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數字電子技術基礎(微課版 附MULTISIM仿真演示視頻)

包郵 數字電子技術基礎(微課版 附MULTISIM仿真演示視頻)

作者:劉輝 黃燦
出版社:人民郵電出版社出版時間:2024-03-01
開本: 16開 頁數: 309
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數字電子技術基礎(微課版 附MULTISIM仿真演示視頻) 版權信息

數字電子技術基礎(微課版 附MULTISIM仿真演示視頻) 本書特色

1. 合理構建知識體系,統籌布局教學內容

本書以數字電子技術為載體,為學生搭建數字電路知識體系,內容涵蓋數字電子技術基礎、信息編碼、邏輯代數、門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、計數器、存儲器、矩形脈沖等。

2. 精選典型例題習題,夯實理論知識講解

本書在眾多知識中只選取基礎理論知識、關鍵方法、經典應用等重要內容,同時精選理論知識的重點和難點,精編豐富且典型的例題和習題,幫助學生及時鞏固所學知識,打牢理論基礎。

3. 強化理論知識應用,培養創新設計能力

本書內容以“理論知識學習—芯片功能模擬—經典應用設計”為主線,由淺入深、先易后難、循序漸進、階梯式地培養學生的創新設計能力,加深其對理論知識的理解,同時增強其工程實踐能力。

4. 錄制仿真演示視頻,助力打造新形態教材

編者在合理構建知識體系、精心編排本書內容的基礎上,為本書錄制了仿真演示視頻(對書中講解的經典應用設計進行Multisim仿真),并通過打造新形態教材,助力院校更加高效地開展教學工作。

數字電子技術基礎(微課版 附MULTISIM仿真演示視頻) 內容簡介

本書是將紙質內容、視頻講解、功能模擬、應用仿真、電子文檔等緊密結合的新形態教材,可以支撐高校開展線上線下混合式教學。 本書以理實一體的方式,結合Multisim仿真手段闡述邏輯代數基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路等數字電路內容。本書共10章,分別為緒論、數制和碼制、邏輯代數、門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、計數器、存儲器、矩形脈沖。本書既注重理論知識的深入討論,又突出課程的實踐性與新穎性,可以滿足學生理論學習、實踐鍛煉、應用設計等不同維度的學習需求。 本書既可作為數字電子技術課程的主修教材,又可作為數字電子技術課程理論學習、課程設計、項目實踐、工程實訓的一體化綜合教材,還可供相關專業的教學、科研和工程技術人員參考使用。

數字電子技術基礎(微課版 附MULTISIM仿真演示視頻) 目錄

【章名目錄】

第0章 緒論

第1章 數制和碼制

第2章 邏輯代數

第3章 門電路

第4章 組合邏輯電路

第5章 觸發器

第6章 時序邏輯電路

第7章 計數器

第8章 存儲器

第9章 矩形脈沖



【詳細目錄】



第0章 緒論

0.1 計算機的結構和工作原理 2

0.1.1 馮·諾依曼原理 2

0.1.2 典型的計算機硬件系統 3

0.1.3 微處理器的基本結構 5

0.1.4 微處理器的工作過程與原理 7

0.1.5 程序執行過程的實踐 8

0.1.6 計算機的程序設計語言 11

0.1.7 計算機的軟件和硬件 12

0.1.8 CPU的架構 13

0.1.9 計算機的存儲結構 14

0.2 嵌入式系統 15

0.2.1 嵌入式系統的發展歷程 15

0.2.2 嵌入式系統的特點 15

0.3 集成電路 16

0.3.1 集成電路的概念 16

0.3.2 集成電路的分類 16

0.3.3 集成電路的制造與封裝 17

0.4 數字技術發展歷程 18

0.5 開啟數字電子技術學習之旅 22

本章小結 23

習題 24



第1章 數制和碼制

1.1 數制 26

1.1.1 進位計數制 26

1.1.2 數制的實踐 29

1.1.3 各種進制之間的數值轉換 30

1.2 碼制 33

1.2.1 二-十進制編碼 33

1.2.2 文字符號信息編碼 35

1.2.3 圖形編碼 38

本章小結 39

習題 39



第2章 邏輯代數

2.1 邏輯函數與邏輯狀態 42

2.2 基本邏輯及其復合運算 43

2.2.1 基本邏輯運算 43

2.2.2 復合邏輯運算 45

2.2.3 邏輯運算的實踐 47

2.3 邏輯代數的公式和規則 47

2.3.1 邏輯代數的基本公式 47

2.3.2 邏輯代數的重要規則 49

2.3.3 邏輯代數的公式和規則的實踐 50

2.4 邏輯函數的化簡方法 51

2.4.1 邏輯函數的*簡式 51

2.4.2 邏輯函數公式化簡 53

2.4.3 邏輯函數公式法化簡的實踐 55

2.4.4 邏輯函數卡諾圖化簡 55

2.4.5 邏輯函數卡諾圖化簡的實踐 59

2.5 具有約束的邏輯函數化簡 61

2.5.1 約束的概念與約束條件 61

2.5.2 具有約束的邏輯函數化簡方法 62

2.5.3 具有約束的邏輯函數化簡的實踐 63

2.6 邏輯函數的表示法及轉換的實踐 64

2.7 用與非運算實現其他邏輯運算的實踐 68

本章小結 70

習題 70



第3章 門電路

3.1 門電路的電平邏輯 78

3.1.1 門電路的概念 78

3.1.2 高低電平與正負邏輯 79

3.2 電子開關的特性 80

3.2.1 晶體三極管和二極管的開關特性 80

3.2.2 電子開關的特性的實踐和仿真 82

3.3 分立元件門電路 82

3.3.1 晶體三極管非門電路 82

3.3.2 二極管與門電路 83

3.3.3 二極管或門電路 84

3.3.4 分立元件門電路的實踐 85

3.4 TTL集成門電路 86

3.4.1 TTL與非門電路 86

3.4.2 TTL門電路的電子特性 88

3.4.3 TTL集成門電路實踐 91

3.5 其他TTL集成門電路 92

3.6 特殊TTL集成門電路 93

3.6.1 集電極開路門 93

3.6.2 OC門的Multisim仿真 94

3.6.3 三態門 96

3.6.4 三態門電路的實踐與仿真 99

3.7 抗飽和TTL電路 100

3.8 TTL集成門電路的使用方法 102

3.9 CMOS邏輯門電路 103

3.9.1 CMOS常規門電路 104

3.9.2 CMOS特殊門電路  106

3.9.3 CMOS產品系列和使用注意事項 107

本章小結 108

習題 108



第4章 組合邏輯電路

4.1 組合邏輯電路概述 112

4.1.1 組合邏輯電路的特點 112

4.1.2 組合邏輯電路的表示法和分類 113

4.2 組合邏輯電路的分析和設計方法 113

4.2.1 組合邏輯電路的分析方法 113

4.2.2 組合邏輯電路分析方法的實踐與Multisim仿真 113

4.2.3 組合邏輯電路的設計方法 115

4.2.4 組合邏輯電路設計方法的實踐與Multisim仿真 116

4.3 加法器 120

4.3.1 1位加法器 120

4.3.2 全加器的Multisim仿真 122

4.3.3 多位加法器 122

4.3.4 加法器的實踐與Multisim仿真 124

4.4 比較器 125

4.4.1 4位比較器 125

4.4.2 集成比較器 125

4.4.3 比較器的實踐與Multisim仿真 126

4.5 編碼器 127

4.5.1 二進制編碼器 128

4.5.2 優先編碼器 129

4.5.3 編碼器的實踐與Multisim仿真 131

4.5.4 二-十進制編碼器 132

4.5.5 10線-4線優先編碼器的Multisim仿真 133

4.6 譯碼器 133

4.6.1 二進制譯碼器 135

4.6.2 二進制譯碼器的實踐與Multisim仿真 138

4.6.3 用二進制譯碼器實現組合邏輯函數 140

4.6.4 二進制譯碼器實現組合邏輯函數的實踐與Multisim仿真 141

4.6.5 二-十進制譯碼器 143

4.6.6 顯示譯碼器 144

4.7 數據選擇器和數據分配器 146

4.7.1 數據選擇器 146

4.7.2 數據選擇器實現組合邏輯函數 147

4.7.3 數據選擇器的實踐 148

4.7.4 數據分配器 149

4.8 組合邏輯電路中的競爭冒險 150

4.8.1 競爭冒險的概念及產生原因 150

4.8.2 險象的判斷 151

4.8.3 消除競爭冒險的方法 152

本章小結 152

習題 153



第5章 觸發器

5.1 觸發器概述 161

5.2 基本RS觸發器 163

5.2.1 與非門組成的基本RS觸發器 163

5.2.2 或非門組成的基本RS觸發器 165

5.2.3 基本RS觸發器的表示法與特點 166

5.2.4 基本RS觸發器的實踐與Multisim仿真 167

5.3 同步觸發器 168

5.3.1 同步RS 觸發器 168

5.3.2 同步D觸發器 169

5.3.3 同步D觸發器的實踐與Multisim仿真 171

5.4 邊沿觸發器 173

5.4.1 邊沿D觸發器 173

5.4.2 邊沿D觸發器的實踐與Multisim仿真 177

5.4.3 邊沿JK觸發器 178

5.4.4 邊沿JK觸發器的實踐與Multisim仿真 181

5.4.5 邊沿T觸發器和T′觸發器 182

5.5 觸發器之間的轉換 183

5.5.1 觸發器之間的轉換方法和步驟 183

5.5.2 JK觸發器轉換為其他觸發器的實踐 183

5.5.3 D觸發器轉換為其他觸發器的實踐 184

5.5.4 觸發器之間轉換的實踐與Multisim仿真 185

5.6 觸發器的應用示例 186

5.6.1 四分頻電路的分析 186

5.6.2 搶答器電路的設計 187

本章小結 189

習題 190



第6章 時序邏輯電路

6.1 時序邏輯電路概述 197

6.1.1 時序邏輯電路的特點 197

6.1.2 時序邏輯電路的分類 198

6.2 時序邏輯電路的分析 198

6.2.1 同步時序邏輯電路的分析 198

6.2.2 同步時序邏輯電路的Multisim仿真 199

6.2.3 時序邏輯電路的表示法 200

6.2.4 異步時序邏輯電路的分析 202

6.2.5 異步時序邏輯電路的Multisim仿真 204

6.2.6 時序邏輯電路分析總結 204

6.3 時序邏輯電路的設計 205

6.3.1 時序邏輯電路設計的一般步驟 205

6.3.2 同步時序邏輯電路設計 208

6.3.3 異步時序邏輯電路設計與Multisim仿真 210

本章小結 213

習題 214



第7章 計數器

7.1 計數器概述 218

7.2 二進制同步計數器 219

7.2.1 二進制同步加法計數器電路設計 219

7.2.2 二進制同步加法計數器芯片與Multisim仿真 222

7.2.3 二進制同步減法計數器電路設計 226

7.2.4 二進制同步可逆計數器 229

7.2.5 集成4位二進制同步可逆計數器 230

7.3 二進制異步計數器 232

7.3.1 二進制異步加法計數器電路設計 232

7.3.2 二進制異步加法計數器芯片 235

7.3.3 二進制異步減法計數器電路設計 236

7.4 十進制計數器 238

7.4.1 十進制同步計數器電路設計 239

7.4.2 十進制同步計數器芯片與Multisim仿真 241

7.4.3 十進制異步加法計數器電路設計 244

7.4.4 集成十進制異步計數器芯片 248

7.5 N進制計數器 250

7.5.1 N進制計數器的實現與Multisim仿真 250

7.5.2 大容量N進制計數器的實現與Multisim仿真 255

7.6 交通燈控制電路的設計 259

7.6.1 交通燈功能分析 260

7.6.2 交通燈功能模塊的分析設計與仿真 260

7.6.3 交通燈控制電路的實現與Multisim仿真 263

本章小結 264

習題 265



第8章 存儲器

8.1 存儲器概述 270

8.2 ROM 272

8.2.1 ROM的結構 272

8.2.2 ROM的工作原理  274

8.3 可編程邏輯器件 277

8.4 寄存器 278

8.4.1 基本寄存器 278

8.4.2 移位寄存器 281

8.4.3 寄存器的實踐訓練與Multisim仿真 284

8.5 彩燈控制電路的設計 287

8.5.1 彩燈控制功能分析 287

8.5.2 彩燈控制的Multisim仿真 289

本章小結 290

習題 290



第9章 矩形脈沖

9.1 矩形脈沖的特性和555定時器 293

9.1.1 矩形脈沖的特性 293

9.1.2 555定時器 293

9.2 施密特觸發器 296

9.2.1 用555定時器構成施密特觸發器 296

9.2.2 施密特觸發器的滯回特性 297

9.2.3 施密特觸發器的應用 298

9.2.4 施密特觸發器的Multisim仿真 298

9.3 單穩態觸發器 299

9.3.1 用555定時器構成單穩態觸發器 300

9.3.2 單穩態觸發器的應用與Multisim仿真 302

9.4 多諧振蕩器 302

9.4.1 用555定時器構成的多諧振蕩器 303

9.4.2 多諧振蕩器的Multisim仿真 306

本章小結 308

習題 308

參考文獻 310
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數字電子技術基礎(微課版 附MULTISIM仿真演示視頻) 作者簡介

劉輝: 昆明理工大學,副高級,主要從事智能信號分析與算法、智能控制理論與工程等方面的研究。作為課程負責人,主講的“數字電子技術”課程2021年被學校認定為“一流本科課程”,教學經驗豐富,在培養學生理論水平助力實戰技能提升方面心得頗豐,主編過《電子技術實踐教程》等教材。

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