数字电子技术实验指导(含实验报告) 9787564313326 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘泾 著

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• 9787564313326
• 理工科

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出版社： 西南交通大学出版社

ISBN：9787564313326

商品编码：29657453363

包装：平装

出版时间：2011-08-01

基本信息

书名：数字电子技术实验指导(含实验报告)

定价：28.50元

作者：刘泾

出版社：西南交通大学出版社

出版日期：2011-08-01

ISBN：9787564313326

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.295kg

编辑推荐

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内容提要

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电子技术基础实验是配合电子技术基础理论课程的一个关键环节，是学生进一步认识和理解电子技术理论的重要步骤，其目的是通过实验达到对电子技术基础理论重要知识点的实践层理解，为将来的工程应用打下良好基础。要想很好地掌握电子技术基础，除了要从理论层面认真学好有关电子元器件、通用集成电路及基本电路的原理和分析方法外，还要掌握它们的具体应用。电子技术基础实验就是电子技术基础理论的具体应用的入门，实验指导书是这一教学环节中在理论教材基础上的指导。

目录

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模块一基础　实验
　实验1 双踪示波器的使用及门电路功能测试
　实验2　用SSL逻辑器件设计组合逻辑电路
　实验3　用MSL逻辑器件设计组合逻辑电路
　实验4　组合逻辑电路竞争冒险现象的验证
　实验5　基本触发器逻辑功能测试及应用
　实验6　用计数器设计简单秒表
　实验7　移位寄存器及其应用
　实验8　脉冲分配器的设计及应用
　实验9　智力竞赛抢答器的设计
　实验10　串行累加器的设计
模块二 自学开放性　实验
　实验11 晶体管、场效应管的开关特性及其简单应用
　实验12　TTL、CMOS集成逻辑门的参数测试及简单应用
　实验13　TTL集电极开路门与三态输出门的应用
　实验14　2位数值比较器
　实验15　计数器与触发器
　实验16　基本逻辑门的简单应用
　实验17　编码器
　实验18　译码器
　实验19　555集成定时器的应用
　实验20　分立器件和运放组成的D／A电路
　实验21 分立器件和运放组成A／D电路
　实验22　集成电路D／A转换实验
　实验23　集成电路A／D转换实验
模块三　自主开放实验
参考文献
后记

作者介绍

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文摘

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序言

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【本书简介】 本书是一本面向电子信息类专业本科生的实验指导教材，旨在帮助学生深入理解和掌握数字电子技术的基本原理与实际应用。内容涵盖了数字电路中最核心、最基础的组成部分，从最简单的逻辑门电路到复杂的时序逻辑电路，以及常用的集成电路芯片在实际电路中的应用。本书强调理论与实践相结合，力求让学生在动手操作中巩固课堂所学，培养分析问题、解决问题的能力。 核心内容概览： 本书的内容组织紧密围绕数字电子技术课程的教学大纲，并充分考虑了当前高校实验教学的实际需求。具体而言，本书涵盖以下几大模块： 第一部分：数字电路基础与组合逻辑电路 实验一：基本逻辑门电路的特性测试与功能验证 目的： 熟悉并掌握常用的基本逻辑门电路（如与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门）的逻辑功能、输入输出特性。 内容： 介绍逻辑门电路在集成电路中的基本结构和工作原理。学生将通过实验，使用万用表、示波器等仪器，测试不同逻辑门电路在不同输入电平下的输出状态，绘制真值表，验证其逻辑功能是否符合设计要求。同时，会讲解如何通过逻辑门组合实现更复杂的逻辑功能，为后续组合逻辑电路的设计打下基础。 实验要点： 识别不同型号的逻辑门集成电路，正确连接电源和输入信号，准确观测和记录输出波形，理解高低电平的实际电压范围。 实验二：组合逻辑电路的设计与实现 目的： 学习组合逻辑电路的设计流程，掌握使用逻辑门搭建复杂组合逻辑电路的方法。 内容： 本实验将引导学生从实际需求出发，通过卡诺图化简、布尔代数推导等方法，设计出实现特定功能的组合逻辑电路。学生将学习如何将设计好的逻辑电路转化为实际的硬件电路，例如使用74LS系列集成逻辑芯片进行搭建。常见的实验课题包括：编码器、译码器、数据选择器、加法器、减法器等。 实验要点： 熟练运用卡诺图进行逻辑函数的最简抽象，理解竞争-冒险现象及其抑制方法，学会使用面包板或焊接方式搭建电路，并使用数字逻辑测试仪或示波器进行功能测试。 实验三：译码器与编码器的应用 目的： 深入理解译码器和编码器的功能，并学习它们在实际系统中的应用。 内容： 详细介绍各种类型的译码器（如BCD码转七段数码管显示译码器74LS47/48）和编码器（如优先编码器）。学生将通过实验，实现将二进制数转换为数码管显示，或者将键盘输入转换为二进制代码等功能。例如，设计一个简单的计算器显示模块，或者一个简单的拨码盘输入系统。 实验要点： 理解译码和编码的原理，掌握不同型号译码器/编码器的引脚功能和使用方法，学会驱动数码管显示，并理解其在数据传输和控制中的作用。 实验四：数据选择器与分配器的应用 目的： 掌握数据选择器和数据分配器的功能，并了解其在信号路由和数据处理中的应用。 内容： 数据选择器（MUX）可以根据选择信号从多个输入通道中选择一个信号输出，而数据分配器（DEMUX）则可以将一个输入信号分发到多个输出通道中的一个。学生将通过实验，设计一些实际应用，例如：简单的多路信号切换系统，或者一个简单的总线控制器。 实验要点： 掌握数据选择器和分配器的控制原理，学会使用它们实现复杂的信号控制和数据分发，理解它们在多处理器系统和通信网络中的作用。 实验五：加法器与减法器的设计与实现 目的： 理解二进制加法和减法的原理，掌握全加器、半加器的构成，并学习如何使用它们设计实现二进制加法器和减法器。 内容： 本实验将从最基本的半加器、全加器开始，逐步扩展到多比特的串行加法器、并行加法器，以及带符号数的二进制减法器（例如通过补码实现）。学生将通过搭建和测试，深刻理解数字系统中算术运算的实现过程。 实验要点： 理解进位和借位在二进制算术运算中的作用，掌握逻辑门搭建算术电路的方法，理解不同类型加法器在速度和复杂性上的权衡。 第二部分：时序逻辑电路与状态机 实验六：触发器的特性测试与应用 目的： 熟悉和掌握各类基本触发器（如SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）的逻辑功能、工作特性以及不同触发方式（如电平触发、边沿触发）。 内容： 详细介绍触发器的结构和工作原理，包括时钟信号的作用。学生将通过实验，搭建并测试不同类型的触发器，绘制它们的时序图，验证其状态转换特性。同时，会介绍触发器在构成存储单元和移位寄存器中的初步应用。 实验要点： 区分不同触发器的触发条件和工作模式，理解时钟信号对触发器状态翻转的控制作用，掌握电平触发与边沿触发的区别。 实验七：移位寄存器的设计与实现 目的： 学习移位寄存器的结构和工作原理，并掌握其在串并转换、数据缓冲等方面的应用。 内容： 介绍各种移位寄存器的类型，如串入串出、串入并出、并入串出、并入并出等。学生将通过实验，搭建并测试不同的移位寄存器，例如实现一个简单的串行数据传输系统，或者一个数据延迟模块。 实验要点： 理解移位寄存器中数据的移动过程，掌握不同移位方向和输入输出方式的设计，理解其在通信和数据处理中的基础作用。 实验八：计数器的设计与应用 目的： 深入理解计数器的原理，掌握二进制计数器（同步、异步）、十进制计数器、可预置计数器等的设计与实现。 内容： 本实验将涵盖多种类型的计数器。学生将学习如何使用触发器搭建计数器，并理解同步计数器和异步计数器的工作区别。常见的实验课题包括：简单的秒表、分频器、数码管显示计数器等。还会介绍可编程计数器（如74LS160/161/162/163）的使用。 实验要点： 理解计数器的状态转移，掌握异步和同步计数器的设计与实现方法，学会设计具有特定模数的计数器，理解其在定时、频率测量等方面的应用。 实验九：有限状态机（FSM）的设计与实现 目的： 学习有限状态机的基本概念，掌握如何设计和实现Mealy型和Moore型有限状态机。 内容： 有限状态机是描述和控制复杂逻辑系统的有力工具。本实验将引导学生从实际问题出发，绘制状态转移图和状态表，并将其转化为实际的硬件电路。常见的实验课题可能包括：简单的交通灯控制器、序列检测器、电子密码锁等。 实验要点： 理解状态机中的状态、输入、输出和转移，掌握两种状态机模型的区别和适用场景，学习使用触发器和组合逻辑实现状态机的硬件模型。 实验十：存储器的基本原理与应用 目的： 了解各类存储器的基本结构和工作原理，并学习其在数字系统中的简单应用。 内容： 介绍RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）的基本概念，包括静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的区别，以及PROM、EPROM、EEPROM等。学生将可能接触到如SRAM模块（如CY7C1009）或简单的ROM（如EEPROM）的读写操作，理解数据如何在存储器中存储和读取。 实验要点： 理解存储器的地址、数据和控制信号，掌握存储器读写的基本时序，理解存储器在数据存储和程序执行中的核心作用。 第三部分：专题实验与综合应用 实验十一：模数转换（ADC）与数模转换（DAC） 目的： 了解模数转换和数模转换的基本原理，并学习简单ADC/DAC芯片的应用。 内容： 介绍数字信号与模拟信号之间的转换关系，以及常用的ADC和DAC转换方法（如逐次逼近、积分型等）。学生将通过实验，使用简单的ADC（如ADC0804）和DAC（如DAC0832）芯片，将模拟信号转换为数字信号，或将数字信号转换为模拟信号，并观察转换结果。 实验要点： 理解量化误差和采样率的概念，掌握ADC/DAC芯片的接口方式和工作时序，理解它们在信号采集和输出中的重要性。 实验十二：数字系统设计实例（如简单的信号发生器或数据采集系统） 目的： 综合运用前述实验中掌握的知识和技能，设计并实现一个小型数字系统。 内容： 这是一个综合性的实验，旨在锻炼学生的系统设计能力。例如，可以设计一个基于计数器和译码器的简单函数信号发生器，能够输出不同频率和波形的信号；或者设计一个简单的传感器数据采集系统，将传感器采集的模拟信号经过ADC转换为数字信号，并进行初步处理和显示。 实验要点： 强调系统级的设计思维，将各个子模块有机地组合起来，进行整体调试和优化，培养独立解决复杂问题的能力。 实验报告要求： 本书附带详细的实验报告模板，指导学生如何规范地记录实验过程、数据和结果。每一份实验报告都应包含以下要素： 1. 实验名称与日期 2. 实验目的：清晰地陈述本实验要达成的目标。 3. 实验原理：简要概述实验涉及的核心理论知识。 4. 实验仪器与材料：列出实验所需的仪器设备和电子元器件。 5. 实验电路图：绘制清晰、规范的实验电路图，并标注所有元器件的型号和参数。 6. 实验步骤：详细描述实验的操作过程，应清晰、准确、可复现。 7. 实验数据与现象记录：如实记录在实验过程中观察到的各种现象，并准确填写实验数据，包括测量值、示波器波形截图等。 8. 数据处理与分析：对记录的原始数据进行必要的处理，例如计算平均值、误差分析等，并对实验现象进行解释。 9. 实验结果讨论：总结实验结果，分析实验中出现的偏差原因，讨论理论与实际的差异，并提出改进建议。 10. 思考题与课后习题：对实验内容进行深化和拓展，鼓励学生独立思考。 本书特色： 体系完整，循序渐进： 从最基础的逻辑门到复杂的时序逻辑和系统设计，内容覆盖全面，难度循序渐进，适合不同基础的学生。 突出实践，强调动手： 每个实验都紧密结合实际操作，鼓励学生亲自动手搭建电路、调试系统，在实践中巩固和深化理论知识。 设计精巧，贴近工程： 实验项目设计贴近实际工程应用，例如编码器/译码器在显示和控制中的应用，移位寄存器在数据传输中的作用，有限状态机在系统控制中的体现等。 报告规范，培养能力： 详细的实验报告模板指导学生规范记录，有助于培养严谨的科学态度和报告撰写能力。 面向能力，培养创新： 不仅教授“如何做”，更注重引导学生思考“为什么这么做”，并鼓励在掌握基本原理后进行创新设计。 本书的出版，旨在为广大电子信息类专业的学生提供一份高质量的实验指导，帮助他们扎实掌握数字电子技术的基础知识，为未来从事相关领域的学习和工作奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

真正让我印象深刻的是这本书对实验报告撰写规范的细致要求。这部分内容放在书的最后，但其重要性却不亚于任何一个核心实验。它不仅仅是提供了一个报告模板，而是深入剖析了“如何科学地记录实验过程和结果”这一工程学的核心技能。书中详细列举了数据记录的表格格式、误差分析应包含的要素（系统误差与随机误差的区分）、以及如何撰写结论部分以支撑或反驳实验假设。这种对规范的强调，实际上是在训练我们如何像一个合格的工程师一样思考和交流。通过强制性的报告结构训练，我发现自己不仅做实验更认真了——因为我知道每一步操作都将被记录和审视——同时也极大地提高了我的书面表达能力。这本书显然是着眼于培养未来的技术人才，而不是仅仅传授电路知识，它将实验操作、理论理解和工程文档撰写这三个维度完美地结合在了一起，是真正意义上的全方位能力培养工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书在实验设计上的巧妙程度，远超我预期的“指导手册”范畴，它更像是一个循序渐进的“技术挑战集”。我特别欣赏它对“故障排查”部分的强调，很多实验不仅仅是要求你搭出电路并得到预期的结果，更深入地加入了“当输入信号失真、元件参数漂移或出现噪声干扰时，你的电路会如何反应？”这类开放性问题。例如，在涉及RC延时环节的实验中，它鼓励我们故意改变电容的质量，并要求记录并分析由此导致的上升沿和下降沿时间差异，这种主动引入不确定性的做法，非常贴近真实工程环境。很多其他教材只停留在“成功验证”层面，而这本书却致力于培养读者的“健壮性思维”。每完成一个实验模块后，它都会附带一个“拓展思考”环节，通常会引导你研究如何用更先进的器件（比如从分立元件到集成芯片的过渡）来优化现有设计，这种前瞻性的引导，让这本书的生命力远远超出了当前的教学周期。

评分☆☆☆☆☆

我花了相当长的时间来研究这本书的目录结构和章节逻辑，发现它的组织方式极其清晰，简直像一把精密的瑞士军刀，层层递进，结构严谨到近乎苛刻。它并没有采取那种传统的、先堆砌理论再进行实验的模式，而是巧妙地将基础概念融入到每个实验的背景介绍中，让你在“动手做”的过程中自然而然地吸收知识。比如，在讲解CMOS反相器时，理论铺垫非常精炼，紧接着就引导你思考在不同电源电压下，波形转换速度和功耗的变化，这种“提出问题—动手验证—反思理论”的闭环设计，极大地提高了学习的主动性。章节间的过渡设计也处理得非常流畅，上一章的实验结果，往往能成为下一章引入新器件或新电路的直接论据，使得整个学习路径形成了一个有机的整体，而非孤立的知识点集合。对于自学者而言，这种逻辑的连贯性是至关重要的，它避免了知识点堆砌带来的迷失感，每翻过一页，你都能清晰地知道自己距离掌握整个模块的目标又近了一步，这种结构上的完整性，是任何优秀的工程实践手册必备的素质。

评分☆☆☆☆☆

从语言风格和专业术语的使用来看，作者群显然对目标读者——初入数字电子领域的学生——有着深刻的理解。全书的叙述语言保持了一种难得的平衡：它足够严谨，使用了所有必须的技术词汇（如建立时间、保持时间、扇出系数等），但同时，在解释这些复杂概念时，又大量采用了生动形象的比喻和类比，使得原本枯燥的物理过程变得直观可感。比如，对“亚稳态”的描述，用到了一个日常生活中的排队场景来解释逻辑电平在稳定区和不稳定区之间的微妙状态，这种处理方式极大地降低了初学者的畏难情绪。此外，书中的图示质量极高，不仅是标准的原理图符号，连实验搭建图都细致到了导线的颜色和布局建议，这对于空间想象能力尚不成熟的读者来说，简直是福音。它避免了那种过于学术化、晦涩难懂的行文腔调，更像是一位经验丰富、耐心十足的资深工程师在手把手地进行指导，既有理论深度，又不失实践温度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计相当有意思，封面选用的那种略带磨砂质感的纸张，拿在手里很有分量，让人感觉这不是一本普通的教材。色彩搭配上，主色调是深沉的蓝，点缀着一些简洁的电路图线条，视觉冲击力虽然不强，但却透着一股严谨和专业的气息。内页的纸张质量也值得称赞，白度适中，印刷字迹清晰锐利，即便是复杂的元器件符号和波形图，也能看得一清二楚，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。装订方面，采用了线装加胶装的混合方式，翻页的时候非常顺滑，而且感觉非常牢固，即便是频繁地打开查找和做笔记，也不担心书本会散架。侧边裁切也处理得十分整齐，整体给人一种精心打磨过的精品教材的感觉。更值得一提的是，书本的开本尺寸拿捏得恰到好处，既保证了图表的展示空间，又方便日常携带和在实验台上放置，设计者显然对读者的使用场景做了深入的考量，这种细节上的用心，在同类技术书籍中是比较少见的。这本书的物理形态本身，就构成了一种对学习的积极暗示，让你在接触内容之前，就已经对它产生了一份敬意。