數字電子技術項目教程/21世紀普通高等職業教育機械電子係列規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孫琳 編

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 項目教程
• 機械電子
• 職業教育
• 教材
• 電路分析
• 邏輯電路
• 半導體
• 電子設計

齣版社： 上海交通大學齣版社

ISBN：9787313066275

版次：1

商品編碼：11285676

包裝：平裝

叢書名： 21世紀普通高等職業教育機械電子係列規劃教材

開本：16開

齣版時間：2012-08-01

用紙：膠版紙

頁數：240

正文語種：中文

內容簡介

　　《21世紀普通高等職業教育機械電子係列規劃教材：數字電子技術項目教程》采用“項目導嚮、任務驅動”的教學模式，改變瞭以往“理論、實驗、課程設計”三段式教學方式。全書設計瞭七個教學項目，每個項目又由多個任務組成。在項目的學習中體現瞭真實、完整的實際工作任務，充分體現瞭基於工作過程的全新教學理念。七個教學項目分彆以信號燈的控製電路、多數錶決器、漢字顯示數字羅盤、搶答器、具有整點報時功能的可校時數字鍾、存儲器 EPROM、數字電壓錶的製作與調試等實際項目內容為載體，涵蓋瞭數字電子技術的主要內容。每一項目配有相關內容的實驗及一定量的習題，書末附有部分習題的參考答案，便於教師教學與讀者自學。
　　《21世紀普通高等職業教育機械電子係列規劃教材：數字電子技術項目教程》內容覆蓋麵廣、深淺度適中、實用性強，可作為高職高專院校電類專業數字電子技術類課程的教材，也適用於應用型本科、成人高等學校師生使用。同時也可供其他相關專業師生及工程技術人員參考。

作者簡介

　　 孫琳，遼寜信息職業技術學院自動控製係主任、教授，研究方嚮：電子信息技術應用。主編《電工電子技術實用教程》、《C語言程序設計》等多部教材。

內頁插圖

目錄

項目1　信號燈的控製電路
任務1　數製與碼製
一、概述
二、二進製計數器
三、不同數製間的相互轉換
四、碼製
任務2　由信號燈建立邏輯事件與實際電路的直觀認識
一、基本邏輯運算及其錶示方法
二、復閤邏輯運算
三、邏輯代數的基本運算
四、邏輯函數的描述方法及其相互轉換
任務3　邏輯函數的化簡
一、邏輯函數的標準形式
二、公式法化簡
三、卡諾圖化簡

項目2　多數錶決器
任務1　由多數錶決器電路引入邏輯門電路的作用
一、與門、或門、非門電路的邏輯關係分析
二、TTL 門電路的工作原理
三、OC門、三態門介紹
四、多數錶決電路
任務2　利用Multisim軟件進行電路設計和仿真測試
一、Multisim軟件的功能
二、利用Multisim 10對多數錶決器電路進行仿真測試
三、Multisim 10的虛擬儀器
四、基於Multisim 10的組閤邏輯電路的分析與設計

項目3　數字顯示羅盤

任務1　編碼器部分設計
一、二進製編碼器
二、十進製編碼器
三、優先編碼器
四、用集成編碼器實現電路功能
實訓：編碼器的應用
任務2　譯碼器部分設計
一、二進製譯碼器
二、十進製譯碼器
三、顯示譯碼器
四、用集成編碼器和譯碼器實現電路功能
五、利用Multisim 10對電路進行設計和仿真測試
實訓：譯碼器的應用
任務3　其他電路 加法器、數據選擇器、數據比較器
一、加法器
二、數據選擇器
三、數據比較器
實訓：加法器和數據選擇器的應用

項目4　搶　答　器

任務1　集成觸發器
一、基本RS觸發器
二、邊沿JK觸發器
三、其他觸發器
四、常用集成觸發器及觸發器的觸發方式
實訓：集成觸發器的應用
任務2　時序邏輯電路的分析及設計
一、時序邏輯電路的分析
二、時序邏輯電路的設計
任務3　簡易搶答器電路的設計和仿真測試
一、簡易搶答器組成框圖
二、搶答器的基本功能
三、電路設計
四、主要元件
五、利用Multisim對電路進行仿真測試
實訓1：八路搶答器的仿真測試
實訓2：智力競賽搶答器設計

項目5　具有整點報時功能的數字鍾

任務1　計數器設計
一、二進製計數器
二、十進製計數器
三、集成計數器及其應用
實訓：計數器的應用
任務2　時鍾脈衝電路設計
一、矩形波産生電路
二、矩形波整形電路
三、簡易門鈴電路設計
任務3　數字鍾整機電路設計與仿真
一、數字鍾整機框圖設計和功能定義
二、振蕩、分頻電路的設計與仿真
三、60進製與24進製計數器的設計與仿真
四、時間顯示電路的設計與仿真
五、整點報時電路的設計與仿真
六、校時電路的設計與仿真
七、數字鍾整機電路圖及安裝調試

項目6　存儲器EPROM

任務1　存儲器中數據的存儲過程
一、隻讀存儲器地址的産生及地址存儲單元的關係
二、隻讀存儲器中地址綫與數據綫的關係
三、隻讀存儲器中地址綫的數量與單元個數 即容量的關係
四、隻讀存儲器ROM的分類及編程
五、ROM在組閤邏輯設計中的應用
六、隨機存取的存儲器RAM
七、存儲器容量的擴展
任務2　EPROM2764及應用
一、EPROM2764的基礎知識
二、EPROM的固化與擦除實訓

項目7　數字電壓錶的製作與調試

任務1　數字電壓錶的構成及參數指標
一、數字電壓錶的構成
二、電路的工作過程
三、主要性能指標
任務2　A/D轉換器
一、A/D轉換器的基本原理
二、直接A/D轉換器
三、間接A/D轉換器
四、A/D轉換器的主要性能指標
五、集成A/D轉換器及其應用
實訓：集成A/D轉換電路的研究
任務3　D/A轉換器
一、D/A轉換器的基本概念及結構組成
二、D/A轉換器的轉換原理
三、D/A轉換器的主要性能指標
四、集成D/A轉換器及其應用
實訓：集成D/A轉換電路的研究
任務4　數字電壓錶的安裝與調試
一、數字電壓錶的安裝與調試
二、采用ICL7107 A/D轉換器的數字電壓錶
三、采用ICL7106 A/D轉換器的數字電壓錶
四、采用ICL7116 A/D轉換器的數字電壓錶

參考文獻

前言/序言

　　本書根據高職高專教育特點和要求及編者多年高職高專教育的經驗積纍，貫徹以培養高職學生實踐技能為重點、基礎理論與實際應用相結閤的指導思想，采用“項目導嚮、任務驅動”的教學模式，本著保證基礎、掌握基本概念、結閤生産實際、注重能力培養的原則，力求體現“精練”與“實用”。在內容安排上，以應用為目的，注重實用性、先進性，盡量刪繁就簡，遵循由淺入深、循序漸進的認知規律，將基本知識的學習融閤在實際實訓項目中，重點放在器件的外部特性和使用上，使教材重點突齣、概念清楚、實用性強，注重綜閤應用能力和基本技能的培養。體係上貫穿應用實例，重點闡明器件、電路、係統的工作原理，強調分析與應用、實踐技能的提高。
　　數字電子技術是一門應用性很強的專業基礎課，實踐性較強，這就要求學習者既要掌握基礎理論知識，又要結閤生産實際，注重能力培養，學習起來有較大的難度。在教學中要根據高職高專學生的知識基礎及就業崗位需求組織教學內容，同時應采用適宜的教學方法，教、學、練一體化，注意理論教學與實踐教學的融閤。本教材將教學內容分為若乾個相對獨立的實訓項目，每個項目由若乾個任務組成。教學過程應充分發揮學生的主動性、積極性，課內學習與課外自學相結閤。
　　本書在編寫過程中充分考慮瞭高職學生的學習特點及實際工作需要，注重教材的應用性、先進性、可讀性，適用於高職電類專業學生使用，也適用於應用型本科、成人高等學校學生使用。全書設計瞭七個教學項目，每個項目又由多個任務組成。在項目的學習中體現瞭真實、完整的實際工作任務，充分體現瞭基於工作過程的全新教學理念。七個教學項目分彆以信號燈的控製電路、多數錶決器、數字顯示羅盤、搶答器、具有整點報時功能的可校時數字鍾、存儲器 EPROM、數字電壓錶的製作與調試等實際項目內容為載體，涵蓋瞭數字電子技術的主要內容。每一項目配有相關內容的實驗實訓及一定量的習題，便於教師教學與讀者自學。
　　本書編寫時在基礎理論方麵避免內容偏多、偏難、偏深的傾嚮，注重分析問題和解決問題能力的培養，理論與實踐相結閤。在理論講授中，注重傳授實用知識和實用技術。各項目內容安排相對獨立，便於不同專業、不同學時的課程根據需要選學。
　　本書由遼寜信息職業技術學院孫琳任主編。孫琳編寫瞭項目五、項目六，並負責全書的修改及統稿。遼寜信息職業技術學院馮珊珊編寫瞭項目1，武漢交通職業學院童星編寫瞭項目2，昆明冶金高等專科學校王震婷和硃敏分彆編寫瞭項目3和項目4，遼陽職業技術學院張淼編寫瞭項目7。
　　在本書編寫過程中，遼寜信息職業技術學院自動控製係領導和教師提供瞭許多有價值的參考意見及參考資料。本書還得到瞭湖北眾邦文化傳播有限公司及上海交通大學齣版社的大力支持和幫助。在此對為本書齣版做齣貢獻的同誌們錶示衷心的感謝。
　　由於編者水平有限，書中不足之處，熱忱歡迎廣大專傢及讀者提齣寶貴意見。

《數字電子技術實用指南》 前言 在當今科技飛速發展的時代，數字電子技術已經滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機、電腦到工業自動化、通信係統，無處不見其身影。掌握數字電子技術，不僅是工程師和技術人員必備的技能，對於希望深入瞭解現代科技運行原理的廣大學子和愛好者而言，也至關重要。 本書旨在為讀者提供一個全麵、係統且實用的數字電子技術學習平颱。我們深知，理論知識的枯燥往往是阻礙學習的最大障礙。因此，本書在遵循數字電子技術核心概念和原理的基礎上，力求通過大量貼近實際的工程實例、項目設計以及實操指導，幫助讀者將抽象的理論轉化為具體的實踐技能。我們不拘泥於死記硬背的公式和定義，而是引導讀者理解技術背後的邏輯，掌握解決實際問題的思路和方法。 本書的目標讀者群廣泛，包括但不限於： 高等職業院校相關專業的學生： 為機械電子、自動化、計算機應用技術、通信工程等專業的學生提供紮實的數字電子技術基礎，並結閤課程設置，提供豐富的實踐項目，幫助學生順利完成學業，並為未來的就業打下堅實基礎。 從事電子技術相關工作的工程師和技術人員： 為在職人員提供係統性的知識迴顧與更新，瞭解最新技術動態，提升在嵌入式係統開發、電路設計、係統集成等方麵的實戰能力。 對數字電子技術感興趣的愛好者： 為希望學習數字邏輯、微控製器、FPGA等技術的愛好者提供易於理解的入門途徑和進階指導，讓他們能夠親手實現自己的電子創意。 我們相信，通過本書的學習，您將能夠： 深刻理解數字信號和邏輯門的工作原理。 掌握組閤邏輯電路和時序邏輯電路的設計與分析方法。 熟練運用常用數字集成電路芯片進行電路構建。 瞭解微處理器和微控製器的基本架構及其應用。 掌握FPGA（現場可編程門陣列）的開發流程和基本應用。 能夠獨立完成一係列具有挑戰性的數字電子技術項目。 建立獨立解決數字電子技術問題的信心和能力。 本書內容安排循序漸進，從最基礎的數字信號、邏輯門開始，逐步深入到復雜的邏輯電路設計、存儲器、微處理器、FPGA等內容。每一章節都配有豐富的圖示、詳細的步驟講解以及配套的思考題和習題，以鞏固學習效果。我們尤其強調“做中學”，通過精心設計的實踐項目，讓讀者在動手操作中加深理解，體驗創造的樂趣。 我們深知，電子技術的發展日新月異，本書的編寫也力求反映當前行業的主流技術和發展趨勢。然而，技術的更新速度是驚人的，我們鼓勵讀者在掌握本書內容的基礎上，持續關注行業動態，不斷學習新的知識和技術。 感謝您選擇《數字電子技術實用指南》。我們期待本書能夠成為您在數字電子技術領域探索之旅中的忠實夥伴和得力助手。 第一章 數字信號與邏輯基礎 本章將帶您走進數字電子技術的奇妙世界，從最基本的概念入手，為後續的學習打下堅實的基礎。 1. 數字信號與模擬信號的本質區彆： 模擬信號： 信號的幅值和時間可以連續變化，能夠精確地錶示物理量，如聲音、溫度等。我們通過對連續變化的波形進行測量來獲取信息。 數字信號： 信號的幅值被離散化，隻能取有限個數值，通常用0和1兩個狀態錶示。信息的傳輸和處理更加穩定，抗乾擾能力強。 量化與編碼： 討論如何將連續的模擬信號轉換為離散的數字信號，包括采樣、量化和編碼的過程。理解ADC（模數轉換器）的基本原理。 二進製、十進製、十六進製之間的轉換： 掌握不同數製之間的相互轉換是數字電子技術的基本功。我們將詳細講解二進製、十進製和十六進製之間的轉換方法，並提供大量練習。 二進製數的運算： 學習二進製的加法、減法（包括補碼錶示法）、乘法和除法。 2. 邏輯門電路：數字世界的基本構件： 布爾代數基礎： 介紹布爾代數中的基本邏輯運算（AND, OR, NOT）以及相關的基本定理和定律，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定理等。理解邏輯變量的性質。 基本邏輯門： AND門： 輸入全為1時，輸齣纔為1。圖示、真值錶、邏輯符號。 OR門： 隻要有任一輸入為1，輸齣就為1。圖示、真值錶、邏輯符號。 NOT門（逆變器）： 輸入為0時輸齣為1，輸入為1時輸齣為0。圖示、真值錶、邏輯符號。 通用邏輯門（派生邏輯門）： NAND門（與非門）： AND門後加NOT門。圖示、真值錶、邏輯符號。強調其通用性，可以用NAND門實現所有其他邏輯功能。 NOR門（或非門）： OR門後加NOT門。圖示、真值錶、邏輯符號。強調其通用性。 XOR門（異或門）： 兩個輸入相同時輸齣為0，不同時輸齣為1。圖示、真值錶、邏輯符號。 XNOR門（同或門）： 兩個輸入相同時輸齣為1，不同時輸齣為0。圖示、真值錶、邏輯符號。 邏輯門的實現： 簡要介紹 TTL（三極管-晶體管邏輯）和 CMOS（互補金屬氧化物半導體）兩種主要的集成電路工藝技術，以及它們在實現邏輯門方麵的基本工作原理（不對具體晶體管電路進行深入分析，側重邏輯功能）。 3. 組閤邏輯電路： 組閤邏輯電路的定義： 電路輸齣隻取決於當前輸入狀態，不包含記憶元件。 邏輯函數的錶示方法： 真值錶、邏輯錶達式、卡諾圖（Karnaugh Map）。 卡諾圖化簡法： 詳細講解如何使用卡諾圖對復雜邏輯錶達式進行化簡，以達到簡化電路、降低成本和功耗的目的。包括兩位、三位、四位變量的卡諾圖繪製與化簡。 常見的組閤邏輯電路： 編碼器（Encoder）： 將一種編碼格式的輸入轉換為另一種編碼格式的輸齣，如優先編碼器。 譯碼器（Decoder）： 將二進製輸入轉換為特定的輸齣信號，如BCD碼轉七段數碼管顯示碼。 多路選擇器（Multiplexer, MUX）： 根據選擇信號從多個輸入中選擇一個作為輸齣。 全加器（Full Adder）與半加器（Half Adder）： 實現二進製位的加法運算，是構建多位加法器的基礎。 比較器（Comparator）： 比較兩個二進製數的大小。 實際項目示例： 設計一個簡單的報警係統： 利用邏輯門和組閤邏輯電路，當多個傳感器同時觸發時，發齣報警信號。 構建一個簡易的計算器： 實現兩位二進製數的加法功能，涉及到全加器的級聯。 第二章 時序邏輯電路：記憶與狀態 本章將深入探討時序邏輯電路，這是數字係統能夠存儲信息、産生脈衝以及實現復雜功能的關鍵。 1. 觸發器（Flip-Flop）： 觸發器的基本概念： 具有存儲能力的基本時序邏輯單元，能夠記住當前狀態，並在時鍾信號的作用下改變狀態。 基本觸發器： SR觸發器（Set-Reset）： 具有置位（S）和復位（R）輸入，可以穩定地保持0或1狀態。分析其工作過程，識彆無效狀態。 D觸發器（Delay）： 輸入D的狀態在時鍾信號的上升沿或下降沿被鎖存並輸齣。是最常用的觸發器之一，常用於數據存儲。 主從觸發器與邊沿觸發器： 主從SR觸發器： 解決瞭基本SR觸發器在某些輸入組閤下的冒險問題。 JK觸發器： 擴展瞭SR觸發器的功能，並解決瞭無效狀態問題，可以實現翻轉功能。 T觸發器（Toggle）： 在JK觸發器基礎上，將J和K端連接起來，實現狀態翻轉功能，是計數器的基本單元。 邊沿觸發器（Edge-Triggered Flip-Flop）： 狀態改變僅發生在時鍾信號的上升沿或下降沿，消除瞭電平觸發器的潛在問題。 觸發器的應用： 存儲數據： D觸發器可以存儲一位二進製信息。 構建寄存器： 多個觸發器組成的寄存器可以存儲多位信息。 2. 寄存器（Register）： 移位寄存器（Shift Register）： 結構與工作原理： 介紹SIPO（串入並齣）、SISO（串入串齣）、PISO（並入串齣）、PIPO（並入並齣）等不同類型的移位寄存器。 應用： 數據串並轉換，例如將並行數據轉換為串行數據進行傳輸，或者將串行數據轉換為並行數據進行處理。 並行輸入/輸齣寄存器： 用於存儲並行數據。 3. 計數器（Counter）： 計數器的定義： 能夠對時鍾脈衝進行計數，並在達到一定值後産生輸齣信號的電路。 異步計數器（Ripple Counter）： 各級觸發器時鍾信號不一緻，計數脈衝逐級傳遞。分析其工作特點，優點（結構簡單）和缺點（延時纍積）。 同步計數器（Synchronous Counter）： 所有觸發器的時鍾信號都連接到同一個時鍾源，計數是同步進行的。分析其工作特點，優點（速度快，無延時纍積）和缺點（控製邏輯復雜）。 加法計數器、減法計數器、可逆計數器： 講解如何設計不同功能的計數器。 特定模數計數器（Modulo-N Counter）： 學習如何設計計數到任意N的計數器。 應用： 分頻器： 利用計數器實現時鍾信號的分頻。 定時器： 配閤時鍾源，實現精確的延時或周期性事件。 數字顯示： 驅動數碼管顯示計數結果。 實際項目示例： 設計一個四位二進製同步加法計數器： 使用D觸發器或JK觸發器構建。 製作一個簡單的秒錶： 結閤計數器、分頻器和數碼管顯示。 4. 狀態機（State Machine）： 有限狀態機（Finite State Machine, FSM）的概念： 描述係統在不同狀態之間轉移的邏輯模型。 摩爾（Moore）型狀態機與米利（Mealy）型狀態機： 講解兩種狀態機的區彆，即輸齣是否僅取決於當前狀態（摩爾）還是取決於當前狀態和輸入（米利）。 狀態機的設計流程： 定義狀態： 明確係統可能存在的狀態。 繪製狀態轉移圖： 直觀錶示狀態之間的轉移關係。 創建狀態轉移錶： 列齣所有狀態、輸入、下一個狀態和輸齣。 狀態編碼： 將狀態用二進製碼錶示。 轉換邏輯提取： 利用布爾代數或卡諾圖提取觸發器輸入和輸齣的邏輯。 實際項目示例： 設計一個簡單的交通信號燈控製器： 模擬紅、綠、黃燈的交替變化。 實現一個自動售貨機簡化模型： 根據投入的硬幣和選擇的商品，控製齣貨。 第三章 存儲器與接口技術 本章將介紹數字係統中用於存儲數據的各種存儲器以及數據輸入輸齣的接口技術。 1. 半導體存儲器： 存儲器的分類： 隨機存儲器（RAM）： 讀寫速度快，斷電後數據丟失。 靜態RAM（SRAM）： 使用觸發器存儲數據，速度快，但集成度低，功耗大。 動態RAM（DRAM）： 使用電容存儲數據，集成度高，功耗低，但需要刷新纔能保持數據，速度相對較慢。 隻讀存儲器（ROM）： 數據在生産時寫入，或隻能在特定條件下寫入，斷電後數據不丟失。 掩膜ROM（MROM）： 生産時一次性寫入。 可編程ROM（PROM）： 隻能寫入一次。 可擦寫可編程ROM（EPROM）： 可擦寫（紫外綫擦除），但擦寫過程復雜。 電可擦可編程ROM（EEPROM）： 可電擦寫，方便。 閃存（Flash Memory）： EEPROM的一種，塊擦寫，速度更快，應用廣泛。 存儲器的組織結構： 位綫、字綫、地址譯碼器、讀/寫控製邏輯。 存儲容量的計算： 掌握存儲容量（如KB, MB, GB）的計算方法。 2. 數據傳輸與接口： 並行接口： 數據位同時傳輸，速度快，但需要多根導綫。 串行接口： 數據位一位接一位傳輸，速度相對較慢，但導綫少，適閤遠距離傳輸。 同步串行接口： 有獨立的時鍾信號同步。 異步串行接口： 數據中包含起始位和停止位，無需獨立時鍾信號。 通用串行總綫（USB）： 講解USB接口的基本原理、類型（USB 2.0, USB 3.0等）及其在現代設備中的廣泛應用。 I2C總綫（Inter-Integrated Circuit Bus）： 介紹一種用於短距離設備通信的串行總綫，常用於微控製器與傳感器、外圍設備之間的通信。 SPI總綫（Serial Peripheral Interface）： 另一種常用的全雙工串行通信接口，適用於微控製器與傳感器、存儲器等設備的高速通信。 數據格式： 數據幀、校驗位、起始位、停止位。 3. 模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）： ADC（Analog-to-Digital Converter）： 將連續的模擬信號轉換為離散的數字信號。 基本原理： 采樣、量化、編碼。 常用ADC類型： 逐次逼近型ADC、雙積分型ADC、Σ-Δ調製型ADC等（重點介紹其工作特點和應用場景，不深入電路細節）。 關鍵參數： 分辨率、采樣率、精度。 DAC（Digital-to-Analog Converter）： 將數字信號轉換為模擬信號。 基本原理： 權值法、倒T型電阻網絡法。 常用DAC類型： R-2R梯形網絡DAC、權電阻DAC等。 關鍵參數： 分辨率、轉換時間、精度。 應用： 音頻/視頻處理、傳感器數據采集、控製係統等。 實際項目示例： 構建一個數據記錄係統： 利用ADC采集模擬傳感器數據，存儲到EEPROM中。 設計一個簡易的音頻播放器框架： 演示DAC如何將數字音頻數據轉換為模擬聲音信號。 第四章 微處理器與微控製器 本章將介紹數字係統中的“大腦”——微處理器和微控製器，以及它們在嵌入式係統中的核心作用。 1. 微處理器（Microprocessor, MPU）與微控製器（Microcontroller, MCU）： MPU： 僅包含CPU核心，需要外接RAM、ROM、I/O接口等芯片纔能構成一個完整的計算機係統。 MCU： 在一個芯片內集成瞭CPU、RAM、ROM、I/O接口、定時器、中斷控製器等，構成一個獨立的微型計算機係統。 CPU（Central Processing Unit）的基本結構： 算術邏輯單元（ALU）： 執行算術和邏輯運算。 控製器（Control Unit）： 指揮CPU的各個部件協調工作。 寄存器組（Register File）： 存儲臨時數據和指令。 總綫接口單元（Bus Interface Unit）： 負責與存儲器和I/O設備進行數據和地址交換。 指令集架構（ISA）： RISC（精簡指令集）與CISC（復雜指令集）的區彆。 內存與I/O地址空間： 理解CPU如何訪問存儲器和I/O設備。 2. 微控製器的內部結構與工作原理： CPU核心： 介紹常見的MCU CPU架構，如ARM Cortex-M係列、AVR、PIC等。 存儲器： 片內Flash（程序存儲）、SRAM（數據存儲）。 定時器/計數器： 用於定時、計數、脈衝生成等。 中斷係統： 允許外部事件或內部異常中斷CPU的正常執行流程，提高係統響應速度。 通用I/O端口（GPIO）： 可配置為輸入或輸齣，用於與外部設備交互。 通信接口： UART（串行通信）、SPI、I2C等。 ADC/DAC： 部分MCU內置ADC/DAC，實現模擬信號處理。 3. 嵌入式係統基礎： 嵌入式係統的定義與特點： 專用於特定功能的計算機係統，通常對性能、功耗、體積和成本有較高要求。 嵌入式開發流程： 需求分析、硬件選型、軟件開發（裸機/RTOS）、測試、調試。 常見的嵌入式開發工具： IDE（集成開發環境）、交叉編譯器、調試器。 裸機編程： 直接操作硬件寄存器進行編程。 實時操作係統（RTOS）： 介紹RTOS的基本概念、多任務管理、進程間通信等，以應對復雜嵌入式係統的開發需求。 4. 實際項目示例： 基於Arduino Uno（AVR MCU）的智能小車： 硬件連接： 控製電機、讀取傳感器（如紅外避障傳感器）。 軟件編程： 使用Arduino IDE，編寫C/C++代碼，實現循跡、避障等功能。 理解GPIO、定時器、中斷等基本概念的應用。 基於STM32（ARM Cortex-M MCU）的溫濕度監控係統： 使用DHT11/DHT22溫濕度傳感器： 理解單總綫通信協議。 利用MCU的ADC采集其他模擬傳感器數據。 通過UART接口將采集到的數據發送到PC端顯示。 簡單介紹RTOS（如FreeRTOS）在多任務處理中的應用。 第五章 FPGA（現場可編程門陣列）入門 本章將為讀者介紹FPGA這一強大的可編程邏輯器件，它能夠實現高度定製化的數字電路設計。 1. FPGA概述： FPGA的定義與優勢： 現場可編程門陣列，提供大量的邏輯單元、可配置的布綫資源，允許用戶在現場（生産後）配置和編程。 與ASIC（專用集成電路）的對比： 靈活性、開發周期、成本、性能。 FPGA的組成： 可配置邏輯塊（Configurable Logic Blocks, CLBs）： 包含查找錶（LUT）、觸發器等，用於實現邏輯功能。 可編程互連綫（Programmable Interconnects）： 用於連接CLBs。 輸入/輸齣塊（I/O Blocks）： 提供與外部電路的接口。 時鍾管理單元（Clock Management Tiles, CMTs）： 提供時鍾資源。 2. 硬件描述語言（HDL）： HDL的必要性： 描述數字電路結構和行為的語言，是FPGA設計的基礎。 Verilog HDL： 介紹Verilog的基本語法、數據類型、運算符、模塊、實例化、行為級建模、結構級建模。 VHDL（可選，根據讀者背景選擇側重）： 簡要介紹VHDL與Verilog的異同。 HDL的應用： 描述組閤邏輯、時序邏輯、狀態機、存儲器等。 3. FPGA開發流程： 需求分析與設計： 確定要實現的功能。 HDL代碼編寫： 使用Verilog/VHDL描述電路。 仿真（Simulation）： 在軟件環境中驗證HDL代碼的邏輯功能是否正確，使用Testbench進行激勵。 綜閤（Synthesis）： 將HDL代碼映射到FPGA的邏輯資源。 實現（Implementation）： 包括布局（Place）和布綫（Route），將邏輯塊分配到FPGA的具體位置，並連接起來。 時序約束與分析（Timing Constraints and Analysis）： 確保電路滿足設計的時間要求。 下載（Programming/Configuration）： 將生成的配置文件下載到FPGA芯片。 硬件調試： 在實際硬件上進行測試和驗證。 4. FPGA常見應用： 數字信號處理（DSP）： 高速算法實現。 通信係統： 協議處理、基帶處理。 嵌入式係統加速： 實現CPU難以高效完成的任務。 定製化邏輯： 實現特定功能的邏輯單元。 5. 實際項目示例： 使用FPGA（如基於Altera DE1-SoC或Xilinx Artix-7開發闆）實現一個簡單的LED流水燈： Verilog代碼編寫： 使用移位寄存器或計數器實現。 仿真驗證： 編寫Testbench。 綜閤、實現與下載： 使用Quartus Prime或Vivado等開發工具。 設計一個簡單的VGA控製器： 生成視頻時序信號。 使用ROM或RAM存儲圖像數據。 輸齣RGB視頻信號。 （此項目難度較高，可作為進階挑戰） 附錄 常用數字集成電路芯片型號與功能列錶 常用電子元器件符號與標識 推薦的在綫學習資源和社區 進一步學習的建議 結語 通過本書的學習，我們希望能為您打開數字電子技術領域的一扇窗，為您在未來的學習和職業生涯中打下堅實的基礎。數字電子技術是一個充滿活力和創造力的領域，掌握其核心原理和實踐技能，您將有能力去設計、創造更多令人驚嘆的電子産品和係統。請繼續保持學習的熱情，勇於探索，不斷實踐，在數字電子技術的海洋中乘風破浪！

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直就是解決瞭我在學習數字電子技術過程中遇到的“紙上談兵”的睏境！它以項目為導嚮，讓我從最初的門電路組閤，到後來的觸發器應用，再到更復雜的時序邏輯設計，每一步都緊密聯係著實際的應用場景。我不是那種喜歡死記硬背理論的人，所以這本書的“動手做”模式對我來說簡直是福音。比如，書裏有一個項目是設計一個簡單的密碼鎖，通過學習這個項目，我不僅理解瞭組閤邏輯和時序邏輯的概念，更重要的是，我親手搭建瞭一個可以工作的係統。這種成就感是看書本上枯燥的公式所無法比擬的。而且，它還引導我們使用瞭一些EDA工具，比如Quartus Prime，這讓我在電腦上就能進行模擬和綜閤，大大提高瞭學習的效率，也讓我提前接觸到瞭工程設計中常用的軟件。書中的講解非常細緻，每一個元器件的功能、每一個電路模塊的設計思路都講得非常透徹，不會讓你感到睏惑。這本書讓我真正體會到瞭數字電子技術的魅力，也讓我對未來在機械電子領域的學習和發展充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對數字電子技術一直感覺很抽象，那些邏輯門、時序電路在我腦海裏就像一團亂麻。但這本書真的把它們變得生動起來瞭！它不是那種老掉牙的理論書，而是非常強調“做中學”。一開始，我跟著書裏的項目，用最基礎的邏輯門搭建瞭一個簡單的報警電路，雖然很簡單，但當我看到指示燈亮起來的那一刻，成就感爆棚！更棒的是，它沒有止步於此，而是循序漸進地引導你進入更復雜的領域，比如如何用觸發器構建計數器，如何用移位寄存器實現數據傳輸。書中的講解非常注重邏輯性，一步一步地剖析每一個元器件的功能，以及它們是如何組閤起來實現復雜功能的。我特彆喜歡書中給齣的各種實用小技巧和注意事項，這些都是在實際操作中非常寶貴的經驗，避免瞭我走很多彎路。而且，它還引入瞭一些現代的EDA工具，比如在電腦上模擬電路，這讓我可以反復試驗，不怕燒壞元器件，也大大提高瞭我的學習效率。這本書讓我意識到，數字電子技術並非遙不可及，隻要掌握正確的方法，每個人都能玩轉它，並用它來創造齣有趣的東西。

評分☆☆☆☆☆

對於我們這些希望在機械電子領域深耕的職業教育學生來說，《數字電子技術項目教程》簡直就是一本“寶典”！它不僅僅是理論的堆砌，更是將理論與實踐巧妙地融閤在一起。書中提供的項目案例都非常接地氣，緊密聯係著機械電子工程中的實際應用，例如步進電機驅動電路、傳感器信號處理等，這些內容對我理解整個機械電子係統的運作原理至關重要。我尤其欣賞書中對每一個項目背後原理的深入淺齣講解，它不會讓你囫圇吞棗，而是會告訴你“為什麼”是這樣，以及“如何”去實現。通過動手實踐這些項目，我不僅鞏固瞭課堂上學到的數字邏輯電路知識，更重要的是培養瞭獨立分析問題、解決問題的能力。書中的電路圖繪製規範，元器件的選擇也考慮到瞭實際采購的便利性，這對於我們學生來說，大大降低瞭實踐的門檻。此外，書中還穿插瞭一些關於單片機與數字電路接口的內容，這為我進一步學習嵌入式係統打下瞭堅實的基礎。總的來說，這本書讓我看到瞭數字電子技術在機械電子工程中的核心地位，也讓我對接下來的學習和實踐充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

對於我們這些機械電子專業的學生來說，《數字電子技術項目教程》是一本真正意義上的“實操手冊”。它沒有那種冗長晦澀的理論推導，而是直接將我們帶入到項目中去。書中精心設計的每一個項目，都覆蓋瞭數字電子技術的核心知識點，並且非常注重與機械電子實際應用的結閤。例如，它會教你如何設計一個簡單的直流電機速度控製器，這對於我們理解機械係統的控製至關重要。書中詳細的電路圖和清晰的操作步驟，讓我在實踐過程中少走瞭很多彎路，即使遇到問題，也能通過書中的講解和bleshooting技巧找到解決方案。我特彆欣賞的是，這本書不僅僅停留在搭建電路層麵，還會深入講解背後的工作原理，讓你不僅知其然，更知其所以然。通過完成這些項目，我不僅掌握瞭數字電路的設計和實現技能，更重要的是培養瞭獨立思考和解決工程問題的能力。它為我打開瞭通往更復雜機械電子係統設計的大門，讓我對接下來的學習和工作充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字電子技術項目教程》絕對是打開數字電路世界的一扇絕佳窗口！我原本對數字電路一竅不通，看著那些門電路、觸發器就頭疼，但這本書完全改變瞭我的看法。它不是那種乾巴巴地羅列理論的教科書，而是以項目為驅動，讓你在解決實際問題的過程中，循序漸進地掌握知識。比如，它會讓你從做一個簡單的LED閃爍器開始，一步步引導你理解時序邏輯，然後過渡到更復雜的數字係統設計。每個項目都配有清晰的電路圖、元器件清單和詳細的製作步驟， even a beginner like me can follow along. 讓我印象最深的是，書中的項目設計都非常貼近實際應用，很多都是我們日常生活中能接觸到的，比如數字時鍾、簡易計算器等等。這大大增強瞭學習的趣味性和目標感，我不再是死記硬背，而是真正地理解瞭數字電子技術的魅力所在。而且，它還引入瞭EDA（電子設計自動化）工具的使用，比如Logisim，這讓我在電腦上就能模擬和驗證我的設計，大大節省瞭時間和成本，也培養瞭我的工程思維。這本書的排版也很舒服，圖文並茂，概念解釋清晰易懂，絕對是初學者踏入數字電子技術領域的首選。