数字电子技术实验教程/全国普通高等院校电子信息规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周素茵，章云，李光辉 著

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• 数字电子技术
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• 逻辑电路
• 数电
• 实验

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302360971

版次：1

商品编码：11521954

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 全国普通高等院校电子信息规划教材

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：80

字数：136000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字电子技术实验教程/全国普通高等院校电子信息规划教材》是《数字电子技术》的配套实验教材，共包括三部分内容：实验基础知识、基础性实验和综合性实验。实验基础知识主要讲述实验中的操作规范和常见故障的检查方法，数字集成电路中的相关概念、特点及使用时的注意事项等；基础性实验主要针对数字电子技术中常用的组合电路模块和时序电路模块进行逻辑功能的验证及基本应用的设计；综合性实验主要围绕几个具体的应用实例将数字电子技术中的多个知识点有机地融合在一起，以培养学生设计小型数字系统的能力。

内页插图

目录

第1部分 实验基础知识

第2部分 基础性实验
实验一 TTL集成门的逻辑功能与参数测试
实验二 TTL集电极开路门和三态门逻辑功能的测试及应用
实验三 组合逻辑电路的分析与设计
实验四 编码器及其应用
实验五 译码器及其应用
实验六 数据选择器及其应用
实验七 触发器及其应用
实验八 计数器及其应用
实验九 移位寄存器及其应用
实验十 555定时器及其应用

第3部分 综合性实验
综合实验一 计数译码显示电路设计
综合实验二 脉冲序列发生器电路
综合实验三 多功能数字钟设计
综合实验四 篮球比赛24秒倒计时及报警电路
综合实验五 汽车尾灯控制电路设计

附录A 部分芯片引脚图
参考文献

前言/序言

　　本书是与清华大学出版社出版的由李光辉教授主编的《数字电子技术》配套的实验教材。“数字电子技术”是一门实践性很强的课程，配备一定数量的实验项目对该门课程学习质量的提高至关重要。结合应用型人才的培养目标，以培养学生的实际动手能力为出发点，本书从实验基础知识、基础性实验和综合性实验三个方面进行了内容的组织与编写，主要具有如下几个特点：
　　（1） 实验基础知识主要包括实验前、实验中和实验后的各种注意事项和规范。例如实验前的预习，实验过程中应遵循的接线原则、排除故障的各种方法及做好相关的实验记录的方法，实验后实验报告的撰写规范等。最后简要描述了集成数字电路的特点和使用须知。
　　（2） 基础性实验用来考查学生对基础知识模块的理解和掌握情况，主要包括各集成模块的逻辑功能验证、常用参数的测试及基本应用。对每一个实验都给出了实验报告的具体要求和相关的思考题。
　　（3） 综合性实验是将数字电子技术中的多个知识点通过不同的项目有机地结合在一起，实现一个特定功能的小型数字系统，可作为课程设计的题目。对每个项目都给出了具体的任务要求和相关的内容提示，这些项目对学生查阅资料、分析问题、解决问题和创新能力的培养都将起到积极的作用。
　　本书除了与指定教材配套以外，同样也可满足高校电子信息类专业数字电子技术实验教学的需要。教师可根据本专业相关课程和学生的实际情况，选用其中的实验内容。
　　在本书的编写过程中，参考和借鉴了许多学者、专家的著作和研究成果。在此，向他们表示衷心的感谢。由于作者水平有限，书中难免有不足之处，恳请读者批评指正。
　　编者

《数字电子技术实验教程》简介 一、 本书定位与内容概述 《数字电子技术实验教程》是一本专为全国普通高等院校电子信息类专业学生量身打造的实验教材。本书紧密围绕数字电子技术的核心理论知识，旨在通过系统性的实验教学，帮助学生深入理解和掌握数字电路的基本原理、逻辑功能、设计方法以及实际应用。本书既注重基础理论的巩固，又强调实践能力的培养，力求在理论与实践之间搭建坚实的桥梁，为学生未来的学习和工作奠定坚实的基础。 全书内容涵盖了数字电子技术从入门到进阶的各个关键环节，从最基本的逻辑门电路分析，到组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与实现，再到一些更高级的数字系统构建，每一个实验都精心设计，力求贴近实际工程应用。本书不仅提供了详细的实验步骤和操作指南，更强调对实验现象的分析、结果的讨论以及对潜在问题的探讨，以期培养学生严谨的科学态度和解决实际问题的能力。 二、 实验内容与结构安排 本书的实验内容循序渐进，逻辑清晰，按照数字电子技术学习的内在规律进行编排。 第一篇：基本逻辑门电路与逻辑运算 本篇作为数字电子技术实验的基石，旨在让学生熟悉最基本的数字逻辑元件和逻辑运算。 实验一：基本逻辑门电路的特性测试 目的： 熟悉TTL和CMOS系列基本逻辑门（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门）的逻辑功能和输入输出特性。 内容： 学习使用万用表、示波器等基本测量仪器。 连接实验电路，输入不同的逻辑电平组合。 观察并记录各逻辑门的输出电平。 分析测试数据，验证逻辑门的功能是否符合理论。 探讨输入信号的噪声容限、扇出系数等参数的实际意义。 实验重点： 理解逻辑门的“0”和“1”状态，掌握不同逻辑门电路的逻辑真值表。 实验二：组合逻辑电路的设计与实现 目的： 掌握组合逻辑电路的设计流程，学会利用逻辑门构建实现特定功能的组合电路。 内容： 学习卡诺图简化方法，推导逻辑表达式。 根据逻辑表达式，选择合适的逻辑门搭建电路。 设计并实现简单的组合逻辑电路，例如：加法器、减法器、译码器、编码器、数据选择器等。 对实现的电路进行功能验证，对比实验结果与理论设计。 学习使用EDA（Electronic Design Automation）工具（如Logisim，或者更专业的FPGA开发工具的仿真模块）进行电路仿真和验证。 实验重点： 熟练掌握从逻辑功能需求到电路实现的完整设计流程，理解组合逻辑电路的无记忆特性。 实验三：集成电路（IC）参数测试与选型 目的： 学习如何读取集成电路的数据手册（Datasheet），理解集成电路的主要技术参数，并根据参数要求进行合理选型。 内容： 随机抽取几种不同型号的逻辑集成电路。 查阅其数据手册，学习理解关键参数，如：电源电压范围、输入/输出电平、功耗、传播延迟、扇出能力等。 通过实验搭建简单的电路，测量某些参数（如输入/输出电压裕度），与数据手册中的参数进行对比。 根据不同的应用场景（如高速信号传输、低功耗设计），讨论不同型号集成电路的适用性。 实验重点： 培养阅读和理解技术文档的能力，认识到不同器件在实际应用中的差异。 第二篇：时序逻辑电路与状态机 本篇将深入探讨数字电路的“记忆”功能，重点在于时序逻辑电路的设计与分析。 实验四：基本触发器（Flip-Flop）的特性与应用 目的： 掌握SR、JK、D、T触发器的基本原理、逻辑功能和时序特性。 内容： 搭建不同类型的触发器电路（如使用基本门电路搭建SR触发器，或使用集成触发器芯片）。 在时钟信号的控制下，测试触发器的状态翻转规律。 验证异步置位（Preset）和异步复位（Clear）功能。 学习触发器的不同触发方式（电平触发、边沿触发）。 通过实验理解触发器的“记忆”功能。 实验重点： 区分不同触发器的逻辑功能和触发机制，理解触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。 实验五：寄存器与移位寄存器 目的： 理解寄存器的存储功能，掌握移位寄存器的各种工作模式及其应用。 内容： 设计并实现一个并行输入/并行输出（PISO）的寄存器。 设计并实现一个串行输入/并行输出（SIPO）的移位寄存器，并演示其移位过程。 设计并实现一个串行输入/串行输出（SISO）的移位寄存器。 学习并实现双向移位寄存器。 应用移位寄存器实现简单的串并转换或数码显示驱动。 实验重点： 掌握数据在寄存器和移位寄存器中的流动方式，理解其在数据处理和存储中的作用。 实验六：计数器（Counter）的设计与应用 目的： 掌握异步计数器和同步计数器的设计原理，理解其在频率分频、测量等方面的应用。 内容： 利用触发器设计并实现一个二进制异步加法计数器。 设计并实现一个二进制同步加法计数器。 设计并实现一个任意模数的计数器（如3进制、5进制计数器）。 学习实现十进制计数器（BCD计数器）。 应用计数器实现频率分频功能，或作为数字钟的基准时钟分频器。 探讨计数器在状态机设计中的作用。 实验重点： 区分异步和同步计数器的结构和工作特点，理解计数器是实现定时和计数功能的核心。 实验七：有限状态机（Finite State Machine, FSM）的设计与实现 目的： 学习有限状态机的概念，掌握Mealy型和Moore型状态机的设计流程，并实现简单的状态机电路。 内容： 分析一个简单的序列检测器（如检测特定输入序列）。 绘制状态转移图，编写状态转移表。 根据状态转移表，设计并实现对应的Mealy型或Moore型状态机。 使用触发器和组合逻辑电路构建状态机。 对实现的状态机进行功能仿真和实际测试，验证其是否能正确检测输入序列。 学习使用EDA工具（如VHDL/Verilog语言）对状态机进行建模和仿真。 实验重点： 理解状态机的核心思想——用状态和转移来描述系统行为，掌握状态机的设计方法。 第三篇：存储器与数字系统综合 本篇将介绍数字系统的基本存储单元——存储器，并引导学生进行更复杂的数字系统设计。 实验八：半导体存储器的基本结构与读写操作 目的： 了解RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）的基本结构，掌握其读写操作流程。 内容： 学习使用集成RAM芯片（如SRAM）构建简单的存储器模块。 进行RAM的写操作：向指定地址写入数据。 进行RAM的读操作：从指定地址读取数据。 了解ROM（如EPROM/EEPROM）的编程原理（此部分可侧重于理解而非实际操作，如使用烧写器）。 讨论RAM和ROM在不同应用中的优缺点。 学习存储器扩展的原理（如位扩展和字扩展）。 实验重点： 理解存储器的地址、数据、读写控制信号，掌握存储器的基本工作模式。 实验九：模数/数模转换器（ADC/DAC）原理与应用 目的： 理解模数转换器和数模转换器的基本工作原理，掌握其在模拟信号与数字信号之间的转换。 内容： 使用简单的数模转换器芯片（如R-2R梯形网络或集成DAC），将数字量转换为模拟电压。 观察不同数字输入对应的模拟输出，验证其线性度。 学习使用集成模数转换器芯片（如SAR型ADC），将模拟电压转换为数字量。 观察不同模拟输入对应的数字输出，验证其转换精度。 讨论ADC/DAC在数据采集、信号处理等领域的应用。 实验重点： 理解量化、编码、采样等概念，认识到ADC/DAC在现实世界与数字世界交互中的关键作用。 实验十：数字系统综合实践（如简单数字钟、交通灯控制器等） 目的： 将前面所学的数字逻辑知识融会贯通，独立完成一个小型数字系统的设计与实现。 内容： 选择一个项目： 如一个简易的数字时钟、一个交通灯控制器、一个电子密码锁等。 需求分析： 明确系统的功能需求，分解系统模块。 方案设计： 绘制系统框图。 设计各功能模块（如计数器、译码器、状态机等）。 选择合适的集成电路芯片或使用FPGA/CPLD进行实现。 绘制详细的电路原理图。 电路搭建与调试： 根据原理图搭建实验电路。 逐步调试各模块，解决出现的问题。 进行系统整体联调。 结果展示与讨论： 演示系统功能，总结设计过程中的经验教训，探讨改进方案。 实验重点： 培养综合运用知识解决实际工程问题的能力，提高系统设计和调试能力。 三、 教学理念与特色 本书在编写过程中，始终秉持以下教学理念： 1. 理论与实践紧密结合： 每一个实验都围绕着具体的理论知识点展开，通过动手实践加深学生对理论的理解。 2. 循序渐进，由浅入深： 实验内容由易到难，由基本单元到复杂系统，层层递进，确保学生能够逐步掌握数字电子技术。 3. 强调分析与思考： 实验不仅仅是按照步骤操作，更注重引导学生分析实验现象，理解原理，讨论问题，培养独立思考能力。 4. 突出工程应用： 实验设计尽量贴近实际工程中的应用场景，让学生感受到数字电子技术在现代科技中的重要作用。 5. 鼓励创新与探索： 在完成基本实验任务的基础上，鼓励学生进行拓展性思考，尝试修改实验，设计更复杂的电路。 6. 注重工具使用： 介绍并引导学生使用常用的数字电路实验仪器（如函数发生器、示波器、逻辑分析仪）和EDA仿真工具，为未来从事工程设计打下基础。 7. 清晰的指导与规范： 每一个实验都提供了明确的实验目的、实验内容、实验步骤、注意事项等，确保实验过程的规范性和有效性。 四、 适用对象 本书适用于全国普通高等院校电子信息类（如电子科学与技术、通信工程、微电子科学与工程、自动化、计算机科学与技术等）专业的本科生和专科生，也可作为相关专业研究生、工程技术人员以及数字电子技术爱好者进行实验学习和技能提升的参考书。 五、 总结 《数字电子技术实验教程》旨在为学生提供一个扎实、全面、深入的数字电子技术实践学习平台。通过本书的实验，学生不仅能够掌握数字电路的基本原理和设计方法，更能够培养出解决实际工程问题的能力，为在电子信息领域的学习和职业生涯奠定坚实的基础。本书的编写团队希望通过这些精心设计的实验，激发学生对数字电子技术的兴趣，培养严谨的科研态度和创新精神，为国家培养更多优秀的电子信息人才贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电子信息工程专业的学生，我接触过不少教材，但《数字电子技术实验教程》给我留下了特别深刻的印象。它不像一些理论教材那样，只是罗列公式和概念，而是真正地将理论与实践紧密结合。这本书的实验内容设置得非常有深度，涵盖了数字电路的方方面面，从最基本的逻辑门操作，到复杂的时序电路设计，再到实际应用中的一些经典案例，比如一个简易的电子时钟或者一个多位二进制计数器。每一次实验都让我受益匪浅，不仅仅是掌握了操作技能，更重要的是培养了我的逻辑思维能力和解决问题的能力。书中的电路图绘制规范，元器件的选型和使用都有详细说明，这对于初学者来说非常友好。我尤其欣赏它对实验结果的分析和讨论部分，不仅仅告诉我们“怎么做”，还引导我们思考“为什么这么做”，以及如何优化设计。在做集成电路计数器的实验时，我遇到了一个时钟脉冲的同步问题，通过书中的指导和自己的反复尝试，最终找到了解决方案。这种在实践中学习和成长的感觉，是在单纯的理论学习中无法获得的。这本书的质量很高，纸张印刷都很好，内容也排版合理，阅读起来很舒服。

评分☆☆☆☆☆

从一个过来人的角度来看，《数字电子技术实验教程》绝对是值得推荐的。很多时候，我们学习理论知识，到了实际操作时就会遇到各种各样的问题，而这本书恰恰弥补了这一鸿沟。它设计的实验不是那种“照猫画虎”式的，而是能够让你真正地去理解每一个元器件的功能、每一个连接的意义。比如，书中关于“多路选择器”和“译码器”的应用实验，让我明白了这些基础芯片是如何被集成到更复杂的系统中去的。在完成一个“简易计算器”的实验时，我遇到了一个数码管显示异常的问题，查阅书籍的故障排除章节，结合实验现象，很快就定位到了问题所在。这种解决问题的能力，是在课堂上很难直接获得的。这本书的内容非常扎实，而且紧跟当前技术的发展趋势，很多实验的设计都很有前瞻性。我特别喜欢它在实验最后部分的“拓展思考”环节，这能够引导我们去探索更高级的应用，激发我们的创新思维。总的来说，这本书的实用性非常强，无论是作为学习教材，还是作为自我提升的工具，都非常出色。

评分☆☆☆☆☆

《数字电子技术实验教程》是我在大学期间最喜欢的一本实验教材之一。它不仅仅是一本指导实验操作的书，更像是一个循循善诱的导师。我清楚地记得，在学习组合逻辑电路的时候，书中设计的“逻辑功能发生器”实验，让我第一次深刻体会到逻辑表达式到实际电路的转化过程。不仅仅是按照图纸连接，我们还需要自己推导逻辑表达式，然后用芯片实现，最后通过输入不同的组合来验证电路的正确性。这个过程锻炼了我的逻辑分析能力和电路设计能力。而进入时序逻辑部分，例如“寄存器”和“移位寄存器”的实验，更是让我对“状态”和“时钟”的概念有了更直观的理解。书中的实验报告要求也比较规范，引导我们记录实验现象、分析结果、总结经验，这对于培养严谨的科学态度非常有帮助。而且，这本书的配套资源也很丰富，我记得网上有一些相关的仿真软件和演示视频，这些都极大地辅助了我的学习。总的来说，这本书的理论深度和实验广度都相当不错，能够帮助学生打下坚实的数字电子技术基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子技术实验教程》真是让我眼前一亮！我一直对数字电路领域充满好奇，但理论知识总是让我觉得有些抽象，缺乏实践的触感。这本书的出现，就像为我打开了一扇新世界的大门。首先，它的实验设计非常贴近实际，不是那种枯燥乏味的理论复现，而是围绕着一些有趣的、具有挑战性的项目展开。比如，我印象最深的是一个用74LS系列集成电路设计一个简单的交通灯控制系统。在动手搭建的过程中，我不仅要理解每一个芯片的功能，还要学会如何将它们有机地组合起来，通过逻辑门的设计实现时序控制。调试的过程更是充满了乐趣，有时候一个小小的虚焊点就能让我花费不少时间，但一旦成功点亮LED，那种成就感是无可比拟的。书中对每一个实验的原理讲解都清晰透彻，从基础的组合逻辑到时序逻辑，循序渐进，让我这个初学者也能很快上手。而且，实验步骤的指导非常详细，即使是对电路图不太熟悉的人，也能按照步骤一步一步地完成。我尤其喜欢它提供的元器件清单和仿真软件的使用指导，这大大降低了实验的门槛。通过这本书，我感觉自己不再是纸上谈兵，而是真正地在“玩”数字电路。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子爱好者，平时喜欢自己动手做一些小玩意儿。偶然的机会，我接触到了《数字电子技术实验教程》，这本书真的让我惊喜不已。它提供的实验项目非常实用，而且难度适中，非常适合像我这样没有专业背景但又对电子技术充满热情的人。书中的实验指导清晰明了，配有大量的插图和详细的步骤说明，即使是对于那些初次接触数字电路的人来说，也能轻松上手。我最喜欢的是它关于“数码管显示”的实验，通过简单的几颗集成电路，就能让一个数字在数码管上跳跃显示，那种感觉非常奇妙。这本书不仅教会了我如何连接电路，更重要的是让我理解了数字信号的本质，以及如何通过逻辑门来实现各种复杂的功能。我还在书中学习到了如何使用万用表和示波器等基本仪器进行测量和调试，这对于提高实验的成功率非常有帮助。更棒的是，这本书还提供了很多关于元器件选择和电路设计的技巧，让我受益匪浅。每一次完成一个实验，都让我对数字电子技术有了更深入的理解，也更加激发了我对这个领域的探索欲望。