數(shù)字電子電路分析與應(yīng)用

本書(shū)是全面介紹數(shù)字電子技術(shù)的基本知識(shí)、基本技能，采用工學(xué)結(jié)合、項(xiàng)目一體化、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等教學(xué)模式而編寫(xiě)的電氣電子類(lèi)數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)教材。全書(shū)共有六個(gè)項(xiàng)目，包括表決器的制作與調(diào)試，數(shù)字顯示器的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試，四人搶答器的制作與調(diào)試，數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試，水位報(bào)警器的制作與調(diào)試，數(shù)字顯示溫度計(jì)的制作與調(diào)試。

本書(shū)以項(xiàng)目為核心，以制作為目的，較為全面地涵蓋了數(shù)字電路的基本知識(shí)，邏輯門(mén)的功能與應(yīng)用，組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)，時(shí)序邏輯電路分析與設(shè)計(jì)，555 定時(shí)器的應(yīng)用，數(shù)/ 模、模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器的功能介紹與應(yīng)用等內(nèi)容，為學(xué)生們走上工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。

本書(shū)是在高等職業(yè)教育多年教學(xué)改革與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，根據(jù)高職高專(zhuān)新能源、電氣電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培訓(xùn)方案，結(jié)合最新出版的電工、電子國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院“雙師型”教師編寫(xiě)。在內(nèi)容的選取上，體現(xiàn)了先進(jìn)性和實(shí)踐性，將基礎(chǔ)理論與項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合，采用項(xiàng)目教學(xué)法突出工藝要領(lǐng)與操作技能的培養(yǎng)。書(shū)中不僅列舉了大量的實(shí)例，還總結(jié)了從業(yè)人員在實(shí)際工作中常見(jiàn)故障的分析和處理方法。

本書(shū)是新能源、電類(lèi)系列基礎(chǔ)教材之一。考慮到教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，在教材的編寫(xiě)過(guò)程中，在深度和廣度上努力遵循“少而精”和“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則。基礎(chǔ)理論以必需、實(shí)用、夠用為原則，突出技能訓(xùn)練，同時(shí)注重?cái)?shù)字電子技術(shù)中的工程實(shí)際問(wèn)題，力求做到主題鮮明、特色鮮明、重點(diǎn)突出，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才為目標(biāo)；在文字?jǐn)⑹錾希�力求�?jiǎn)明扼要、通俗易懂，以便于學(xué)生學(xué)習(xí)；在編排形式上，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與思考題相融合、課程內(nèi)容與學(xué)習(xí)指導(dǎo)相融合；在內(nèi)容安排上，注重遵循認(rèn)知規(guī)律，由淺入深，循序漸進(jìn)。本書(shū)克服了傳統(tǒng)教材中理論內(nèi)容偏深、偏多、抽象的弊端，突出了理論聯(lián)系實(shí)際的原則。教材滲透“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，倡導(dǎo)學(xué)生的主動(dòng)探究與合作交流，同時(shí)體現(xiàn)了科學(xué)性和實(shí)用性，使學(xué)生既能學(xué)到理論知識(shí)，又能通過(guò)技能訓(xùn)練掌握相關(guān)的技能操作。

本書(shū)形式新穎、獨(dú)特，內(nèi)容實(shí)用，文字簡(jiǎn)練，圖文并茂，通俗易懂，獨(dú)具特色。另外，本書(shū)還具有選材注重實(shí)用性、系統(tǒng)性和先進(jìn)性，有利于提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力等特點(diǎn)。從強(qiáng)化培養(yǎng)操作技能，掌握一門(mén)實(shí)用技術(shù)的角度出發(fā)，較好地體現(xiàn)了本專(zhuān)業(yè)當(dāng)前最新的實(shí)用知識(shí)與操作技術(shù)，對(duì)于提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)際操作的基本素質(zhì)，掌握數(shù)字電路技術(shù)的核心內(nèi)容與技能有直接的幫助和指導(dǎo)作用。

參加本書(shū)編寫(xiě)的人員都是來(lái)自一線(xiàn)的項(xiàng)目研發(fā)人員且又是一線(xiàn)老師，還有工作在企業(yè)生產(chǎn)一線(xiàn)的工程技術(shù)人員。全書(shū)堅(jiān)持以崗位需要為原則，特別注重教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系，在基本保證知識(shí)連貫性的基礎(chǔ)上，著眼于技能操作，力求濃縮精煉，突出針對(duì)性、典型性、實(shí)用性；提供的典型實(shí)例都是比較成熟的操作過(guò)程，便于學(xué)生學(xué)習(xí)、模仿和借鑒，減少了學(xué)習(xí)的彎路，并且盡量選用先進(jìn)的、典型的、實(shí)用的實(shí)訓(xùn)課題。

在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，參考了國(guó)內(nèi)外有關(guān)著作和研究成果，并將編者多年來(lái)在教學(xué)和實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)、操作要點(diǎn)等充實(shí)在教材中，在此向有關(guān)資料的作者和幫助出版的有關(guān)人員、單位表示誠(chéng)摯的感謝。全書(shū)得到了中國(guó)水利水電出版社萬(wàn)水分社相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和策劃團(tuán)隊(duì)的用心指導(dǎo)，在此深表感謝。

本書(shū)由德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院新能源工程系負(fù)責(zé)編寫(xiě)，全書(shū)由閆學(xué)敏、董圣英任主編，明習(xí)鳳、李建勇任副主編。參加編寫(xiě)的人員還有：姚丙申、王東霞、陳圣林、殷淑英、梁強(qiáng)、王德厚、馮毅等，其中王德厚、馮毅為經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)工程人員。由于編者水平有限，編寫(xiě)時(shí)間倉(cāng)促，疏漏不當(dāng)之處在所難免，敬請(qǐng)各位專(zhuān)家、教師和同學(xué)批評(píng)指正。

編 者

2016年2月

項(xiàng)目一 邏輯門(mén)電路的應(yīng)用 1
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 1
任務(wù) 三人表決器的制作與調(diào)試 1
【任務(wù)描述】 1
一、項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境描述 1
二、項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo) 2
【相關(guān)知識(shí)】 2
一、數(shù)字電路的基本概念 2
二、數(shù)制和碼制 3
三、邏輯關(guān)系和邏輯門(mén)電路 6
四、邏輯變量和邏輯函數(shù) 13
五、邏輯代數(shù)中的公式和常用定理 16
六、邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡(jiǎn)法 19
七、集成門(mén)電路 30
【任務(wù)實(shí)施】 38
一、電路原理與元器件基本介紹 38
二、任務(wù)實(shí)施—采用基本門(mén)電路三人
表決器的制作實(shí)施 39
三、任務(wù)評(píng)價(jià)與總結(jié) 41
【知識(shí)拓展】 42
多諧振蕩器 42
【項(xiàng)目總結(jié)】 46
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 46
項(xiàng)目二 組合電路的應(yīng)用 51
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 51
任務(wù) 病房呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試 51
【任務(wù)描述】 51
一、任務(wù)學(xué)習(xí)情境描述 51
二、任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo) 52
【相關(guān)知識(shí)】 52
一、組合邏輯電路及特點(diǎn) 52
二、組合邏輯電路的分析方法 52
三、組合邏輯電路的設(shè)計(jì) 53
四、常用的組合邏輯電路—編碼器
和譯碼器 55
【任務(wù)實(shí)施】 67
一、電路原理與元器件基本介紹 67
二、任務(wù)實(shí)施 68
三、任務(wù)評(píng)價(jià)與總結(jié) 70
【知識(shí)拓展】 71
其他組合邏輯電路 71
【項(xiàng)目總結(jié)】 75
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 76
項(xiàng)目三 觸發(fā)器應(yīng)用電路 81
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 81
任務(wù)一 八路搶答器的制作與調(diào)試 81
【任務(wù)描述】 81
【相關(guān)知識(shí)】 82
一、觸發(fā)器概述 82
二、RS觸發(fā)器 83
【任務(wù)實(shí)施】 91
一、電路原理與元器件基本介紹 91
二、任務(wù)實(shí)施 93
三、任務(wù)總結(jié) 94
任務(wù)二 四路搶答器的制作與調(diào)試 95
【任務(wù)描述】 95
一、任務(wù)學(xué)習(xí)情境描述 95
二、任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo) 96
【相關(guān)知識(shí)】 96
D觸發(fā)器 96
【任務(wù)實(shí)施】 100
一、電路原理與元器件基本介紹 100
二、任務(wù)實(shí)施 102
三、任務(wù)評(píng)價(jià)與總結(jié) 104
【知識(shí)拓展】 105
一、JK觸發(fā)器 105
二、T和T′觸發(fā)器 109
三、不同類(lèi)型觸發(fā)器功能的相互轉(zhuǎn)換 111
【項(xiàng)目總結(jié)】 112
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 113
項(xiàng)目四 NE555集成定時(shí)器應(yīng)用電路 116
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 116
任務(wù) 低水位報(bào)警器的制作與調(diào)試 116
【任務(wù)描述】 116
一、任務(wù)學(xué)習(xí)情境描述 116
二、任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo) 117
【相關(guān)知識(shí)】 117
一、555定時(shí)器的概述 117
二、555定時(shí)器的典型應(yīng)用 120
【任務(wù)實(shí)施】 123
一、電路原理與元器件基本介紹 123
二、電路元器件參數(shù)及功能 124
三、項(xiàng)目實(shí)施—555定時(shí)器構(gòu)成的水位
報(bào)警器的制作與調(diào)試 124
四、任務(wù)總結(jié)與評(píng)價(jià) 127
【知識(shí)拓展】 128
一、基于NE555的其他應(yīng)用電路 128
二、其他類(lèi)型的脈沖整形電路 131
【項(xiàng)目總結(jié)】 139
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 140
項(xiàng)目五 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試 142
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 142
任務(wù) 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試 142
【任務(wù)描述】 142
一、任務(wù)學(xué)習(xí)情境描述 142
二、任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo) 143
【相關(guān)知識(shí)】 143
一、時(shí)序邏輯電路概述 143
二、時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)和功能描述
方法 144
三、計(jì)數(shù)器 146
【任務(wù)實(shí)施】 163
一、電路原理與元器件基本介紹 163
二、任務(wù)實(shí)施 167
三、任務(wù)評(píng)價(jià)與總結(jié) 170
【知識(shí)拓展】 172
一、常用的時(shí)序邏輯電路 172
二、時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì) 178
【項(xiàng)目總結(jié)】 181
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 181
項(xiàng)目六 數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用 185
【項(xiàng)目導(dǎo)讀】 185
任務(wù) 數(shù)字顯示溫度計(jì)的制作與調(diào)試 185
【任務(wù)描述】 185
一、任務(wù)學(xué)習(xí)情境描述 185
二、任務(wù)學(xué)習(xí)目標(biāo) 186
【相關(guān)知識(shí)】 186
一、概述 186
二、數(shù)－模轉(zhuǎn)換器（DAC） 186
三、模－數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 190
【任務(wù)實(shí)施】 197
一、電路原理與元器件基本介紹 197
二、項(xiàng)目實(shí)施—數(shù)字顯示溫度計(jì)的
制作實(shí)施 202
三、任務(wù)評(píng)價(jià) 206
【項(xiàng)目總結(jié)】 208
【項(xiàng)目訓(xùn)練】 208

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