本書依據《數字電子技術》教學大綱的要求,以數字電子技術中的典型項目為載體,將教學內容按項目模塊編寫,全書的內容包括:簡單搶答器的製作、産品質量檢測儀的設計與製作、一位加法計算器的設計與製作、電動機運行故障監測報警電路的製作、由觸發器構成的改進型搶答器的製作、數字電子鍾的設計與製作、叮咚門鈴電路的製作 、數字電壓錶的設計與製作、鋸齒波發生器的設計與製作等。以完成工作任務為主綫,鏈接相應的理論知識和技能實訓,融"教、學、做”為一體,充分體現課程改革的新理念。本教材適閤邊教、邊學、邊做的教學方法。
緒論 (1)
項目1 簡單搶答器的製作 (5)
1.1 【工作任務】 簡單搶答器的製作 (5)
1.2 【知識鏈接】 邏輯代數的基本知識 (7)
1.2.1 邏輯變量和邏輯函數 (7)
1.2.2 邏輯運算 (8)
1.2.3 邏輯函數的錶示方法 (12)
1.2.4 邏輯代數的基本定律 (13)
1.3 【知識鏈接】 邏輯門電路的基礎知識 (14)
1.3.1 基本邏輯門 (14)
1.3.2 復閤邏輯門 (16)
1.3.3 TTL集成門電路 (17)
1.3.4 CMOS集成門電路 (22)
1.4 【任務訓練】 常用集成門電路的邏輯功能測試 (25)
1.5 【知識拓展】 不同類型集成門電路的接口 (29)
1.5.1 TTL集成門電路驅動CMOS集成門電路 (30)
1.5.2 CMOS集成門電路驅動TTL集成門電路 (30)
1.6 【知識拓展】 麵包闆的使用 (31)
本章小結 (32)
習題1 (32)
項目2 産品質量檢測儀的設計與製作 (35)
2.1 【工作任務】 産品質量檢測儀的製作 (35)
2.2 【知識鏈接】 邏輯函數的化簡方法 (38)
2.2.1 公式化簡法 (38)
2.2.2 卡諾圖化簡法 (39)
2.3 【知識鏈接】 組閤邏輯電路的分析與設計 (44)
2.3.1 組閤邏輯電路概述 (44)
2.3.2 組閤邏輯電路的分析 (44)
2.3.3 組閤邏輯電路的設計 (45)
2.4 【訓練任務1】 産品質量檢測儀的設計 (46)
2.5 【訓練任務2】 四人錶決器的設計與製作 (47)
本章小結 (49)
習題2 (49)
項目3 一位加法計算器的設計與製作 (51)
3.1 【工作任務】 一位加法計算器的設計與製作 (51)
3.2 【知識鏈接】 數製與編碼的基礎知識 (55)
3.2.1 數製 (55)
3.2.2 不同數製之間的轉換 (56)
3.2.3 編碼 (57)
3.3 【知識鏈接】 編碼器 (58)
3.3.1 二進製編碼器 (58)
3.3.2 二?十進製編碼器 (59)
3.4 【知識鏈接】 譯碼器 (60)
3.4.1 二進製譯碼器 (60)
3.4.2 二?十進製譯碼器 (61)
3.4.3 譯碼器的應用 (62)
3.5 【任務訓練】 譯碼器邏輯功能測試及應用 (63)
3.6 【知識鏈接】 數字顯示電路 (65)
3.6.1 數碼顯示器件 (65)
3.6.2 顯示譯碼器 (66)
3.7 【任務訓練】 計算器數字顯示電路的製作 (69)
3.8 【知識鏈接】 加法器 (71)
3.8.1 半加器 (71)
3.8.2 全加器 (72)
3.8.3 多位加法器 (73)
3.9 【知識鏈接】 寄存器 (74)
本章小結 (75)
習題3 (76)
項目4 電動機運行故障監測報警電路的製作 (79)
4.1 【工作任務】 電動機運行故障監測報警電路的製作 (79)
4.2 【知識鏈接】 數據選擇器與數據分配器 (81)
4.2.1 數據選擇器 (81)
4.2.2 數據分配器 (83)
4.3 【任務訓練】 數據選擇器的功能測試及應用 (83)
4.4 【知識拓展】 大規模集成組閤邏輯電路 (85)
4.4.1 存儲器的分類 (86)
4.4.2 隻讀存儲器(ROM)的結構原理 (86)
4.4.3 可編程邏輯陣列PLA (89)
本章小結 (89)
習題4 (90)
項目5 由觸發器構成的改進型搶答器的製作 (92)
5.1 【工作任務】 由觸發器構成的改進型搶答器的製作 (92)
5.2 【知識鏈接】 觸發器的基礎知識 (95)
5.2.1 基本RS觸發器 (96)
5.2.2 同步RS觸發器 (97)
5.2.3 主從觸發器 (98)
5.2.4 邊沿觸發器 (99)
5.3 【知識鏈接】 常用集成觸發器的産品簡介 (99)
5.3.1 集成JK觸發器 (99)
5.3.2 集成D觸發器 (100)
5.4 【知識拓展】 觸發器的轉換 (101)
5.4.1 JK觸發器轉換為D觸發器 (101)
5.4.2 JK觸發器轉換為T觸發器和T‘ 觸發器 (102)
5.4.3 D觸發器轉換為T觸發器 (102)
本章小結 (103)
習題5 (103)
項目6 數字電子鍾的設計與製作 (106)
6.1 【工作任務】 數字電子鍾的設計與製作 (106)
6.2 【知識鏈接】 計數器及應用 (112)
6.2.1 二進製計數器 (112)
6.2.2 十進製計數器 (114)
6.2.3 實現N進製計數器的方法 (117)
6.3 【任務訓練】 計數、譯碼和顯示電路綜閤應用 (120)
6.4 【知識鏈接】 數字電子鍾的電路組成與工作原理 (123)
6.4.1 電路組成 (123)
6.4.2 電路工作原理 (123)
本章小結 (127)
習題6 (127)
項目7 叮咚門鈴的製作 (129)
7.1 【工作任務】 叮咚門鈴的製作 (129)
7.2 【知識鏈接】 555定時器及應用 (131)
7.2.1 555定時器的電路結構及其功能 (132)
7.2.2 555定時器構成多諧振蕩器 (133)
7.2.3 555定時器構成單穩態觸發器 (137)
7.2.4 555定時器構成施密特觸發器 (139)
7.3 【任務訓練】 救護車(消防車)變音警笛電路的製作 (142)
本章小結 (145)
習題7 (145)
項目8 數字電壓錶的設計與製作 (148)
8.1 【工作任務】 數字電壓錶的設計與製作 (148)
8.2 【知識鏈接】 模/數轉換器(A/D轉換器) (151)
8.2.1 A/D轉換器的基本原理 (152)
8.2.2 並行比較A/D轉換電路 (153)
8.2.3 A/D轉換器的主要技術指標 (154)
8.2.4 三位半集成ADC芯片MC14433 (154)
本章小結 (156)
習題8 (156)
項目9 鋸齒波發生器的設計與製作 (158)
9.1 【工作任務】 鋸齒波發生器的設計與製作 (158)
9.2 【知識鏈接】 數/模轉換器(D/A轉換器) (160)
9.2.1 權電阻網絡D/A轉換電路 (161)
9.2.2 R-2R倒T形電阻網絡D/A轉換電路 (162)
9.2.3 D/A轉換器的主要技術指標 (164)
9.2.4 8位集成DAC芯片DAC0832 (164)
本章小結 (166)
習題9 (166)
附錄 (168)
附錄A 74係列集成芯片型號、名稱對照錶 (168)
附錄B 常見集成芯片管腳圖 (171)
參考文獻 (181)
前 言
《數字電子技術項目教程》教材為“十一五”期間廣西高等學校重點教材立項項目, 2010年2月由電子工業齣版社正式齣版,其配套教學課件榮獲第七屆廣西高等教育軟件大賽評比三等奬。該教材打破傳統學科體係,構建能力本位、項目主體、任務中心的課程模式,圍繞項目和任務展開課程內容,全麵培養學生的專業能力、方法能力和社會能力等綜閤職業能力。教材彰顯瞭以人為本,以教師為主導、學生為主體的教育理念,齣版三年以來,獲得使用師生的一緻好評,取得瞭良好的教學效果, 學生的動手操作能力,分析問題、解決問題以及綜閤應用能力明顯提高。
《數字電子技術項目教程》(第3版)教材根據教學及教學改革的需要,在第2版的基礎上進行修訂和完善。如降低一些項目的設計難度,增加一些課外製作項目等。
本教材在如下方麵體現齣高職教育的特色:
(1)將理論教學與實踐教學融於一體,適閤邊教、邊學、邊做的教學方法。全書共安排瞭9個項目,圍繞項目和任務展開課程教學內容及相關技能實訓,通過項目化、模塊化的課程實現理論與實踐的密切結閤。
(2)著眼應用。特彆是集成電路強調以應用為主,對集成電路內部分析不作要求,並且削減分立電路,突齣集成電路。
(3)把握理論上的“度”。數字電子技術是當前發展較快的學科之一,其發展主要體現在數字電路器件與係統的設計方法、製作技術,以及對數字信號處理的方法上。對於數字電子技術部分的課程教學,本書力圖以“必需、夠用”為度,從瞭解技術的發展趨勢齣發,簡單介紹可編程邏輯器件。
(4)可操作性強。本教材的實踐項目不僅實用性強,而且可操作性強。通過編者的教學實踐錶明,高職學生都能夠在教師的指導下,很好地完成各項目的電路設計與製作工作,並使之實現相應的電路功能。
本書的參考學時如下:
課 程 內 容 學時 課 程 內 容 學時
項目1. 簡單搶答器的製作 12 項目6. 數字電子鍾的設計與製作 16
項目2. 産品質量檢測儀的設計與製作 8 項目7. 叮咚門鈴的製作 6
項目3. 一位加法計算器的設計與製作 16 項目8. 數字電壓錶的設計與製作 10
項目4. 電動機運行故障監測報警電路的製作 6 項目9. 鋸齒波發生器的設計與製作 8
項目5. 由觸發器構成的改進型搶答器的製作 8 閤計 90
本教材由謝蘭清、黎藝華擔任主編,並共同策劃瞭全書內容及組織結構,其中黎藝華編寫項目4、7、8、9,餘鵬編寫項目6,謝蘭清編寫緒論、項目1、2、3、5,並由謝蘭清負責全書統稿。
本教材由廣西經貿職業技術學院院長張翔教授擔任主審,張翔教授在百忙之中對全部書稿進行瞭詳細的審閱,並提齣瞭許多寶貴意見,在此錶示衷心感謝!本教材在編寫過程中,還得到瞭行業企業專傢柳州電子研究所所長李達高級工程師的支持,他對教材項目的選擇和提煉進行瞭具體的指導,在此也錶示衷心感謝!由於編者水平有限,時間倉促,書中難免有疏漏之處,殷切希望使用本教材的師生和讀者批評指正。
編 者
2016年10月
哇,這本書真的太讓我驚喜瞭!我一直對電子技術很感興趣,但總覺得理論知識太枯燥,動手實踐的機會又不多。這本書就像及時雨一樣,簡直是為我量身定做的。它的內容講解非常清晰,而且不是那種乾巴巴的公式堆砌,而是用通俗易懂的語言,將復雜的概念拆解開來,讓我這個初學者也能迅速掌握。最棒的是,書中提供瞭大量的項目案例,從簡單的LED閃爍到更復雜的邏輯控製,每一個項目都循序漸進,讓我能邊學邊練,親身體驗電子世界的魅力。我特彆喜歡的是它提供的元器件清單和詳細的接綫圖,完全不用擔心自己會齣錯。每完成一個小項目,那種成就感簡直爆棚!這本書不僅教會瞭我知識,更培養瞭我解決問題的能力和獨立思考的習慣。我還會經常翻閱,因為它裏麵的很多小技巧和調試方法,即使是老手也可能會忽略。我強烈推薦給所有對數字電子技術感興趣的朋友,這本書絕對不會讓你失望,它會讓你愛上電子,愛上創造!
評分說實話,剛拿到這本書的時候,我並沒有抱太大的期望。畢竟市麵上的技術書籍很多,大部分都比較晦澀難懂,或者案例過於陳舊,不適用於現在的學習需求。然而,《數字電子技術項目教程(第3版)》徹底顛覆瞭我的看法。它的排版設計非常人性化,圖片和圖錶清晰美觀,閱讀體驗極佳。更重要的是,作者在理論講解和實際操作之間找到瞭完美的平衡點。每一個章節都圍繞著一個或幾個核心的數字電子技術概念展開,然後緊接著就是與之相關的實踐項目。這些項目不是簡單地重復知識點,而是巧妙地將知識應用到實際應用場景中,讓我深刻理解瞭理論與實踐之間的聯係。例如,在講解觸發器的時候,書中就提供瞭一個設計計數器的項目,讓我親手搭建瞭一個能工作的計數器,這比單純背誦觸發器的狀態錶要有效得多。書中的代碼示例也非常實用,並且提供瞭詳細的注釋,方便理解。我感覺這本書不僅教會瞭我如何“做什麼”,更重要的是教會瞭我“為什麼這麼做”,讓我從根源上理解瞭數字電子技術的原理。
評分這本書帶給我的,遠不止知識的獲取。它更像是一個充滿啓發的旅程,讓我重新認識瞭數字電子技術的魅力。書中那些充滿創意的項目設計,讓我看到瞭技術如何能夠改變生活,如何能夠實現各種奇思妙想。我是一名電子愛好者,平時喜歡自己搗鼓一些小玩意兒,但總是苦於沒有係統性的指導。這本書就像一個經驗豐富的導師,一步步地引領我走進數字電子的殿堂。從基礎的邏輯門操作,到復雜的微控製器編程,再到更高級的傳感器接口設計,每一個環節都講解得細緻入微,而且充滿瞭趣味性。我印象最深刻的是書中關於“智能小車”的設計項目,我按照書中的指導,成功搭建瞭一個能夠自主避障的小車,那種成就感無與倫比!這本書不僅僅是一本技術教程,更是一本激發創造力的指南,讓我充滿瞭探索和實踐的熱情。
評分這本書絕對是我近年來讀過的最有價值的技術書籍之一。我一直從事嵌入式開發,但感覺在底層數字邏輯方麵總有些欠缺,這本書正好填補瞭這個空白。它的內容深度恰到好處,既有足夠的理論深度,又不至於讓人望而卻步。書中對各種數字邏輯門、組閤邏輯電路、時序邏輯電路的講解都非常透徹,而且通過大量精心設計的項目,將這些抽象的概念具象化瞭。我特彆欣賞的是,作者在講解過程中,會穿插一些在實際工程中經常遇到的問題和解決方法,比如信號噪聲處理、時鍾同步等,這些內容在其他教材中很少見。而且,書中的項目案例涵蓋瞭從基礎到進階的各個層麵,可以滿足不同水平的學習者的需求。我尤其喜歡其中關於FPGA入門的部分,雖然隻是一個入門介紹,但已經讓我對FPGA有瞭初步的認識,並且能夠完成一些簡單的邏輯設計。這本書讓我受益匪淺,不僅提升瞭我的技術能力,也拓寬瞭我的技術視野。
評分坦白說,我曾經對數字電子技術感到非常頭疼,覺得它枯燥乏味,而且充滿瞭難以理解的公式。直到我遇到瞭《數字電子技術項目教程(第3版)》,我的看法纔發生瞭翻天覆地的變化。這本書的語言風格非常生動活潑,就像在和一個朋友聊天一樣,一點都沒有枯燥感。作者善於用類比和生活中的例子來解釋復雜的概念,讓我一下子就明白瞭那些曾經讓我頭疼不已的原理。更重要的是,這本書的項目實踐部分做得非常齣色。每一個項目都設計得非常巧妙,能夠有效地鞏固所學的知識,而且每一個項目都有非常詳細的步驟和代碼,即使是完全沒有基礎的人也能跟著做。我特彆喜歡書中關於“傢庭自動化”的小項目,我按照書中的指導,成功地用幾個簡單的傳感器和執行器,搭建瞭一個可以遠程控製燈光的係統,這讓我對數字電子技術充滿瞭信心。這本書不僅教會瞭我知識,更重要的是,它讓我愛上瞭學習電子技術的過程。
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