Digital Electronics Experiments Manual pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:McGraw-Hill College

作者:Tokheim, Roger L.

出品人:

页数:399

译者:

出版时间:2007-3

价格:$ 103.40

装帧:Pap

isbn号码:9780073319957

丛书系列:

图书标签:

• Digital Electronics
• Experiments
• Electronics
• Manual
• Lab
• Circuit
• Testing
• DIY
• Education
• Beginner

电路设计的启蒙之旅：从原理到实践的严谨探索 踏入数字电子技术的奇妙世界，往往伴随着一份对未知的好奇与对创造的渴望。从最初的逻辑门电路到复杂的微处理器架构，每一个进步都建立在前人对基本原理的深刻理解之上。一本优秀的实验手册，不仅是理论知识的载体，更是连接抽象概念与具体实现的桥梁。它引导我们亲手搭建电路，观察现象，验证理论，从而在实践中加深理解，培养解决实际问题的能力。 本书旨在为那些渴望深入了解数字电子世界、并希望通过动手实践来巩固知识的学习者提供一份全面而系统的指导。我们摒弃了纯粹的理论堆砌，而是将理论与实验紧密结合，力求在每一次操作中，都能让读者体会到数字信号的脉搏，感受到逻辑判断的魅力。这是一次从“为什么”到“怎么做”的转变，一次从“看到”到“做到”的飞跃。 核心概念的扎实奠基 在数字电子学的广阔领域中，一些基础概念如同基石，支撑着整个大厦的稳固。本书将首先聚焦于这些最核心的元素，确保读者在开始更复杂的探索之前，拥有一个坚实的基础。 数字信号与模拟信号的本质区别：我们将深入探讨数字信号的离散性和二进制特性，以及它与连续变化的模拟信号在表示信息的方式上的根本差异。理解这一点，是理解后续所有数字电路工作原理的前提。我们会通过简单的示意图和类比，帮助读者建立直观的认识。 逻辑门电路——数字世界的语言：AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR，这些逻辑门是构建一切数字电路的基本单元。我们将详细介绍每种逻辑门的逻辑功能、真值表、以及它们在电子符号上的表示。实验部分将引导读者使用基本的晶体管或集成电路芯片搭建这些逻辑门，并利用LED等指示元件来直观地观察其输出结果，验证其逻辑功能。例如，在AND门实验中，我们将连接两个开关作为输入，LED作为输出，通过操作开关来观察LED的亮灭状态，与AND门的真值表进行比对。 布尔代数与逻辑简化：布尔代数是描述和分析数字逻辑电路的数学工具。我们将介绍布尔代数的基本定律和定理，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等，并演示如何利用它们对复杂的逻辑表达式进行化简，从而优化电路设计，减少元件数量，提高效率。我们会通过一系列的例题，引导读者一步步进行布尔表达式的化简，并设计出对应的简化的逻辑电路，与原复杂电路的输出进行比对，验证化简的有效性。 组合逻辑电路的构建与分析 在掌握了基本逻辑门的概念后，我们将进一步探索如何将这些逻辑门组合起来，构建出执行更复杂功能的组合逻辑电路。 编码器与解码器：编码器负责将多路输入信号转换为少数几路输出信号，通常用于将用户的按键输入转换为数字代码。解码器则执行相反的功能，将二进制代码转换为特定的一路输出信号，常用于地址选择或数据分发。我们将设计实验来搭建基本的4-to-2编码器和3-to-8解码器，理解它们的工作原理和实际应用，例如，用按键矩阵和解码器来模拟一个简单的键盘输入系统。 多路选择器（Multiplexer）与分路选择器（Demultiplexer）：多路选择器如同一个“数据开关”，根据选择信号选择其中一路数据输入并将其输出。分路选择器则相反，将一路输入数据分发到多路输出中的一路。我们将演示如何使用逻辑门搭建这两种电路，并设计实验来展示它们在数据路由和信号选择中的作用，例如，用多路选择器实现不同音频源的切换。 加法器与减法器：实现算术运算是数字电路的关键应用之一。我们将从最基本的半加器和全加器开始，逐步构建出能够执行二进制加法和减法的电路，如行波进位加法器。实验将涉及搭建这些算术电路，并输入不同的二进制数进行加减运算，观察计算结果的正确性，体会二进制运算的内在逻辑。 触发器（Flip-Flop）——时序逻辑的基石：与组合逻辑不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于其过去的输入（即电路的状态）。触发器是实现时序逻辑的最基本存储单元，能够存储一位二进制信息。我们将详细介绍SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器的工作原理，包括它们的逻辑图、状态转换表以及时钟信号的作用。实验将引导读者搭建不同类型的触发器，并通过示波器或逻辑分析仪观察其在时钟脉冲作用下的状态变化，理解其存储功能。 时序逻辑电路的设计与应用 在触发器构建的基础上，我们可以进一步构建更复杂的时序逻辑电路，实现数据的存储、计数、移位等功能。 寄存器（Register）：寄存器是由多个触发器组成的电路，用于存储一组二进制数据。我们将介绍移位寄存器（用于数据的串行/并行转换）和并行寄存器（用于数据的存储和并行读写）。实验将包括搭建不同类型的寄存器，并设计程序来向寄存器加载数据，然后进行移位或并行读出，观察数据的流动和存储过程。 计数器（Counter）：计数器是一种能够按照特定序列对输入时钟脉冲进行计数的电路。我们将介绍异步计数器（如行波计数器）和同步计数器（如二进制计数器、十进制计数器）。实验将着重于搭建不同类型的计数器，并观察它们在接收时钟信号时计数状态的变化，例如，搭建一个4位二进制计数器，观察其从0000到1111的计数过程。 状态机（State Machine）：状态机是描述和设计复杂时序逻辑电路的一种强大工具，它能够表示系统在不同输入和时钟信号作用下如何从一个状态转移到另一个状态。我们将介绍有限状态机（FSM）的概念，包括状态图、状态表和状态编码，并演示如何基于状态机设计实际的电路，例如，设计一个简单的交通信号灯控制器。 更高级的概念与实践 在掌握了基础的组合逻辑和时序逻辑后，我们将触及一些更高级的主题，以拓宽读者的视野。 存储器（Memory）：理解数字系统的核心在于数据存储。我们将介绍各种类型的存储器，如随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM），并解释它们的工作原理和在数字系统中的作用。虽然直接搭建大规模存储器芯片超出了实验手册的范畴，但我们会通过模拟实验或介绍其内部结构，让读者了解其基本构成。 数字系统集成与微控制器基础：我们将简要介绍数字逻辑集成电路（IC）家族，如TTL和CMOS系列，以及它们在现代电子产品中的应用。最后，我们会触及微控制器的概念，理解它们如何将大量的数字逻辑功能集成在一个芯片上，成为实现复杂功能的强大平台。虽然本书不是关于微控制器的编程指南，但我们会通过一些简单的实验，展示微控制器如何控制外部的数字电路，为读者开启通往更广阔的嵌入式系统世界的大门。 实验的严谨性与安全性 在进行任何电子实验时，严谨的操作规程和安全意识至关重要。本书的每一个实验都将详细列出所需的元件清单、电路连接图、实验步骤以及预期结果。我们将强调以下几点： 元器件的正确识别与使用：确保读者能够准确识别各种电子元器件，并了解它们的额定参数，避免因误用而损坏元器件或发生危险。 电路连接的准确性：错误的连接是导致电路不工作或损坏元器件的常见原因。我们将提供清晰的接线图，并建议读者在连接前仔细核对。 电源的使用与安全：掌握直流电源和交流电源的安全使用方法，了解限流、过压保护等基本概念。 实验现象的观察与分析：引导读者不仅要关注实验结果，更要理解结果背后的原因，学会通过现象来验证理论，找出问题所在。 学习的乐趣与成就感 数字电子学的学习，是一场充满挑战但也无比 rewarding 的旅程。每一次成功的搭建，每一次对电路工作的理解，都将带来巨大的成就感。本书不仅提供知识，更希望激发读者的探索精神和创新能力。通过亲手实践，您将不再仅仅是理论的被动接受者，而是数字世界的主动创造者。 我们相信，通过本书的引导，您将能够： 建立对数字电子电路的深刻理解：从最基本的逻辑门到复杂的时序系统，都能了然于胸。 掌握电路设计与调试的基本技能：能够独立设计简单的数字电路，并具备解决电路问题的能力。 培养严谨的科学思维和实践能力：在一次次的实验中，锻炼逻辑分析能力和动手能力。 为进一步深入学习数字技术打下坚实的基础：无论是微处理器、FPGA还是嵌入式系统，都将是您顺理成章的下一步。 准备好迎接这场精彩的电路设计冒险吧！让我们一起，用双手点亮数字世界的每一个逻辑节点。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆