数字电子电路分析与应用

本书是全面介绍数字电子技术的基本知识、基本技能，采用工学结合、项目一体化、任务驱动法等教学模式而编写的电气电子类数字电子技术的基础教材。全书共有六个项目，包括表决器的制作与调试，数字显示器的设计、制作与调试，四人抢答器的制作与调试，数字钟的设计、制作与调试，水位报警器的制作与调试，数字显示温度计的制作与调试。

本书以项目为核心，以制作为目的，较为全面地涵盖了数字电路的基本知识，逻辑门的功能与应用，组合逻辑电路分析与设计，时序逻辑电路分析与设计，555 定时器的应用，数/ 模、模/ 数转换器的功能介绍与应用等内容，为学生们走上工作岗位奠定了坚实的专业基础。

本书是在高等职业教育多年教学改革与实践的基础上，根据高职高专新能源、电气电子类专业人才培训方案，结合最新出版的电工、电子国家职业标准，由德州职业技术学院“双师型”教师编写。在内容的选取上，体现了先进性和实践性，将基础理论与项目有机结合，采用项目教学法突出工艺要领与操作技能的培养。书中不仅列举了大量的实例，还总结了从业人员在实际工作中常见故障的分析和处理方法。

本书是新能源、电类系列基础教材之一。考虑到教学对象的特点，在教材的编写过程中，在深度和广度上努力遵循“少而精”和“理论联系实际”的原则。基础理论以必需、实用、够用为原则，突出技能训练，同时注重数字电子技术中的工程实际问题，力求做到主题鲜明、特色鲜明、重点突出，以培养技术应用型人才为目标；在文字叙述上，力求简明扼要、通俗易懂，以便于学生学习；在编排形式上，将学习内容与思考题相融合、课程内容与学习指导相融合；在内容安排上，注重遵循认知规律，由浅入深，循序渐进。本书克服了传统教材中理论内容偏深、偏多、抽象的弊端，突出了理论联系实际的原则。教材渗透“任务驱动”的学习方式，鼓励学生动手操作，倡导学生的主动探究与合作交流，同时体现了科学性和实用性，使学生既能学到理论知识，又能通过技能训练掌握相关的技能操作。

本书形式新颖、独特，内容实用，文字简练，图文并茂，通俗易懂，独具特色。另外，本书还具有选材注重实用性、系统性和先进性，有利于提高学生应用数字电子技术解决实际问题的能力等特点。从强化培养操作技能，掌握一门实用技术的角度出发，较好地体现了本专业当前最新的实用知识与操作技术，对于提高学生动手实际操作的基本素质，掌握数字电路技术的核心内容与技能有直接的帮助和指导作用。

参加本书编写的人员都是来自一线的项目研发人员且又是一线老师，还有工作在企业生产一线的工程技术人员。全书坚持以岗位需要为原则，特别注重教学与生产实际紧密联系，在基本保证知识连贯性的基础上，着眼于技能操作，力求浓缩精炼，突出针对性、典型性、实用性；提供的典型实例都是比较成熟的操作过程，便于学生学习、模仿和借鉴，减少了学习的弯路，并且尽量选用先进的、典型的、实用的实训课题。

在本书编写过程中，参考了国内外有关著作和研究成果，并将编者多年来在教学和实践中积累的经验、操作要点等充实在教材中，在此向有关资料的作者和帮助出版的有关人员、单位表示诚挚的感谢。全书得到了中国水利水电出版社万水分社相关领导的大力支持和策划团队的用心指导，在此深表感谢。

本书由德州职业技术学院新能源工程系负责编写，全书由闫学敏、董圣英任主编，明习凤、李建勇任副主编。参加编写的人员还有：姚丙申、王东霞、陈圣林、殷淑英、梁强、王德厚、冯毅等，其中王德厚、冯毅为经验丰富的企业工程人员。由于编者水平有限，编写时间仓促，疏漏不当之处在所难免，敬请各位专家、教师和同学批评指正。

编 者

2016年2月

项目一 逻辑门电路的应用 1
【项目导读】 1
任务 三人表决器的制作与调试 1
【任务描述】 1
一、项目学习情境描述 1
二、项目学习目标 2
【相关知识】 2
一、数字电路的基本概念 2
二、数制和码制 3
三、逻辑关系和逻辑门电路 6
四、逻辑变量和逻辑函数 13
五、逻辑代数中的公式和常用定理 16
六、逻辑函数的代数化简法 19
七、集成门电路 30
【任务实施】 38
一、电路原理与元器件基本介绍 38
二、任务实施—采用基本门电路三人
表决器的制作实施 39
三、任务评价与总结 41
【知识拓展】 42
多谐振荡器 42
【项目总结】 46
【项目训练】 46
项目二 组合电路的应用 51
【项目导读】 51
任务 病房呼叫系统的设计、制作与调试 51
【任务描述】 51
一、任务学习情境描述 51
二、任务学习目标 52
【相关知识】 52
一、组合逻辑电路及特点 52
二、组合逻辑电路的分析方法 52
三、组合逻辑电路的设计 53
四、常用的组合逻辑电路—编码器
和译码器 55
【任务实施】 67
一、电路原理与元器件基本介绍 67
二、任务实施 68
三、任务评价与总结 70
【知识拓展】 71
其他组合逻辑电路 71
【项目总结】 75
【项目训练】 76
项目三 触发器应用电路 81
【项目导读】 81
任务一 八路抢答器的制作与调试 81
【任务描述】 81
【相关知识】 82
一、触发器概述 82
二、RS触发器 83
【任务实施】 91
一、电路原理与元器件基本介绍 91
二、任务实施 93
三、任务总结 94
任务二 四路抢答器的制作与调试 95
【任务描述】 95
一、任务学习情境描述 95
二、任务学习目标 96
【相关知识】 96
D触发器 96
【任务实施】 100
一、电路原理与元器件基本介绍 100
二、任务实施 102
三、任务评价与总结 104
【知识拓展】 105
一、JK触发器 105
二、T和T′触发器 109
三、不同类型触发器功能的相互转换 111
【项目总结】 112
【项目训练】 113
项目四 NE555集成定时器应用电路 116
【项目导读】 116
任务 低水位报警器的制作与调试 116
【任务描述】 116
一、任务学习情境描述 116
二、任务学习目标 117
【相关知识】 117
一、555定时器的概述 117
二、555定时器的典型应用 120
【任务实施】 123
一、电路原理与元器件基本介绍 123
二、电路元器件参数及功能 124
三、项目实施—555定时器构成的水位
报警器的制作与调试 124
四、任务总结与评价 127
【知识拓展】 128
一、基于NE555的其他应用电路 128
二、其他类型的脉冲整形电路 131
【项目总结】 139
【项目训练】 140
项目五 数字钟的设计、制作与调试 142
【项目导读】 142
任务 数字钟的设计、制作与调试 142
【任务描述】 142
一、任务学习情境描述 142
二、任务学习目标 143
【相关知识】 143
一、时序逻辑电路概述 143
二、时序逻辑电路的特点和功能描述
方法 144
三、计数器 146
【任务实施】 163
一、电路原理与元器件基本介绍 163
二、任务实施 167
三、任务评价与总结 170
【知识拓展】 172
一、常用的时序逻辑电路 172
二、时序逻辑电路设计 178
【项目总结】 181
【项目训练】 181
项目六 数/模与模/数转换电路的应用 185
【项目导读】 185
任务 数字显示温度计的制作与调试 185
【任务描述】 185
一、任务学习情境描述 185
二、任务学习目标 186
【相关知识】 186
一、概述 186
二、数－模转换器（DAC） 186
三、模－数转换器（ADC） 190
【任务实施】 197
一、电路原理与元器件基本介绍 197
二、项目实施—数字显示温度计的
制作实施 202
三、任务评价 206
【项目总结】 208
【项目训练】 208

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