数字电子技术基础简明教程(第三版)：教学指导书 9787040202717 高等教育出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：数字电子技术基础简明教程(第三版)：教学指导书

定价：15.60元

作者：余孟尝,清华大学电子学教研组

出版社：高等教育出版社

出版日期：2004-01-01

ISBN：9787040202717

字数：200000

页码：164

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.159kg

编辑推荐

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本教学指导书是清华大学余孟尝教授主编的《数字电子技术基础简明教程》（第三版，2006年7月由高等教育出版社出版）的配套用书，是为任课老师和学习该课程的学生编写的，既可作任课老师教学的参考书，也可作学生学习的指导书。全书分为7章，次序与《数字电子技术基础简明教程》（第三版）一致，*后给出两套测试性试题作为附录。每章均包括教学要求、学习要点、重点与难点和习题解答。本书可作为高等学校电气信息类专业教师的教学参考书和学生的学习指导书。

内容提要

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本书是“普通高等教育‘十一五’*规划教材”——《数字电子技术基础简明教程》（第三版，清华大学电子学教研组编、余孟尝主编）的配套教学指导书。主要内容为教材各章的基本教学要求、学习要点、重点与难点分析、部分习题分析和详解，以及习题解答。书末附有几套测试性试题，并给出相应的参考答案。
本书可作为高等学校电气信息类专业教师的教学参考书和学生的学习指导书。

目录

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章 逻辑代数与EDA技术的基础知识
　1.1 教学要求
　1.2 学习要点
　1.3 重点与难点
　1.4 习题解答
第2章 门电路
　2.1 教学要求
　2.2 学习要点
　2.3 重点与难点
　2.4 习题解答
第3章 组合逻辑电路
　3.1 教学要求
　3.2 学习要点
　3.3 重点与难点
　3.4 习题解答
第4章 触发器
　4.1 教学要求
　4.2 学习要点
　4.3 重点与难点
　4.4 习题解答
第5章 时序逻辑电路
　5.1 教学要求
　5.2 学习要点
　5.3 重点与难点
　5.4 习题解答
第6章 脉冲产生、整形电路
　6.1 教学要求
　6.2 学习要点
　6.3 重点与难点
　6.4 习题解答
第7章 数模、模数转换电路
　7.1 教学要求
　7.2 学习要点
　7.3 重点与难点
　7.4 习题解答
附录
附录A 测试试卷
附录B 试卷答案

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字电子技术基础简明教程(第三版)：教学指导书》 一、 前言：教学理念与目标 本教学指导书是为配合《数字电子技术基础简明教程（第三版）》（以下简称“教材”）的教学工作而编写的。其核心理念在于： 以学生为中心，强调学以致用： 引导教师和学生关注数字电子技术的核心概念和实际应用，通过理论与实践的紧密结合，帮助学生建立扎实的专业基础，培养解决实际问题的能力。 突出教程的“简明”特色： 充分发挥教材内容精炼、重点突出的优势，引导教学围绕核心知识点展开，避免知识的碎片化和过度延伸，让学生在有限的时间内掌握最关键的内容。 注重能力培养，对接行业需求： 紧密跟踪数字电子技术的发展前沿和产业需求，将最新的技术理念和工程实践融入教学指导，使教学内容更具前瞻性和实用性，为学生未来职业生涯奠定坚实基础。 强化教学互动，提升课堂效率： 提供丰富的教学资源和多样的教学方法建议，鼓励教师积极开展启发式、探究式教学，激发学生的学习兴趣和主动性，提高课堂教学的有效性和趣味性。 本指导书的主要目标包括： 1. 帮助教师深入理解教材体系和教学内容： 提供教材各章节内容的详细解读、重难点分析以及知识点之间的内在联系，帮助教师准确把握教学的重点和方向。 2. 提供可行的教学方法和课堂组织建议： 结合不同教学环节，提供切实可行的教学策略、活动设计和课堂互动方式，帮助教师组织高效、生动的课堂教学。 3. 设计多样化的实践教学环节： 强调实验和课程设计的重要性，提供实验项目的设计思路、实验步骤指导、数据处理和分析建议，以及课程设计任务的分解和评价标准。 4. 构建有效的考核评价体系： 提供不同形式的考核方法建议，包括平时成绩、期中/期末考试、实验报告、课程设计等，帮助教师建立科学、公正的评价体系，全面了解学生的学习成效。 5. 提供辅助教学资源和拓展学习建议： 推荐相关的学习资源，如在线仿真工具、典型工程案例、相关文献等，鼓励学生进行课外拓展学习，深化对数字电子技术的理解。 二、 教材内容解析与教学重点 本指导书将对教材的每一章节进行详细的分析，明确该章节的核心概念、关键定理、基本方法和典型应用。 第一章 绪论 核心概念： 数字信号与模拟信号的区别、数字电子技术在现代科技中的地位与作用、数字电路的基本特点。 教学重点： 让学生深刻理解数字信号处理的优势，认识数字电子技术在信息时代的基础性作用，初步建立学习数字电子技术的信心和兴趣。 教学建议： 结合生活中的数字设备（如手机、电脑、数码相机）和工业自动化实例，引入数字电子技术的广泛应用，激发学生学习的动机。 第二章 数制与编码 核心概念： 二进制、十进制、十六进制等不同数制之间的转换，BCD码、余三码、格雷码、ASCII码等常用编码。 教学重点： 熟练掌握不同数制间的相互转换是后续学习的基础。重点理解各种编码的特点、适用场景以及它们在数据表示和传输中的作用。 教学建议： 通过大量的计算练习，巩固数制转换。对于编码，可以结合计算机存储、数据通信等实际应用场景进行讲解，例如，讲解ASCII码如何表示英文字母和符号。 第三章 逻辑代数基础 核心概念： 逻辑变量、逻辑运算（与、或、非、异或）、逻辑函数、逻辑代数基本定理和公式、最小项、最大项、逻辑函数的化简（卡诺图法、奎恩-麦克拉斯基法）。 教学重点： 熟练掌握逻辑代数的基本定理和公式，能够运用卡诺图等方法对逻辑函数进行化简。这是设计和分析数字电路的基础。 教学建议： 重点讲解逻辑运算的定义和性质，并通过实例演示逻辑代数公式的推导和应用。卡诺图化简是重点和难点，需要通过典型例题进行反复练习和讲解。 第四章 逻辑门电路 核心概念： 基本逻辑门（与门、或门、非门）的符号、真值表、逻辑表达式；组合逻辑门（与非门、或非门、异或门、同或门）的特点；通用逻辑门（如与非门、或非门）的构建能力。 教学重点： 理解各种逻辑门电路的功能和工作原理，掌握它们之间的逻辑关系。重点掌握利用通用逻辑门（特别是与非门）构建任意复杂逻辑电路的能力。 教学建议： 结合教材中的图示，详细讲解各种逻辑门的内部结构（简略介绍）和外部特性。可以通过搭建虚拟电路或者实际电路演示，加深学生对逻辑门功能的理解。 第五章 组合逻辑电路 核心概念： 组合逻辑电路的特点（无记忆性）、基本设计步骤（功能分析、真值表、逻辑函数、化简、门电路实现）；常用组合逻辑电路（译码器、编码器、数据选择器、加法器、比较器等）的原理和应用。 教学重点： 掌握组合逻辑电路的设计流程，能够分析和设计基本的组合逻辑功能。重点掌握译码器、编码器、数据选择器、加法器的原理及其在实际中的应用。 教学建议： 强调从需求出发，通过真值表和逻辑函数推导，最终实现电路设计。针对各种常用组合逻辑电路，应详细讲解其结构、工作原理和应用实例。例如，讲解数据选择器如何实现信号的多路选择。 第六章 时序逻辑电路基础 核心概念： 时序逻辑电路的特点（具有记忆性）、触发器（RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）的工作原理、状态转换图、状态表；锁存器与触发器的区别。 教学重点： 理解触发器是构成时序逻辑电路的基本单元，掌握不同类型触发器的逻辑功能和时序特性。重点理解触发器的状态转换过程。 教学建议： 重点讲解触发器的激励方程、状态转移表和时序图。通过对比不同触发器的结构和功能，帮助学生理解其各自的优缺点。 第七章 寄存器与计数器 核心概念： 寄存器的功能和分类（并行输入并行输出寄存器、移位寄存器）；计数器的原理和分类（行波进位计数器、集成计数器）；通用寄存器和移位寄存器的应用，异步计数器和同步计数器的区别与联系。 教学重点： 掌握寄存器和计数器的基本构成和工作原理，理解它们在数据存储和定时计数中的作用。重点掌握移位寄存器的应用（如串并转换）和计数器的计数方式。 教学建议： 讲解寄存器的移位功能，如左移、右移、循环移位，并给出实际应用场景（如数据的串行传输）。重点讲解不同类型计数器的区别，特别是异步和同步计数器的时序特点。 第八章 存储器基础 核心概念： 存储器的基本概念（存储单元、存储字、地址、位）、存储器芯片的结构（地址线、数据线、控制线）；RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）的特点和分类（SRAM、DRAM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory）。 教学重点： 理解存储器的工作原理，掌握RAM和ROM的基本区别以及各种存储器类型的特点和应用。 教学建议： 结合存储器芯片的引脚功能图，详细讲解其读写操作过程。介绍不同存储器在计算机系统中的具体应用，例如，CPU缓存使用SRAM，主存储器使用DRAM，BIOS使用ROM。 第九章 集成运算放大器基础 核心概念： 运算放大器的基本符号、理想运放的特点、虚短虚断；基本运算电路（反相比例、同相比例、加法、减法、积分、微分）；电压跟随器。 教学重点： 理解理想运放的两个重要特性“虚短”和“虚断”在分析电路中的应用。掌握基本运算电路的工作原理和功能。 教学建议： 重点讲解如何利用“虚短”和“虚断”分析各种运算电路的输出与输入信号之间的关系。通过实例演示，说明集成运放电路在信号放大、滤波、波形变换等方面的作用。 第十章 脉冲波形发生与信号处理电路 核心概念： 弛豫振荡器（多谐振荡器）、单稳态触发器、施密特触发器；集成定时器（如555定时器）的基本工作原理和应用。 教学重点： 理解振荡电路产生周期性信号的原理，掌握单稳态和施密特触发器在信号整形、脉冲延时等方面的功能。重点学习555定时器的三种工作模式及其应用。 教学建议： 重点讲解多谐振荡器和单稳态触发器的时间常数决定输出波形参数的原理。详细介绍555定时器在构成方波发生器、单脉冲发生器等电路中的应用。 第十一章 数字系统设计与实现 核心概念： 顶层设计与底层设计；硬件描述语言（HDL，如Verilog或VHDL）的基本语法和设计流程；可编程逻辑器件（PLD，如CPLD、FPGA）的概念和优势。 教学重点： 介绍数字系统设计的基本流程，引导学生初步了解硬件描述语言在现代数字电路设计中的重要性。简要介绍PLD器件的特点和应用。 教学建议： 此章节可作为选讲内容，主要目的是开阔学生视野，了解更高级的数字系统设计方法。可以简要介绍Verilog/VHDL的结构，并展示一个简单的程序示例。 三、 实验教学的组织与指导 实验是数字电子技术课程的核心环节，旨在加深学生对理论知识的理解，培养动手实践能力和工程意识。 1. 实验目的明确： 每个实验项目应明确其理论知识点、能力培养目标和实际工程意义。 2. 实验设备与材料： 实验箱/开发板： 建议配置集成有常用逻辑门、触发器、计数器、寄存器、运算放大器、555定时器等基本单元电路的数字电路实验箱，或者基于FPGA/CPLD的开发板。 配套元器件： 提供必要的电阻、电容、电源、导线、万用表、示波器、信号发生器等。 仿真软件： 推荐使用Multisim、Proteus、Logisim等电路仿真软件，辅助教学和实验。 3. 实验项目设计（示例）： 逻辑门功能验证实验： 验证与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门的真值表。 组合逻辑电路设计与实现： 设计并实现一个四位二进制加法器；设计并实现一个3-8译码器；设计并实现一个数据选择器。 触发器功能测试： 测试RS、D、JK触发器的触发功能和时序特性。 寄存器与移位寄存器实验： 实现一个8位并行输入并行输出寄存器；实现一个右移移位寄存器，用于串并转换。 计数器设计与调试： 设计并实现一个三位二进制可逆计数器；利用集成计数器芯片（如74LS160/161/162/163）实现特定功能的计数器。 多谐振荡器与单稳态触发器实验： 搭建多谐振荡器，观察方波输出，并测量其频率；搭建单稳态触发器，观察单脉冲输出，并测量其脉冲宽度。 555定时器应用： 利用555定时器构成一个占空比可调的方波发生器；构成一个延时电路。 集成运放基本运算电路实验： 实现反相比例放大电路、加法电路、积分电路。 4. 实验指导书编写： 实验名称与目的： 清晰说明实验内容和预期成果。 实验原理： 简要回顾相关的理论知识。 实验设备与材料： 列出所需器材清单。 实验电路图： 提供清晰、规范的电路原理图。 实验步骤： 详细、有序地描述实验操作步骤，包括接线、调试、测量等。 数据记录与分析： 指导学生如何记录实验数据，并进行必要的分析和讨论。 思考与讨论题： 引导学生对实验结果进行更深层次的思考，连接理论与实际。 5. 实验过程管理： 课前准备： 要求学生提前预习实验内容，完成实验预习报告。 实验指导： 教师在实验过程中巡视指导，解答学生疑问，强调安全操作。 实验报告： 要求学生提交规范的实验报告，教师认真批阅并给予反馈。 实验考核： 将实验成绩作为总成绩的重要组成部分。 四、 课程设计指导 课程设计是综合运用所学知识，解决实际问题的有效方式，有助于提升学生的工程设计能力和创新能力。 1. 课程设计题目类型： 综合性功能设计： 例如，设计一个数字时钟、一个交通信号灯控制器、一个简易的电子琴。 系统模块设计： 例如，设计一个数据采集与处理模块、一个简单的通信编码/译码模块。 应用型项目设计： 例如，基于FPGA/CPLD的简易数码显示控制、逻辑游戏设计。 2. 设计流程指导： 需求分析： 引导学生明确设计目标、功能要求和性能指标。 方案设计： 鼓励学生对不同设计方案进行比较和选择，考虑电路的复杂度、功耗、成本等因素。 电路设计： 使用逻辑图、硬件描述语言等工具进行详细的电路设计。 仿真验证： 利用仿真软件对设计的功能进行全面验证，及时发现和修正错误。 硬件实现（可选）： 如果条件允许，指导学生在实验板上实现设计。 测试与调试： 对实现的功能进行实际测试，并进行必要的调试。 文档编写： 要求学生撰写详细的设计报告，包括设计说明、电路图、仿真结果、测试数据、心得体会等。 3. 设计评价： 设计方案的合理性。 电路设计的正确性与完整性。 仿真结果的准确性。 硬件实现的稳定性（如果涉及）。 设计报告的规范性和完整性。 创新性与实用性。 五、 考核与评价体系 建立科学、全面的考核评价体系，能够客观反映学生的学习成果。 1. 平时成绩： 课堂表现： 参与度、课堂提问、讨论的质量。 作业完成情况： 练习题、概念题的完成度和正确率。 实验报告： 质量、及时性、分析的深度。 实验操作： 实验技能、规范性、安全性。 2. 期中/期末考试： 题型构成： 可包括选择题、填空题、简答题、计算题、电路分析题、电路设计题等。 考核重点： 覆盖教材中的核心概念、基本原理、重要方法和典型应用。 难度设置： 结合基础知识和综合应用能力，设置不同难度的题目。 3. 课程设计评价： 作为总成绩的重要组成部分，评价学生的综合运用能力。 六、 拓展学习资源与建议 1. 经典教材与参考书： 《数字电子技术基础》（阎石 编著，高等教育出版社） 《数字电路与逻辑设计》（Morris Mano 著） 《数字系统设计与Verilog》（清华大学出版社） 2. 在线学习平台： 慕课（MOOC）平台上的相关课程，如中国大学MOOC、学堂在线等。 电子工程专业相关的技术网站和论坛。 3. 仿真工具： Logisim：免费易用的逻辑电路设计与仿真软件。 Multisim、Proteus：功能更强大的电路仿真软件。 Quartus Prime (Intel)、Vivado (Xilinx)：FPGA/CPLD开发集成环境，包含HDL仿真功能。 4. 实际工程案例分析： 引导学生关注实际的数字电子产品和系统，分析其核心电路设计，如手机、电脑主板、嵌入式系统等。 5. 行业发展动态： 关注数字信号处理、嵌入式系统、人工智能硬件等相关领域的发展，保持知识的更新。 七、 结语 本教学指导书力求全面、细致地为教师和学生提供教学支持。通过本指导书的有效运用，我们期望能够构建一个积极、高效、富有成效的数字电子技术学习环境，帮助学生真正掌握数字电子技术的理论知识和实践技能，为他们未来的学习和职业发展打下坚实的基础。教学相长，欢迎广大教师在使用过程中提出宝贵的意见和建议，共同完善本指导书，为培养优秀的数字电子技术人才贡献力量。