- 机械工业出版社
- 9787111717935
- 1-1
- 462402
- 45247331-7
- 16开
- 2023-02
- 电气工程及其自动化
- 本科
内容简介
本书按照教育部数字电子技术基础课程教学基本要求，基于优质的线上课程，建设了丰富的学习资源，是一本互联网+新形态一体化教材。
全书共9章，包括逻辑代数的基本知识、组合逻辑电路的实现、常用组合逻辑器件、时序逻辑电路的实现、常用时序逻辑器件、脉冲波形的产生和整形电路、数/模和模/数转换、半导体存储器与可编程逻辑器件、综合项目设计。每章均配有思维导图、项目研究、仿真电路、拓展链接等。
本书可作为应用型本科院校电子信息、自动化、计算机、电气等相关专业的基础课教材，也可作为相关专业学生的自学参考书和培训教材。
本书配有电子课件、习题答案等教学资源，欢迎选用本书作为教材的教师登录www.cmpedu.com注册后下载。
全书共9章，包括逻辑代数的基本知识、组合逻辑电路的实现、常用组合逻辑器件、时序逻辑电路的实现、常用时序逻辑器件、脉冲波形的产生和整形电路、数/模和模/数转换、半导体存储器与可编程逻辑器件、综合项目设计。每章均配有思维导图、项目研究、仿真电路、拓展链接等。
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目录
前言
绪论1
第1章逻辑代数的基本知识4
内容及目标4
项目研究：楼梯灯控制电路的设计5
知识链接5
1.1数制与码制5
1.1.1数制5
1.1.2数制间的转换7
1.1.3二进制算术运算8
1.1.4码制9
自测题12
1.2逻辑代数及其表示13
1.2.1逻辑运算13
1.2.2逻辑代数的基本公式与定理16
1.2.3逻辑函数的描述18
自测题22
1.3逻辑函数的化简23
1.3.1公式化简法23
1.3.2卡诺图化简法25
自测题29
项目实现29
仿真电路：Multisim仿真实现逻辑函数
的化简和转换30
本章小结32
思考与练习33
拓展链接：易经八卦与二进制——中国
古代智慧35
第2章组合逻辑电路的实现37
内容及目标37
项目研究：三人表决电路的设计38
知识链接38
2.1初识逻辑电路38
2.1.1概述38
2.1.2二极管门电路39
自测题40
2.2TTL门电路41
2.2.1TTL反相器41
2.2.2其他类型的TTL门电路46
2.2.3特殊的TTL门电路49
2.2.4TTL门电路的选型及正确使用51
自测题53
2.3CMOS门电路53
2.3.1CMOS反相器54
2.3.2其他类型的CMOS门电路55
2.3.3特殊的CMOS门电路56
2.3.4CMOS门电路的选型及正确
使用57
2.3.5门电路的接口技术59
自测题61
2.4组合逻辑电路的分析和设计61
2.4.1组合逻辑电路的分析61
2.4.2组合逻辑电路的设计63
2.4.3组合逻辑电路的竞争与冒险64
自测题66
项目实现66
仿真电路：Multisim仿真实现三人表决
电路67
本章小结69
思考与练习70
拓展链接：领先世界的科技——创新中国72
第3章常用组合逻辑器件74
内容及目标74
项目研究：病房呼叫器的设计74
知识链接75
3.1编码器75
3.1.1普通编码器75
3.1.2优先编码器76
自测题79
3.2译码器79
3.2.1二进制译码器79
3.2.2二十进制译码器83
3.2.3显示译码器84
自测题87
3.3数据分配器和数据选择器87
3.3.1数据分配器88
3.3.2数据选择器88
自测题93
3.4加法器与数值比较器94
3.4.1加法器94
3.4.2数值比较器96
自测题99
项目实现99
仿真电路：病房呼叫器Multisim仿真100
本章小结100
思考与练习101
拓展链接：硬件描述语言VHDL设计组合
逻辑电路102
第4章时序逻辑电路的实现104
内容及目标104
项目研究：四路抢答器的设计105
知识链接105
4.1触发器的电路结构特点105
4.1.1基本RS触发器（RS锁存
器）106
4.1.2同步触发器（电平触发的
触发器）108
4.1.3主从结构触发器（脉冲触发的
触发器）110
4.1.4边沿触发器114
自测题115
4.2触发器逻辑功能116
4.2.1RS触发器116
4.2.2JK触发器117
4.2.3D触发器117
4.2.4T触发器117
4.2.5不同逻辑功能触发器
之间的转换118
自测题120
4.3时序逻辑电路的分析和设计120
4.3.1时序逻辑电路介绍120
4.3.2同步时序逻辑电路的分析122
4.3.3同步时序逻辑电路的设计124
自测题126
项目实现126
仿真电路：四路抢答器Multisim仿真127
本章小结127
思考与练习128
拓展链接：北斗卫星强中国“心”
——铷原子钟130
第5章常用时序逻辑器件131
内容及目标131
项目研究：60s计数器的设计实现131
知识链接132
5.1二进制计数器132
5.1.1计数器132
5.1.2同步二进制计数器132
5.1.3异步二进制计数器135
自测题136
5.2集成计数器136
5.2.1集成同步计数器137
5.2.2集成异步计数器139
自测题140
5.3任意进制计数器的实现141
5.3.1一片集成计数器实现任意
进制计数器141
5.3.2多片集成计数器实现任意
进制计数器147
自测题150
5.4寄存器150
5.4.1数码寄存器150
5.4.2移位寄存器151
自测题156
项目实现157
仿真电路：60s计数器Multisim仿真157
本章小结158
思考与练习158
拓展链接：硬件描述语言VHDL设计时序
逻辑电路160
第6章脉冲波形的产生和整形电路162
内容及目标162
项目研究：叮咚电子门铃的设计163
知识链接163
6.1概述163
6.1.1脉冲波形163
6.1.2555定时器164
自测题165
6.2施密特触发器166
6.2.1施密特触发器介绍166
6.2.2555定时器构成的施密特
触发器166
6.2.3门电路构成的施密特触发器168
6.2.4施密特触发器的应用168
自测题169
6.3单稳态触发器169
6.3.1单稳态触发器的特点170
6.3.2555定时器构成的单稳态
触发器170
6.3.3门电路构成的单稳态触发器172
6.3.4单稳态触发器的应用176
自测题177
6.4多谐振荡器177
6.4.1多谐振荡器的特点177
6.4.2555定时器构成的多谐振荡器177
6.4.3门电路构成的多谐振荡器179
6.4.4多谐振荡器的应用180
自测题180
项目实现181
仿真电路：叮咚电子门铃Multisim仿真181
本章小结183
思考与练习183
拓展链接：中国超级计算机185
第7章数/模和模/数转换186
内容及目标186
项目研究：锯齿波产生电路的设计187
知识链接187
7.1数/模转换器（DAC）187
7.1.1D/A转换原理及电路组成188
7.1.2常用的D/A转换方式189
7.1.3DAC的主要技术参数192
7.1.4常用DAC器件及其应用192
自测题195
7.2模/数转换器（ADC）196
7.2.1A/D转换的一般过程196
7.2.2常用的A/D转换方式198
7.2.3ADC的主要技术参数201
7.2.4常用ADC器件及其应用202
自测题203
项目实现204
仿真电路：锯齿波产生电路Multisim仿真204
本章小结205
思考与练习205
拓展链接：“天问一号”火星探测器206
第8章半导体存储器与可编程逻辑
器件208内容及目标208
知识链接208
8.1半导体存储器209
8.1.1只读存储器（ROM）209
8.1.2随机存储器（RAM）212
8.1.3存储容量的扩展213
自测题215
8.2可编程逻辑器件215
8.2.1可编程逻辑器件分类及表示215
8.2.2现场可编程门阵列217
自测题218
本章小结218
思考与练习219
拓展链接：科技赋能，让冬奥更精彩220
第9章综合项目设计222
内容及目标222
知识链接223
9.1电子电路设计的一般方法与步骤223
9.2数字电子钟的设计与实现224
9.2.1项目设计目标及要求224
9.2.2确定总体方案224
9.2.3设计单元电路224
9.2.4总体电路图227
9.3八路智力抢答器的设计与实现228
9.3.1项目设计目标及要求228
9.3.2确定总体方案228
9.3.3设计单元电路228
9.3.4整机电路233
参考文献234
绪论1
第1章逻辑代数的基本知识4
内容及目标4
项目研究：楼梯灯控制电路的设计5
知识链接5
1.1数制与码制5
1.1.1数制5
1.1.2数制间的转换7
1.1.3二进制算术运算8
1.1.4码制9
自测题12
1.2逻辑代数及其表示13
1.2.1逻辑运算13
1.2.2逻辑代数的基本公式与定理16
1.2.3逻辑函数的描述18
自测题22
1.3逻辑函数的化简23
1.3.1公式化简法23
1.3.2卡诺图化简法25
自测题29
项目实现29
仿真电路：Multisim仿真实现逻辑函数
的化简和转换30
本章小结32
思考与练习33
拓展链接：易经八卦与二进制——中国
古代智慧35
第2章组合逻辑电路的实现37
内容及目标37
项目研究：三人表决电路的设计38
知识链接38
2.1初识逻辑电路38
2.1.1概述38
2.1.2二极管门电路39
自测题40
2.2TTL门电路41
2.2.1TTL反相器41
2.2.2其他类型的TTL门电路46
2.2.3特殊的TTL门电路49
2.2.4TTL门电路的选型及正确使用51
自测题53
2.3CMOS门电路53
2.3.1CMOS反相器54
2.3.2其他类型的CMOS门电路55
2.3.3特殊的CMOS门电路56
2.3.4CMOS门电路的选型及正确
使用57
2.3.5门电路的接口技术59
自测题61
2.4组合逻辑电路的分析和设计61
2.4.1组合逻辑电路的分析61
2.4.2组合逻辑电路的设计63
2.4.3组合逻辑电路的竞争与冒险64
自测题66
项目实现66
仿真电路：Multisim仿真实现三人表决
电路67
本章小结69
思考与练习70
拓展链接：领先世界的科技——创新中国72
第3章常用组合逻辑器件74
内容及目标74
项目研究：病房呼叫器的设计74
知识链接75
3.1编码器75
3.1.1普通编码器75
3.1.2优先编码器76
自测题79
3.2译码器79
3.2.1二进制译码器79
3.2.2二十进制译码器83
3.2.3显示译码器84
自测题87
3.3数据分配器和数据选择器87
3.3.1数据分配器88
3.3.2数据选择器88
自测题93
3.4加法器与数值比较器94
3.4.1加法器94
3.4.2数值比较器96
自测题99
项目实现99
仿真电路：病房呼叫器Multisim仿真100
本章小结100
思考与练习101
拓展链接：硬件描述语言VHDL设计组合
逻辑电路102
第4章时序逻辑电路的实现104
内容及目标104
项目研究：四路抢答器的设计105
知识链接105
4.1触发器的电路结构特点105
4.1.1基本RS触发器（RS锁存
器）106
4.1.2同步触发器（电平触发的
触发器）108
4.1.3主从结构触发器（脉冲触发的
触发器）110
4.1.4边沿触发器114
自测题115
4.2触发器逻辑功能116
4.2.1RS触发器116
4.2.2JK触发器117
4.2.3D触发器117
4.2.4T触发器117
4.2.5不同逻辑功能触发器
之间的转换118
自测题120
4.3时序逻辑电路的分析和设计120
4.3.1时序逻辑电路介绍120
4.3.2同步时序逻辑电路的分析122
4.3.3同步时序逻辑电路的设计124
自测题126
项目实现126
仿真电路：四路抢答器Multisim仿真127
本章小结127
思考与练习128
拓展链接：北斗卫星强中国“心”
——铷原子钟130
第5章常用时序逻辑器件131
内容及目标131
项目研究：60s计数器的设计实现131
知识链接132
5.1二进制计数器132
5.1.1计数器132
5.1.2同步二进制计数器132
5.1.3异步二进制计数器135
自测题136
5.2集成计数器136
5.2.1集成同步计数器137
5.2.2集成异步计数器139
自测题140
5.3任意进制计数器的实现141
5.3.1一片集成计数器实现任意
进制计数器141
5.3.2多片集成计数器实现任意
进制计数器147
自测题150
5.4寄存器150
5.4.1数码寄存器150
5.4.2移位寄存器151
自测题156
项目实现157
仿真电路：60s计数器Multisim仿真157
本章小结158
思考与练习158
拓展链接：硬件描述语言VHDL设计时序
逻辑电路160
第6章脉冲波形的产生和整形电路162
内容及目标162
项目研究：叮咚电子门铃的设计163
知识链接163
6.1概述163
6.1.1脉冲波形163
6.1.2555定时器164
自测题165
6.2施密特触发器166
6.2.1施密特触发器介绍166
6.2.2555定时器构成的施密特
触发器166
6.2.3门电路构成的施密特触发器168
6.2.4施密特触发器的应用168
自测题169
6.3单稳态触发器169
6.3.1单稳态触发器的特点170
6.3.2555定时器构成的单稳态
触发器170
6.3.3门电路构成的单稳态触发器172
6.3.4单稳态触发器的应用176
自测题177
6.4多谐振荡器177
6.4.1多谐振荡器的特点177
6.4.2555定时器构成的多谐振荡器177
6.4.3门电路构成的多谐振荡器179
6.4.4多谐振荡器的应用180
自测题180
项目实现181
仿真电路：叮咚电子门铃Multisim仿真181
本章小结183
思考与练习183
拓展链接：中国超级计算机185
第7章数/模和模/数转换186
内容及目标186
项目研究：锯齿波产生电路的设计187
知识链接187
7.1数/模转换器（DAC）187
7.1.1D/A转换原理及电路组成188
7.1.2常用的D/A转换方式189
7.1.3DAC的主要技术参数192
7.1.4常用DAC器件及其应用192
自测题195
7.2模/数转换器（ADC）196
7.2.1A/D转换的一般过程196
7.2.2常用的A/D转换方式198
7.2.3ADC的主要技术参数201
7.2.4常用ADC器件及其应用202
自测题203
项目实现204
仿真电路：锯齿波产生电路Multisim仿真204
本章小结205
思考与练习205
拓展链接：“天问一号”火星探测器206
第8章半导体存储器与可编程逻辑
器件208内容及目标208
知识链接208
8.1半导体存储器209
8.1.1只读存储器（ROM）209
8.1.2随机存储器（RAM）212
8.1.3存储容量的扩展213
自测题215
8.2可编程逻辑器件215
8.2.1可编程逻辑器件分类及表示215
8.2.2现场可编程门阵列217
自测题218
本章小结218
思考与练习219
拓展链接：科技赋能，让冬奥更精彩220
第9章综合项目设计222
内容及目标222
知识链接223
9.1电子电路设计的一般方法与步骤223
9.2数字电子钟的设计与实现224
9.2.1项目设计目标及要求224
9.2.2确定总体方案224
9.2.3设计单元电路224
9.2.4总体电路图227
9.3八路智力抢答器的设计与实现228
9.3.1项目设计目标及要求228
9.3.2确定总体方案228
9.3.3设计单元电路228
9.3.4整机电路233
参考文献234
