数字电子技术仿真、实验与课程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张红梅 著

图书标签:

• 数字电子技术
• 仿真
• 实验
• 课程设计
• 电子技术
• 电路分析
• Multisim
• Proteus
• EDA
• 教学参考书

出版社： 重庆大学出版社

ISBN：9787568908870

版次：1

商品编码：12308453

包装：平装

开本：16

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

内容简介

数字电子技术课程是工科电类专业一门重要的专业基础课，而数字电子技术实验则是该课程的重要教学环节，必须十分重视实验教学。本书是根据数字电子技术课程教学内容，电类专业特点，结合编者多年教学经验而编写的。目的在于通过实验，不仅可以加深对理论的理解，巩固所学的知识，培养学生独立分析问题、解决问题、撰写实验报告的能力，还可以培养学生综合能力和创新设计的能力。本书分为4个部分：第1部分是实验的基本知识，介绍了数字电子技术实验常用的测量方法和技术以及数字电子电路调试技术和故障排除方法；第2章是Multisim10的使用；第3章是基础实验。精选了10个实验项目；第4章是数字电子技术课程设计。。

目录

第1章 实验基础知识
1.1 实验的基本过程
1.2 数字电路实验箱使用介绍
1.3 布线与故障排除
1.4 数字集成电路使用知识
1.5 数字逻辑电路的测试方法

第2章 Muhisim 10使用介绍
2.1 Multisim 10系统简介
2.2 Multisim 10的基本界面
2.3 Mullisim 10电路创建基础
2.4 Multisim 10常用数字电路实验仪器仪表使用

第3章 基础实验
3.1 实验1：集成门电路逻辑功能测试
3.2 实验2：用小规模集成电路设计组合逻辑电路
3.3 实验3：译码器及其应用
3.4 实验4：数据选择器及其应用
3.5 实验5：触发器
3.6 实验6：移位寄存器功能测试及应用
3.7 实验7：计数器逻辑功能测试及应用
3.8 实验8：555定时器
3.9 实验9：数模转换器测试
3.10 实验10：模数转换器测试

第4章 数字电子技术课程设计
4.1 数字电子技术课程设计基础及方法
4.2 课程设计报告及评分标准
4.3 设计范例——四人智力竞赛抢答器的设计
4.4 数字电子技术课程设计参考题目
4.5 实验报告和课程设计报告
附录
附录1 TTL集成电路常识
附录2 芯片管脚及功能介绍
参考文献

《数字电子技术：原理、应用与实践》 引言 在信息技术飞速发展的今天，数字电子技术已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、计算机到工业控制系统、通信设备，无不依赖于数字电子器件的精密运作。掌握数字电子技术的核心原理，理解其广泛的应用，并具备实际操作和设计的能力，对于电子工程、计算机科学等相关领域的学习者和从业者而言，至关重要。本书旨在为读者构建一个坚实的数字电子技术知识体系，从基础概念到高级应用，力求做到深入浅出，理论与实践并重。 第一部分：数字电子技术基础 本部分将带领读者进入数字世界的奇妙之旅，从最基本的数字信号概念入手，逐步揭示数字电路的奥秘。 第一章：数字信号与数制 数字信号的本质： 区分模拟信号与数字信号的特点、优势与劣势。理解数字信号离散化、量化、编码的含义，及其在信息传输和处理中的重要性。 数制系统： 深入讲解二进制、十进制、十六进制等常用数制。详细阐述各数制之间的相互转换方法，并通过大量实例加以巩固。理解位权、权值以及它们在表示数值时的作用。 二进制运算： 掌握二进制的加、减、乘、除运算规则。重点介绍补码表示法，理解其在计算机中实现减法运算的原理，并学习原码、反码、补码之间的转换。 第二章：逻辑门与逻辑运算 基本逻辑门： 详细介绍与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）的功能、符号、真值表和逻辑表达式。理解它们如何实现基本的逻辑判断。 复合逻辑门： 讲解与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）、同或门（XNOR）的原理、符号、真值表和逻辑表达式。阐述它们如何通过组合基本逻辑门来实现更复杂的逻辑功能。 布尔代数： 介绍布尔代数的基本公理和定理，如交换律、结合律、分配律、德摩根定理等。讲解如何运用布尔代数对逻辑表达式进行化简和运算，这是设计和优化数字电路的基础。 逻辑函数的表示方法： 学习最小项、最大项、卡诺图（Karnaugh Map）等表示方法。掌握使用卡诺图化简逻辑函数，从而获得最简逻辑电路，减少电路的复杂度和成本。 第三章：组合逻辑电路 组合逻辑电路的特点： 理解组合逻辑电路的输出仅取决于当前输入，与过去的状态无关。 常用组合逻辑电路： 编码器与译码器： 讲解优先编码器、带优先级的编码器、BCD码译码器、七段数码管显示译码器等。理解它们在数据转换和显示控制中的作用。 数据选择器（Multiplexer, MUX）： 介绍其工作原理和应用，如实现逻辑函数、多路信号选择等。 数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 介绍其工作原理和应用，如实现数据分路、控制信号发送等。 加法器与减法器： 讲解半加器、全加器、串行加法器、并行加法器、减法器的结构和工作原理。理解算术逻辑单元（ALU）的基础。 比较器： 介绍其功能和实现方式，用于比较两个二进制数的大小。 组合逻辑电路的设计流程： 从需求分析、逻辑抽象、逻辑表达式推导、化简到电路实现，系统讲解组合逻辑电路的设计方法。 第四章：时序逻辑电路 时序逻辑电路的特点： 理解时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路的存储状态（即过去输入序列）有关。 基本触发器： RS触发器： 介绍其结构、工作原理、状态转移图和时序图。分析其约束条件和潜在问题（如无效状态）。 JK触发器： 介绍其结构、工作原理、状态转移图和时序图。理解其全能性，能够实现各种翻转状态。 D触发器： 介绍其结构、工作原理、状态转移图和时序图。重点理解其数据锁存功能。 T触发器： 介绍其结构、工作原理、状态转移图和时序图。理解其作为分频器的作用。 主从触发器与边沿触发器： 讲解它们在解决触发器翻转时的区别和优势。 触发器激励表和状态图： 学习如何根据状态转移图设计触发器的激励逻辑。 第五章：寄存器与计数器 寄存器： 并行输入并行输出（PISO）寄存器： 讲解其结构和工作原理，用于数据存储。 串行输入串行输出（SISO）寄存器： 讲解其结构和工作原理，常用于数据移位。 移位寄存器： 介绍左移、右移、循环移位等功能，及其在数据转换（并行-串行、串行-并行）、移位运算等方面的应用。 计数器： 异步计数器（行波计数器）： 讲解其结构和工作原理，分析其时钟脉冲传播延迟问题。 同步计数器（行内计数器）： 讲解其结构和工作原理，分析其设计方法（如格雷码计数器、二进制计数器）。 可预置计数器： 介绍其功能，能够设置初始计数值。 加减计数器： 介绍其功能，能够实现递增或递减计数。 移位寄存器计数器（Johnson计数器，环形计数器）： 介绍其结构和特性，以及在序列发生器等方面的应用。 计数器的应用： 讲解在频率分频、定时器、数字显示控制等方面的应用。 第六章：半导体存储器 存储器的基本概念： 讲解存储单元、地址、数据线、控制线等基本术语。 随机存取存储器（RAM）： 静态RAM（SRAM）： 讲解其工作原理（通常使用触发器构成），特点（速度快，功耗高）。 动态RAM（DRAM）： 讲解其工作原理（通常使用电容构成），特点（集成度高，功耗低，需要刷新）。 只读存储器（ROM）： 掩码ROM（MROM）： 讲解其原理，数据在制造时固化。 可编程ROM（PROM）： 讲解其一次性编程的特点。 可擦写可编程ROM（EPROM）： 讲解其紫外线擦除的特点。 电可擦写可编程ROM（EEPROM）： 讲解其电擦除的特点。 闪存（Flash Memory）： 讲解其块擦除，广泛应用于U盘、SSD等。 存储器的分类与选择： 分析不同类型存储器的特点，以及在不同应用场景下的选择依据。 第二部分：数字电子技术应用与设计 在掌握了数字电子技术的基础知识后，本部分将引导读者将其应用于实际问题，并介绍一些高级设计概念。 第七章：脉冲信号的产生与整形 多谐振荡器： 非稳态多谐振荡器： 讲解其构成（常使用TTL或CMOS门电路），输出方波的产生，以及占空比的调整。 单稳态多谐振荡器： 讲解其触发一次，输出一个固定宽度的脉冲，在脉冲延时、波形整形中的应用。 施密特触发器： 介绍其滞回特性，以及在信号整形、消除噪声、构建振荡电路中的作用。 定时器/计数器芯片（如555定时器）： 详细讲解555定时器的多种工作模式（非稳态、单稳态），及其作为振荡器、定时器、脉冲发生器的应用。 第八章：模数转换与数模转换 模数转换（ADC）： ADC的基本原理： 将模拟信号转换为数字信号。 常用ADC结构： 逐次逼近型ADC： 讲解其工作流程和特点。 双积分型ADC： 讲解其高精度和抗干扰能力。 并行比较型ADC（Flash ADC）： 讲解其速度快，但资源消耗大的特点。 ADC的性能指标： 分辨率、采样率、线性度等。 数模转换（DAC）： DAC的基本原理： 将数字信号转换为模拟信号。 常用DAC结构： 权电阻式DAC： 讲解其原理和简单性。 倒T型电阻网络DAC： 讲解其精度更高的特点。 R-2R电阻网络DAC： 讲解其结构紧凑和性能均衡。 DAC的性能指标： 分辨率、转换时间、线性度等。 ADC和DAC的应用： 讲解在数据采集系统、音频/视频处理、通信系统等领域的应用。 第九章：可编程逻辑器件（PLD）与FPGA入门 可编程逻辑器件（PLD）简介： 介绍PLD的概念，以及它们在实现复杂逻辑功能上的优势。 通用阵列逻辑（GAL）： 讲解其结构和编程方式。 复杂可编程逻辑器件（CPLD）： 介绍其宏单元、乘积项阵列、可编程互连线等结构。 现场可编程门阵列（FPGA）： FPGA的基本结构： 讲解可配置逻辑块（CLB）、输入/输出块（IOB）、片上存储器、DSP片等。 硬件描述语言（HDL）： 介绍Verilog HDL和VHDL，作为描述数字电路的语言。 FPGA设计流程： 从HDL代码编写、仿真、综合、布局布线到比特流生成和下载。 PLD和FPGA的应用： 讲解在原型验证、ASIC设计、数字信号处理、通信接口等方面的广泛应用。 第十章：数字系统设计实例 实例一：交通信号灯控制器设计： 结合组合逻辑和时序逻辑，设计一个能够根据车流量和时间自动切换的交通信号灯控制器。 实例二：简易电子琴设计： 利用按键扫描、音符发生器（基于定时器或计数器）以及数码管显示，设计一个能够发出不同音符的电子琴。 实例三：简易计算器设计： 实现基本的加、减、乘、除运算，包括输入、显示、逻辑控制等。 实例四：步进电机驱动与控制： 讲解如何利用时序逻辑控制步进电机的正反转和步进角度。 总结 本书从数字电子技术的基石——数制与逻辑运算出发，逐步深入到组合逻辑与时序逻辑电路的设计，再到存储器、信号转换以及现代可编程逻辑器件的应用。通过理论讲解、电路分析和实例演示，力求帮助读者建立起系统性的数字电子技术知识框架，培养其分析问题、解决问题的能力，并为进一步深入学习和工程实践奠定坚实的基础。无论是初学者还是有一定基础的学习者，都能从中获得启发和提升。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，《数字电子技术仿真、实验与课程设计》这本书完全超出了我的预期。我一直认为数字电子技术是一个比较枯燥且晦涩的领域，但这本书却用一种非常引人入胜的方式向我展示了它的魅力。我特别喜欢书中将理论知识与实际操作紧密结合的方式。通过丰富的仿真示例，我可以在计算机上模拟各种数字电路，直观地观察它们的运行状态，这比单纯的理论讲解要生动有趣得多。书中的实验项目设计也非常出色，从最基本的逻辑门到复杂的集成电路，每一个实验都循序渐进，配有清晰的步骤和必要的理论铺垫，让我能够轻松地将书本上的知识转化为实际操作。而最让我兴奋的是“课程设计”这部分内容。它不仅仅是简单地提供了一些项目，而是引导读者思考如何根据实际需求来设计和实现一个完整的数字系统。这种从宏观到微观的思维方式，让我对数字电子技术有了更深刻的理解，也培养了我独立解决问题的能力。我感觉这本书不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我探索数字电子世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校学生，我一直在寻找一本能够真正帮助我理解和掌握数字电子技术的教材。《数字电子技术仿真、实验与课程设计》无疑是我近几年来读到过的最优秀的一本。它的最大亮点在于将理论、仿真和实践完美地结合在了一起。以往学习数字电子技术，常常会遇到理论与实际脱节的问题，看懂了电路图，但到了动手做实验的时候却不知从何下手。这本书通过强大的仿真功能，让我能够在电脑上预先了解电路的搭建过程和工作原理，这极大地降低了实验的门槛，也提高了我的学习效率。每一个实验项目都设计得非常精妙，紧密结合了书中的理论知识，并且有非常详尽的步骤和注意事项，确保即使是初学者也能顺利完成。更值得称赞的是，书中引入了课程设计的概念，这让我能够站在更高的角度去审视数字电子技术，学习如何将零散的知识点串联起来，形成一个完整的解决方案。我从中学到了很多关于系统分析、模块化设计以及调试优化的方法，这对于我未来在相关领域的学习和工作都将产生深远的影响。总的来说，这本书是一本集理论深度、实践指导和创新思维于一体的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

我一直对电子技术充满好奇，尤其对那些能够驱动现代科技发展的数字电路。然而，往往在学习过程中，理论的繁杂和实践的困难常常让我望而却步。《数字电子技术仿真、实验与课程设计》这本书就像一股清流，为我打开了新世界的大门。它最大的特点就是将抽象的理论变得触手可及。书中的仿真部分，我简直可以沉浸其中，用虚拟的工具搭建电路，看到那些原本只存在于纸上的逻辑门、寄存器、计数器活灵活现地工作，这真的太神奇了！这种直观的体验，让我对数字电路的理解不再是停留在概念层面，而是有了感性的认识。然后是实验部分，它提供了清晰、详细的指导，让我能够一步一步地将理论付诸实践。从基础的开关电路到复杂的时序逻辑，每一个实验都让我充满了成就感。更让我眼前一亮的是“课程设计”这一章节，它不仅仅是给出几个固定的项目，而是引导我思考如何将所学的知识灵活运用，去解决实际问题，这对于培养我的工程思维和创新能力至关重要。我感觉这本书就像一个全能的教练，不仅传授我知识，更教会我如何去应用，如何去创造。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对数字电子技术很感兴趣，但总是觉得理论知识过于抽象，实践起来总是碰壁。这本《数字电子技术仿真、实验与课程设计》就像一座桥梁，把我从理论的世界带到了动手实践的乐园。书中的仿真部分真的做得太棒了，我以前总是对着电路图发呆，不知道如何下手，现在有了书里的仿真工具和详细的步骤指导，我能够亲眼看到各种逻辑门、触发器、计数器的工作原理，甚至还能自己搭建复杂的组合逻辑和时序逻辑电路，这让我对数字电路的理解深入了一个全新的层面。不仅仅是看，书里还提供了非常丰富的实验项目，从基础的二极管、三极管开关特性到BCD码译码器、移位寄存器等，每一个实验都配有详细的原理讲解、实验电路图、元器件清单以及预期结果分析。我迫不及待地想要跟着书里的内容一步一步去做，我相信通过亲手搭建和调试，我能够真正掌握这些数字电子技术的核心。而且，课程设计的部分更是给了我很大的启发，它不仅仅是简单地列举一些项目，更是引导我如何从实际需求出发，去设计、去实现一个完整的数字系统，这对于我以后学习更复杂的嵌入式系统和数字信号处理打下了坚实的基础。这本书的编排也很合理，循序渐进，让我这个初学者也能轻松上手，不会感到 overwhelming。

评分☆☆☆☆☆

这是一次非常出乎意料的阅读体验。我原本以为这会是一本枯燥乏味的教科书，充斥着晦涩难懂的公式和图表，但《数字电子技术仿真、实验与课程设计》完全颠覆了我的这种刻板印象。它以一种非常生动、直观的方式来讲解数字电子技术。书中对各种元器件的介绍，不是简单地罗列参数，而是结合实际应用场景，让你明白这些元器件为什么存在，它们有什么样的功能，以及在实际电路中是如何工作的。尤其是仿真部分的引入，让我感觉自己就像一个真正的电子工程师，能够在电脑上模拟出各种复杂的电路，观察它们的行为，甚至进行故障排除。这比单纯地记忆理论知识要有效得多。更令人惊喜的是，书中的实验设计部分，每一个实验都非常具有代表性，而且循序渐进，从最基础的逻辑门操作，到后面更复杂的时序逻辑电路，让你在实践中巩固理论。我特别喜欢书里提供的课程设计案例，它能帮助我理清思路，学习如何将所学的知识融会贯通，并应用于解决实际问题。我感觉这本书不仅仅是在教授我知识，更是在培养我解决问题的能力和工程思维。读完这本书，我发现自己对数字电子技术不再感到陌生和畏惧，反而充满了探索的兴趣。