高職高專電氣自動化技術專業規劃教材：數字電子技術 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

《高職高專電氣自動化技術專業規劃教材：數字電子技術》為高職高專電氣自動化技術專業規劃教材。本書共分九章，主要內容包括數製和碼製、邏輯代數基礎、邏輯門、組閤邏輯電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈衝信號産生與整形電路、數模和模數轉換器、半導體存儲器和可編程邏輯器件等。為使學生更好地掌握本門課程的基本理論和實際應用技能，每章均配有小結、習題和相應技能訓練項目。
《高職高專電氣自動化技術專業規劃教材：數字電子技術》主要作為高職高專電氣自動化技術、電力係統自動化技術、機電一體化技術等相關專業教材，也可作為函授教材和工程技術人員參考用書。

內頁插圖

目錄

前言
第一章 數製和碼製
第一節 數製
第二節 碼製
本章小結
習題

第二章 邏輯代數基礎
第一節 邏輯代數中的三種基本運算
第二節 邏輯函數及其錶示方法
第三節 邏輯代數中的基本定律和基本規則
第四節 邏輯函數的代數化簡法
第五節 邏輯函數的卡諾圖化簡法
本章小結
習題

第三章 邏輯門
第一節 最簡單的與門、或門、非門
第二節 復閤邏輯門
第三節 TTL與非門、OC門、TS門
第四節 CMOS門
本章小結
習題
技能訓練項目

第四章 組閤邏輯電路
第一節 組閤邏輯電路的分析方法和設計方法
第二節 編碼器
第三節 譯碼器
第四節 數據選擇器和分配器
第五節 加法器和數值比較器
第六節 組閤邏輯電路中的競爭冒險
本章小結
習題
技能訓練項目

第五章 集成觸發器
第一節 觸發器的基本形式
第二節 同步觸發器
第三節 邊沿觸發器
第四節 主從觸發器
本章小結
習題
技能訓練項目

第六章 時序邏輯電路
第一節 時序邏輯電路的分析方法
第二節 計數器
第三節 寄存器和移位寄存器
本章小結
習題
技能訓練項目

第七章 脈衝信號産生與整形電路
第一節 概述
第二節 多諧振蕩器
第三節 施密特觸發器
第四節 單穩態觸發器
本章小結
習題
技能訓練項目

第八章 數模和模數轉換器
第一節 D/A轉換器
第二節 A/D轉換器
本章小結
習題
技能訓練項目

第九章 半導體存儲器和可編程邏輯器件
第一節 存儲器概述
第二節 隻讀存儲器
第三節 隨機存取存儲器
第四節 可編程邏輯器件
本章小結
習題
技能訓練項目
參考文獻

前言/序言

數字電子技術：構建未來電子世界的核心基石 數字電子技術，作為現代電子信息産業的靈魂，是理解和掌握當今乃至未來電子設備運作原理的關鍵。它滲透在從掌上智能手機到龐大服務器集群，從傢用電器到航空航天探測器的每一個角落，構成瞭我們數字化世界的基石。本教材旨在深入淺齣地揭示數字電子技術的奧秘，為高職高專電氣自動化技術專業的學生構建堅實的理論基礎和實踐能力，使其能夠勝任電子設備的設計、開發、調試、維護以及自動化係統的集成與控製等工作。 穿越邏輯的迷宮：數字信號的語言 數字電子技術的核心在於對離散信號——即數字信號的處理。與模擬信號的連續性不同，數字信號隻有兩種狀態，通常用0和1錶示，這為信息的精確錶示和可靠傳輸奠定瞭基礎。教材將首先帶領讀者穿越邏輯的迷宮，深入理解二進製、八進製、十進製和十六進製等數字編碼係統，以及它們之間的相互轉換。這將幫助大傢建立起對數字信息最直觀的認識。 緊接著，我們將進入布爾代數的殿堂。布爾代數是數字邏輯設計的數學基礎，它提供瞭一套嚴謹的規則來描述和操作邏輯運算，如“與”、“或”、“非”、“異或”等。通過學習布爾代數的公理、定理以及卡諾圖等化簡方法，讀者將掌握如何簡化復雜的邏輯錶達式，從而設計齣更高效、更經濟的數字電路。 構建邏輯的積木：組閤邏輯電路 掌握瞭布爾代數的基礎後，我們將開始構建數字電路的“積木”——組閤邏輯電路。這類電路的輸齣僅取決於當前的輸入，與過去的輸入狀態無關。教材將詳細介紹各種基本邏輯門（如與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門）的特性和應用，並在此基礎上，深入講解如何設計和實現各種功能模塊，包括： 譯碼器（Decoder）：將二進製代碼轉換為唯一的輸齣信號，廣泛應用於地址選擇、數據分配等場閤。 編碼器（Encoder）：與譯碼器功能相反，將多個輸入信號轉換為二進製代碼。 多路選擇器（Multiplexer，MUX）：根據選擇信號，從多個輸入信號中選擇一個送往輸齣端，如同一個電子開關。 分路選擇器（Demultiplexer，DEMUX）：與多路選擇器功能相反，將一個輸入信號分配給多個輸齣中的一個。 加法器（Adder）：實現二進製數的加法運算，這是數字係統中實現算術運算的基礎。我們將學習半加器、全加器，以及多位加法器（如行波進位加法器、超前進位加法器）的設計。 減法器（Subtractor）：通過利用加法器和補碼運算實現減法。 比較器（Comparator）：比較兩個二進製數的大小。 通過對這些典型組閤邏輯電路的學習，讀者將能夠理解如何將抽象的邏輯功能轉化為具體的電路實現，並學會分析和設計各種實際的組閤邏輯應用。 記憶的殿堂：時序邏輯電路 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路 past input states（過去輸入狀態）有關，即電路具有“記憶”功能。這種記憶功能通過觸發器（Flip-Flop）和鎖存器（Latch）的引入來實現。 教材將重點講解各種類型的觸發器，如： SR觸發器（Set-Reset Flip-Flop）：最基本的觸發器，具有置位（S）和復位（R）兩個輸入。 JK觸發器（JK Flip-Flop）：JK觸發器功能更完善，可以實現SR觸發器的所有功能，並增加瞭翻轉（Toggle）狀態。 D觸發器（Data Flip-Flop）：用於存儲數據，其輸齣等於輸入。 T觸發器（Toggle Flip-Flop）：每次時鍾信號到來時，觸發器狀態翻轉。 我們將詳細分析觸發器的電平觸發和邊沿觸發工作方式，以及它們在時鍾信號的控製下如何存儲和改變狀態。 在此基礎上，我們將深入探討時序邏輯電路的應用，包括： 寄存器（Register）：由一組觸發器構成，用於存儲多個二進製位的數據，如數據寄存器、地址寄存器等。 移位寄存器（Shift Register）：可以實現數據的串行輸入、並行輸齣，或並行輸入、串行輸齣，以及各種串並轉換功能，是實現串行通信和數字信號處理的重要模塊。 計數器（Counter）：用於對時鍾脈衝或外部事件進行計數。我們將學習異步計數器和同步計數器，包括加法計數器、減法計數器、可預置計數器等。計數器在數字係統中無處不在，例如數字時鍾、頻率計、程序計數器等。 通過對時序邏輯電路的學習，讀者將能夠理解數字係統中數據如何在時間維度上進行傳遞、存儲和處理，為設計更復雜的數字係統打下基礎。 數字係統的核心：存儲器與可編程邏輯器件 現代數字係統離不開強大的存儲能力和靈活的邏輯實現方式。教材將介紹： 存儲器（Memory）： 隨機存取存儲器（RAM）：讀寫速度快，斷電後數據丟失，如SRAM（靜態RAM）和DRAM（動態RAM）。 隻讀存儲器（ROM）：數據一旦寫入便不易改變，斷電後數據仍保留，如PROM（可編程ROM）、EPROM（紫外綫擦除可編程ROM）、EEPROM（電擦除可編程ROM）和Flash存儲器。 我們將瞭解存儲器的基本結構、尋址方式以及在係統中的應用。 可編程邏輯器件（PLD）： 可編程隻讀存儲器（PROM）：可以根據用戶需求編程，實現任意組閤邏輯功能。 通用陣列邏輯（GAL）/現場可編程門陣列（FPGA）：這些器件提供瞭高度的靈活性，允許工程師在硬件層麵實現復雜的數字邏輯功能，並可以在後期進行修改和更新，極大地縮短瞭産品開發周期。我們將瞭解它們的結構、編程方式以及在係統設計中的優勢。 現代電子設備的大腦：微處理器與微控製器 在電氣自動化技術領域，微處理器（Microprocessor）和微控製器（Microcontroller）是實現智能化控製的核心。教材將： 介紹微處理器的基本結構：包括中央處理器（CPU）、存儲單元和輸入/輸齣（I/O）接口。 深入講解微控製器的組成：微控製器集成瞭CPU、RAM、ROM、I/O接口、定時器、中斷控製器等多種功能單元，形成一個獨立的微型計算機係統，非常適閤嵌入式應用。 探討微控製器在自動化係統中的應用：例如PLC（可編程邏輯控製器）的核心就是微控製器，它被廣泛應用於工業自動化控製、儀器儀錶、傢電控製等領域。通過學習微控製器的工作原理和基本指令，讀者將能夠理解如何對其進行編程，實現各種自動化控製功能。 電路的語言：時序圖與狀態圖 理解復雜的數字電路，尤其是時序邏輯電路，離不開直觀的圖形化描述工具。教材將重點介紹： 時序圖（Timing Diagram）：用於錶示信號在時間上的變化規律，清晰地展現瞭輸入信號、輸齣信號以及時鍾信號之間的關係，是分析和驗證數字電路工作狀態的重要工具。 狀態圖（State Diagram）：用於描述有限狀態機（FSM）的行為，它以圖形化的方式錶示瞭電路在不同狀態之間的轉移，以及在特定輸入下狀態轉移的條件，是設計和分析時序邏輯電路的強大工具。 通過對時序圖和狀態圖的學習，讀者將能夠更準確地理解和設計具有復雜行為的數字邏輯係統。 結語：開啓數字世界的大門 數字電子技術是一門充滿挑戰與機遇的學科。本教材將以嚴謹的邏輯、豐富的實例和清晰的講解，帶領您走進數字電子技術的奇妙世界。通過學習本教材，您將掌握數字信號處理的基本原理、組閤與時序邏輯電路的設計方法、存儲器與PLD的應用，以及微處理器和微控製器在自動化係統中的關鍵作用。這些知識將為您在電氣自動化技術領域未來的學習和職業發展奠定堅實的基礎，使您能夠自信地駕馭日益復雜的電子設備和自動化係統，成為未來科技發展的中堅力量。