
本书以电子信息类专业就业岗位所需的职业技能和知识为依据,融合数字电子技术的主干内容和Multisim软件仿真技术、电子制作技术设计学习项目,具体内容包括简单会议表决器(逻辑代数基本知识、门电路应用等)、键盘与显示电路(编码、译码器等)、BCD加法器(加法器及其他中规模器件)、四人竞赛抢答器(时序电路及触发器应用)、100秒计时与显示电路(计数器、寄存器的应用)、多功能数字钟电路(综合应用)、简单数字电压表(A/D/、D/A转换)等项目的设计与制作。同时本书还介绍了EWB、Multisim仿真软件、电路焊接等知识和技能,使学生能够更全面地掌握有关数字电子技术应用的知识和技能。 本书主要作为职业技术院校和成人教育院校的应用电子技术、电子信息工程、机电一体化、电气自动化、计算机应用技术等专业的教材,也可供从事电子技术方面的工程技术人员和自学者参考。
前 言 《数字电子技术及应用项目教程》是在传统数字电子技术课程基础上,融合电子仿真技术,经过项目化改造而来。数字电子技术是电子信息类各专业的一门重要技术基础课,课程的理论性、实践性、应用性都很强,学习好本课程对后续单片机技术等多门课程的学习大有裨益。因此,职业院校的电子信息大类各专业(如应用电子技术、电子信息工程、机电一体化、计算机应用技术等)的学生都开设这门课程。数字电子技术及其学习方式的发展很快,教学的内容和方式也要跟着发展的形式变化。本教材根据教育部对现代高等职业教育的要求,在广泛调研的基础上,以项目为主导、以任务为驱动,设计了7个教学项目,打破传统的专业知识体系,将各知识技能点打乱重构,分配到各项目及其任务中去,使学习者在教师的引导下,完成各学习任务和项目的同时完成知识、技能的学习,在做中学,在学中做。书中所设计的项目既能保证学习专业知识的全面性又便于教与学,在项目及任务的组织上,符合学习者的认知发展规律,从简单到复杂,从单一到综合,在学习中,教师的指导也应从多到少,学生的自主学习从少到多。 本书包含7个教学项目,教师可根据情况选择学习。每个项目包含若干学习任务,在每个学习任务中都明确了学习的技能目标、知识目标和学生的实践活动与指导、知识链接与扩展、巩固与提高等内容。每个任务的知识链接与扩展都是完成本任务必需的知识,保证学以致用,理论适度够用,重点培养学生的分析设计能力和电路制作能力,坚持培养学生的实践操作能力。同时,书中大量使用EWB和Multisim仿真软件,进行电路的仿真设计和测试,使学生逐步掌握1~2种电子仿真软件的使用,同时通过这种方式拓展学生的学习时空。本书有完善的配套课程设计材料和教学资源、远程学习网站,有助于培养学员的自学能力和可持续发展能力。 本书主编为李鹏,负责全书的设计与规划、教学资源的组织和建设,并主笔编写了项目1~3的内容,同时也参与其他项目的编写。本书参编人员有:姜永华、白春涛、郭迎娣、张静(分别完成4~7项目的编写任务并协助完成全书校稿、组织教学辅助材料,建立课程网站资源等工作)。本书的规划以及项目的筛选、电路设计等得到栾春光教授和多位企业专家的帮助,在此向为本书提供帮助的朋友表示衷心的感谢。 由于编者水平和实践经验有限,书中难免有错漏与不妥之处,欢迎广大读者提出宝贵意见,批评指正,联系邮箱ytlip@126.com。
目 录 项目一 简易会议表决器电路设计与制作 1 任务一 数字逻辑认识与交流 1 ? 技能目标 1 ? 知识目标 1 ? 实践活动与指导 2 ? 知识链接与扩展 2 ? 巩固与提高 4 任务二 表示与使用逻辑 4 ? 技能目标 4 ? 知识目标 4 ? 实践活动与指导 5 ? 知识链接与扩展(一) 5 一、数制及其相互转化 5 二、常见二进制编码 8 三、基本逻辑运算及简单复合逻辑运算 10 四、逻辑代数的常用公式及规则 14 ? 巩固与提高 16 ? 知识链接与扩展(二) 17 一、逻辑代数的基本规则 17 二、卡诺图化简 18 ? 巩固与提高 23 任务三 3人会议表决器的设计 25 ? 技能目标 25 ? 知识目标 25 ? 实践活动 25 ? 知识链接与扩展 25 一、逻辑函数及其表示方法 25 二、组合逻辑电路的设计步骤与方法 28 ? 巩固与提高 28 任务四 三人会议表决器的Multisim仿真 30 ? 技能目标 30 ? 知识目标 30 ? 实践活动与指导 30 ? 知识链接与扩展 30 一、Multisim软件的初步使用 30 二、电路输入输出部分 32 三、电路仿真 35 四、逻辑转换仪的使用 36 ? 巩固与提高 37 任务五 三人会议表决器的电路搭建与测试 37 ? 技能目标 37 ? 知识目标 37 ? 实践活动与指导 38 ? 知识链接与扩展 38 一、实训台基本情况介绍 38 二、简易会议表决电路的搭建 38 三、集成门电路的分类及电气特性 39 ? 巩固与提高 51 项目二 数字键盘与显示电路设计与制作 54 任务一 二进制及BCD编码器的初识和功能测试 54 ? 技能目标 54 ? 知识目标 55 ? 实践活动与指导 55 ? 知识链接与扩展 55 一、组合逻辑电路 55 二、编码器分类及其功能测试 58 ? 巩固与提高 63 任务二 数字键盘设计与电路制作 64 ? 技能目标 64 ? 知识目标 64 ? 实践活动与指导 64 ? 知识链接与扩展 64 一、键盘显示电路的框图 64 二、键盘和编码电路设计 65 ? 巩固与提高 66 任务三 常用译码器的认识和应用 66 ? 技能目标 66 ? 知识目标 66 ? 实践活动与指导 67 ? 知识链接与扩展—译码器 67 ? 巩固与提高 74 任务四 数字键盘设计与显示电路设计、制作 75 ? 技能目标 75 ? 知识目标 75 ? 实践活动与指导 75 ? 知识链接与扩展 75 一、数字键盘与显示电路原理图 75 二、电路制作材料与工具 76 三、数字键盘与显示电路的制作 82 ? 巩固与提高 82 任务五 二进制译码器电路的应用扩展 83 ? 技能目标 83 ? 知识目标 83 ? 实践活动与指导 83 ? 知识链接与扩展 83 一、二进制译码器功能扩展 83 二、二进制译码器作为函数发生器 86 ? 巩固与提高 87 项目三 BCD加法器设计与制作 88 任务一 一位二进制加法器的设计与仿真 88 ? 技能目标 88 ? 知识目标 88 ? 实践活动与指导 89 ? 知识链接与扩展 89 一、半加器的设计 89 二、全加器的设计与仿真 90 ? 巩固与提高 92 任务二 多位二进制加法器的设计与电路仿真 92 ? 技能目标 92 ? 知识目标 92 ? 实践活动与指导 92 ? 知识链接与扩展 92 一、四位二进制加法器的设计和仿真 92 二、集成加法器的功能和测试 95 三、用加法器设计8421BCD码和余3码的互换电路 96 ? 巩固与提高 98 任务三 一位8421BCD十进制加法器的设计与制作 98 ? 技能目标 98 ? 知识目标 98 ? 实践活动与指导 98 ? 知识链接与扩展 98 一、8421BCD码加法的特点 98 二、BCD加法器电路框图 99 三、BCD加法器电路设计和仿真 100 四、BCD加法器电路的搭建 101 ? 巩固与提高 101 项目四 四人竞赛抢答器的设计与制作 102 任务一 简单自动蓄水池控制电路分析 102 ? 技能目标 102 ? 知识目标 102 ? 实践活动与指导 103 ? 知识链接与扩展 103 一、简单自动蓄水池的基本情况 103 二、简单自动蓄水池控制电路的工作 104 三、基本RS触发器的功能和表示 105 ? 巩固与提高 108 任务二 各类触发器的功能测试与比较 109 ? 技能目标 109 ? 知识目标 110 ? 实践活动与指导 110 ? 知识链接与扩展 110 一、触发器的分类 110 二、时钟触发器 110 ? 巩固与提高 124 任务三 四人竞赛抢答器的设计与仿真、制作 127 ? 技能目标 127 ? 知识目标 127 ? 实践活动与指导 127 ? 知识链接与扩展 127 一、电路设计框图 127 二、电路各部分的设计与仿真 128 三、电路的制作 130 ? 巩固与提高 131 项目五 100秒计时与显示电路设计与制作 134 任务一 计数器设计与功能仿真 134 ? 技能目标 134 ? 知识目标 134 ? 实践活动与指导 135 ? 知识链接与扩展 135 一、时序逻辑电路特点及计数器的分类 135 二、用二分频电路构成二进制计数器 136 三、十进制计数器的设计与仿真 141 四、时序逻辑电路的分析方法 142 ? 巩固与提高 146 任务二 集成计数器的功能比较与测试 147 ? 技能目标 147 ? 知识目标 147 ? 实践活动与指导 147 ? 知识链接与扩展 148 一、二进制集成计数器 148 二、十进制集成计数器 156 三、可逆集成计数器 159 四、构成任意进制计数器的方法 162 ? 巩固与提高 168 任务三 100秒计时与显示电路设计与制作 169 ? 技能目标 169 ? 知识目标 170 ? 实践活动与指导 170 ? 知识链接与扩展 170 一、一百进制计数器的设计与仿真 170 二、脉冲信号的产生电路 172 三、100秒计时显示电路与抢答器的联调 177 ? 巩固与提高 179 项目六 多功能数字钟电路设计与制作 180 任务一 多功能数字钟的功能分析与框图设计 180 ? 技能目标 180 ? 知识目标 180 ? 实践活动与指导 181 ? 知识链接与扩展 181 一、电路功能分析 181 二、数字钟功能框图 181 ? 巩固与提高 181 任务二 时钟脉冲电路的认识与测试 182 ? 技能目标 182 ? 知识目标 182 ? 实践活动与指导 182 ? 知识链接与扩展 182 一、脉冲电路的类型和脉冲波形的基本参数 182 二、555定时器的认识 183 三、施密特触发器(Schmitt Trigger) 185 四、单稳态触发器(Monostable Trigger) 190 ? 巩固与提高 194 任务三 数字钟电路的原理设计 196 ? 技能目标 196 ? 知识目标 196 ? 实践活动 196 ? 知识链接与扩展 196 一、振荡与分频电路设计 197 二、时、分、秒计时部分设计 199 三、显示电路 201 四、校时电路 203 五、整点报时电路设计 205 ? 巩固与提高 209 任务四 数字钟电路的制作与调试 209 ? 技能目标 209 ? 知识目标 209 ? 实践活动与指导 209 ? 知识链接与扩展 209 一、列写元器件清单 209 二、制作并测试电路 211 ? 巩固与提高 211 项目七 简单数字电压表的设计 212 任务一 A/D和D/A转换器件认识与交流 212 ? 技能目标 212 ? 知识目标 212 ? 实践活动与指导 212 ? 知识链接与扩展 213 一、A/D和D/A转换的概念和应用领域 213 二、D/A转换器的基本工作原理和参数 213 三、A/D转换器的基本工作原理和参数 217 四、ADC和DAC的发展趋势和应用前景 220 ? 巩固与提高 221 任务二 设计数字式电压表 221 ? 技能目标 221 ? 知识目标 222 ? 实践活动与指导 222 ? 知识链接与扩展 222 一、MC14433的基本情况 222 二、电路设计框图 224 三、三位半数字电压表的设计原理图 225 ? 巩固与提高 227 附录 常用集成电路逻辑符号对照表 228
李鹏,男,烟台职业学院电子系电子信息教研室主任,具备较为丰富的教学实践经验和教材编写经验,曾主持多项教科研项目。
http://www.hxedu.com.cn/hxedu/fg/book/bookinfo.html?code=G0276110