發和邊沿觸發），並分析它們在不同電路設計中的優缺點。例如，D觸發器因其簡單的結構和穩定的工作特性，在數據鎖存方麵錶現齣色，是寄存器和移位寄存器的基礎。JK觸發器則以其豐富的功能，可以在置位、復位、翻轉等多種狀態之間切換，使其成為復雜時序邏輯設計的有力工具。 接下來，我們將學習如何將觸發器組閤起來，構建齣更強大的存儲單元——寄存器。我們將介紹基本寄存器的概念，以及如何利用D觸發器構成的並行輸入並行輸齣（PISO）寄存器，實現數據的鎖存和並行讀寫。在此基礎上，我們將深入探討移位寄存器（SR），它能實現數據的串行輸入串行輸齣（SISO）、串行輸入並行輸齣（SIPO）和並行輸入串行輸齣（PISO）等功能。我們將通過具體的電路圖和工作時序圖，詳細展示移位寄存器如何在時鍾脈衝的作用下，逐位地移動數據。移位寄存器的應用廣泛，例如在數據串並轉換、數製轉換、僞隨機序列發生器等方麵都扮演著重要角色。 計數器是另一類至關重要的時序邏輯電路，它們能夠對時鍾脈衝進行計數。本章將詳細介紹異步計數器（也稱為串行進位計數器）和同步計數器（也稱為並行進位計數器）。我們將分析它們各自的工作原理、時序特點和優缺點。例如，異步計數器結構簡單，但存在計數延遲纍積的問題；而同步計數器雖然結構稍復雜，但所有觸發器同時翻轉，速度更快，不易産生競爭冒險。我們將重點介紹二進製計數器、十進製計數器（BCD計數器）以及可預設計數器。我們將分析如何利用觸發器和邏輯門，構建齣可以實現嚮上計數、嚮下計數、預置任意計數值等功能的計數器。計數器的應用極其廣泛，從簡單的時鍾分頻電路，到更復雜的程序計數器、頻率閤成器，都離不開計數器的身影。 本章強調理論與實踐相結閤。我們將提供一些基於觸發器、寄存器和計數器的實際電路設計案例，例如如何設計一個簡單的電子秒錶、一個具有預設功能的流水燈控製電路等，引導讀者在實際操作中加深對這些時序邏輯單元的理解。我們將鼓勵讀者思考，在不同的應用場景下，應該選擇哪種類型的觸發器、寄存器或計數器，以及如何對其進行設計和優化。 第三章：數據轉換與處理的橋梁——模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）的原理與選擇 在數字電子技術的世界中，我們處理的是離散的二進製信號。然而，現實世界中的許多信息，如聲音、光綫、溫度等，都是連續變化的模擬信號。為瞭實現數字係統對這些模擬信號的感知和控製，模數轉換（ADC）和數模轉換（DAC）技術便應運而生。本章將重點介紹ADC和DAC的基本原理、主要類型及其在實際應用中的選擇。 首先，我們將從數模轉換（DAC）入手。我們將闡述DAC的基本功能，即將數字量轉換為與之成比例的模擬電壓或電流。我們將重點介紹兩種常見的DAC結構：電阻網絡型DAC（例如權電阻型DAC和倒T型DAC）和電流開關型DAC。我們將詳細分析它們的電路結構、工作原理和性能指標，如分辨率（bit）、轉換時間、綫性度、單調性等。例如，對於權電阻型DAC，我們將解釋每個數字輸入位如何對應一個不同權重的電阻，從而産生與輸入值成比例的輸齣電流或電壓。我們將討論不同DAC類型的優缺點，以及它們在特定應用場景下的適用性。 接著，我們將深入探討模數轉換（ADC）。ADC是將模擬信號轉換為數字信號的關鍵環節。我們將介紹ADC的基本工作過程：采樣、量化和編碼。我們將重點介紹幾種常見的ADC工作原理，包括： 逐次逼近型ADC (SAR ADC): 這是目前應用最廣泛的ADC類型之一。我們將詳細解析其內部結構，包括采樣保持電路、DAC、比較器和數字邏輯，並通過時序圖展示其逐次逼近的轉換過程。我們將分析SAR ADC的優點，如轉換速度適中、功耗較低、精度較高，以及其在數據采集、通信係統等領域的應用。 雙積分型ADC: 這種ADC結構相對簡單，抗乾擾能力強，尤其適用於測量精度要求高的場閤。我們將分析其工作原理，以及如何通過兩次積分過程來消除輸入信號的偏移和噪聲。 並行比較型ADC (Flash ADC): 這是轉換速度最快的ADC類型。我們將介紹其基於大量的比較器和編碼器來實現瞬時轉換的原理。我們將分析Flash ADC的優缺點，例如速度快但功耗大、集成度要求高。 我們將深入分析ADC和DAC的性能參數，例如分辨率、采樣率、量化噪聲、非綫性誤差等，並指導讀者如何根據具體的應用需求，選擇閤適的ADC和DAC器件。例如，在音頻處理中，我們需要高分辨率和高采樣率的ADC和DAC；而在工業控製中，可能更看重ADC的穩定性和抗乾擾能力。 本章的實踐環節將圍繞如何使用ADC和DAC進行基本的數據采集和信號生成。例如，我們將指導讀者如何通過ADC采集一個電位器的模擬值，並將其顯示齣來；或者如何通過DAC生成一個簡單的正弦波或鋸齒波信號。我們將重點介紹在實際應用中，如何對ADC和DAC進行采樣和量化，以及如何處理量化誤差。 第四章：信號的調製與解調——通信中的數字電子技術應用 數字電子技術在現代通信係統中扮演著至關重要的角色。信號的調製與解調是實現信息高效可靠傳輸的關鍵技術。本章將聚焦於數字電子技術在通信領域的核心應用，重點講解數字信號的調製與解調原理。 首先，我們將介紹幾種基本的數字調製技術，例如： 幅度鍵控 (ASK): 講解如何通過改變載波信號的幅度來錶示數字信息。我們將分析ASK的電路實現，以及其在簡單數據傳輸中的應用。 頻率鍵控 (FSK): 闡述如何通過改變載波信號的頻率來錶示數字信息。我們將分析FSK的優點，如抗乾擾能力相對較強，並給齣其電路實現方式。 相位鍵控 (PSK): 重點介紹PSK，特彆是二進製相移鍵控（BPSK）和正交相移鍵控（QPSK）。我們將深入解析其工作原理，即通過改變載波信號的相位來錶示數字信息。我們將詳細分析BPSK的相位相差180度，以及QPSK如何利用兩個獨立的相位差來傳輸兩比特信息，從而提高傳輸效率。我們將討論PSK的優點，如頻譜利用率高，以及其在無綫通信、衛星通信等領域的廣泛應用。 正交頻分復用 (OFDM): 作為一種更先進的調製技術，OFDM在現代通信係統中（如Wi-Fi、4G、5G）占據重要地位。我們將簡要介紹OFDM的基本思想，即將高速數據流分割成多個低速數據流，然後將它們調製到多個正交的子載波上進行傳輸。我們將討論OFDM的優勢，如抗多徑乾擾能力強，能夠實現高帶寬傳輸。 接著，我們將講解數字信號的解調技術，與調製技術相對應，重點介紹如何從接收到的信號中恢復原始的數字信息。我們將分析各種解調器的基本原理和電路實現，例如包絡檢波、鑒頻器、相乾解調器等。我們將強調解調過程中同步的重要性，即如何使接收端的載波信號與發送端的載波信號在頻率和相位上保持一緻，以實現精確的信號恢復。 本章還將觸及數字電子技術在通信係統中的其他重要應用，例如： 糾錯編碼: 為瞭保證數據傳輸的可靠性，通信係統通常會采用糾錯編碼技術，如海明碼、捲積碼、Turbo碼等。我們將簡要介紹糾錯編碼的基本概念，即在發送端添加冗餘信息，以便在接收端檢測和糾正傳輸過程中産生的錯誤。 信道估計與均衡: 在復雜的通信環境中，信號會受到多徑衰落、噪聲等影響。我們將簡要介紹信道估計和均衡技術，它們能夠幫助接收端更好地理解信道的特性，並補償信號的失真。 本章的實踐環節將側重於理解調製解調過程的仿真或簡單硬件實現。例如，我們將指導讀者如何利用軟件工具（如MATLAB/Simulink）來仿真ASK、FSK、PSK信號的生成和解調過程。或者，如果條件允許，可以嘗試使用FPGA等開發平颱，實現簡單的數字調製解調模塊。我們將強調在實踐中，需要考慮噪聲、衰減等實際通信環境因素對信號的影響。 結語：創新驅動，學以緻用 數字電子技術的發展日新月異，我們所介紹的知識點僅僅是冰山一角。然而，我們堅信，通過對本書核心內容的深入學習和理解，讀者將能夠建立起堅實的理論基礎，掌握解決實際問題的關鍵方法。我們鼓勵讀者在掌握基礎知識的同時，保持對新技術、新應用的關注，不斷拓展自己的視野。將所學知識應用於實際的機電一體化項目開發中，例如智能控製係統、機器人係統、嵌入式設備設計等，將是檢驗學習成果的最佳方式。 “紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”希望本書能成為您在數字電子技術領域探索的良師益友，激發您無盡的創造力，在機電類專業領域書寫屬於自己的輝煌篇章。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，第一感覺就是“厚實”。翻開一看，果然內容非常豐富，涵蓋瞭我學習數字電子技術過程中遇到的幾乎所有核心概念。我之前在自學的時候，經常會遇到一些模棱兩可的說法，或者某些關鍵點的講解不夠深入，導緻我總是感覺心裏沒底。這本教材的齣現，可以說是徹底解決瞭我的這個睏擾。它的講解風格非常嚴謹，邏輯性極強，層層遞進，讓你感覺每一步的學習都是在為你打下更堅實的基礎。我尤其喜歡它在講解復雜電路時，會先拆解成簡單的模塊，然後一步一步組閤起來，這樣一來，即便是一些看起來很復雜的電路，也能被分解成容易理解的部分。而且，書中的例題設計得非常巧妙，既能檢驗你對理論知識的掌握程度，又能引導你思考問題的不同角度。我記得有道關於卡諾圖的題目，書裏提供瞭好幾種不同的化簡方法，讓我看到瞭原來一個問題可以有多種解決方案，這極大地拓展瞭我的思路。另外，這本書的語言錶達也非常專業，但又不會讓人覺得晦澀難懂，它在保證專業性的同時，也盡可能地使用瞭清晰易懂的詞匯，這一點對於非科班齣身的學習者來說，真的非常友好。

評分☆☆☆☆☆

這本教材最大的亮點在於它將理論與實踐的結閤做得非常到位。我之前在學習數字電子技術時，總感覺學到的都是書本上的理論，對於實際的電路設計和應用，感覺知之甚少。而這本《數字電子技術》則很好地彌補瞭這一不足。它在講解每一個重要概念之後，都會緊接著給齣相關的實際電路設計實例，並且詳細分析瞭電路的工作原理和參數。我記得在學習數模混閤電路的部分，書中就提供瞭一個完整的ADC（模數轉換器）的設計案例，從原理圖到元器件選型，再到實際的仿真和調試，都進行瞭詳細的介紹，讓我對整個設計流程有瞭非常直觀的認識。而且，書中還提供瞭大量的電路圖和流程圖，清晰明瞭，便於理解。我特彆喜歡它在講解一些常用集成電路（如555定時器、運算放大器等）的應用時，會提供多種不同的電路連接方式，並分析各種連接方式的優缺點，這讓我能夠根據不同的需求，靈活地選擇閤適的電路方案。總而言之，這是一本非常實用的教材，對於想要將理論知識轉化為實際應用的學習者來說，絕對是不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是我期待中的那一本！我一直對電子技術，尤其是數字電路方麵的東西很感興趣，但市麵上很多教材要麼太過理論化，要麼就是內容零散，很難係統地掌握。這本《數字電子技術》則完全不同。它在內容的編排上非常用心，從最基礎的邏輯門開始，一步一步深入到組閤邏輯電路、時序邏輯電路，再到更高級的應用，邏輯清晰，過渡自然。而且，書中的每一個概念都解釋得非常透徹，不再是那種“你隻需要記住這個公式”的敷衍，而是會深入講解原理，告訴你“為什麼是這樣”。這對於我這種喜歡刨根問底的讀者來說，簡直是福音。最讓我驚喜的是，書中穿插瞭大量實際的電路圖和應用實例，看完理論，立馬就能看到它在現實世界中的應用，這種“學以緻用”的感覺真的太棒瞭。我記得有一章講到寄存器，本來覺得有點抽象，但書裏通過一個數據傳輸的例子，把寄存器的作用講得明明白白，我當時就豁然開朗瞭。而且，書中的圖示也非常清晰，那些邏輯符號、時序圖，畫得一目瞭然，不像有些書，畫得跟亂麻一樣，看瞭就頭疼。總的來說，這本教材既有深度，又不失廣度，還有很強的實踐性，絕對是初學者和進階者都值得擁有的好書。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最直觀的感受就是“專業”和“係統”。作為一名在機電領域學習的學生，數字電子技術無疑是必修課中的重中之重，而這本教材的錶現，完全對得起“規劃教材”這四個字。它的體係構建得非常完整，從最基礎的二進製數、邏輯運算，一直到微處理器的工作原理，幾乎把數字電子技術的發展脈絡和核心技術都囊括其中。我最欣賞的是它在講解一些比較抽象的概念時，會非常注重原理的推導和數學模型的建立，讓你不僅僅是“知道”這個概念，更能“理解”它的由來和作用。比如，在講到時序邏輯電路的時候，它會詳細講解觸發器的狀態轉換，以及如何利用時序圖來分析電路的運行過程，這種深入的講解方式，讓我對電路的動態行為有瞭更清晰的認識。而且，這本書的習題部分也做得非常齣色，題目類型多樣，難度梯度閤理，從基礎的選擇題到綜閤性的設計題，都能有效鞏固和提升你的學習效果。我記得有一道題目是要求設計一個簡單的交通燈控製器，書中提供的解決方案詳細到每一個邏輯門的連接，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像一個經驗豐富的老教授在手把手教你一樣，充滿瞭智慧和耐心。我一直覺得數字電子技術是一個既有趣又非常有挑戰性的學科，但過去接觸到的很多資料，都讓我覺得要麼枯燥乏味，要麼就是跳躍性太強，難以建立完整的知識體係。這本《數字電子技術》則完全打破瞭我的這種印象。它在內容的講解上，既保持瞭科學的嚴謹性，又充滿瞭啓發性，讓我總能在閱讀中獲得新的啓發和思考。例如，書中在介紹一些重要的集成電路芯片時，不僅會講解它的基本功能，還會深入分析它的內部結構和工作原理，讓你從更深層次去理解芯片的設計思路。我特彆喜歡它在講解邏輯代數化簡的部分，沒有簡單地羅列公式，而是通過大量的圖示和邏輯推導，讓你一步一步理解每一步化簡的依據，從而真正掌握化簡的技巧。此外，這本書在語言上也力求通俗易懂，即使是比較復雜的概念，也能夠通過生動的比喻或者形象的類比來解釋清楚，這對於我們這種非專業齣身的學生來說，真的非常寶貴。