数字电子技术

模块一数字电路的基本知识

单元1.1绪论.

1.1.1电子技术的发展历程

1.1.2电子技术的研究内容

1.1.3数字电子技术课程的性质和任务1.1.4领会学习数字电子技术课程的方法1.1.5了解数字电子技术的相关职业.1.1.6数字信号和数字电路

1.1.7数字电路的分类及其特点单元1.2数制和码制

1.2.1数制

1.2.2码制

技能训练1数字示波器的应用

模块小结

思考与练习题

模块二数字逻辑的应用

单元2.1认识数字电子技术的几个基本概念单元2.2逻辑代数及其运算

2.2.1逻辑代数中的三种基本逻辑运算2.2.2逻辑代数中的五种复合逻辑运算单元2.3逻辑代数的公式和运算规则2.3.1逻辑代数中的基本公式

2.3.2逻辑代数的常用公式

2.3.3逻辑代数的三个重要运算规则单元2.4逻辑函数及其表示方法..2.4.1逻辑函数..

2.4.2逻辑函数的表示方法

单元2.5逻辑函数的公式化简法

2.5.1化简的意义与标准.

2.5.2逻辑函数的公式化简法单元2.6逻辑函数的卡诺图化简法2.6.1逻辑函数的最小项表达式2.6.2逻辑函数的卡诺图表示法2.6.3用卡诺图化简逻辑函数

2.6.4具有无关项的逻辑函数的化简技能训练2频率计的应用

模块小结

思考与练习题

模块三逻辑门电路的应用

单元3.1二极管与三极管的开关特性

3.1.1二极管的开关特性

3.1.2三极管的开关特性

3.1.3 MOS管的开关特性

单元3.2 TTL集成门电路

3.2.1 TTL与非门电路

3.2.2其他功能的TTL门电路

3.2.3 TTL集成电路系列介绍

单元3.3CMOS集成逻辑门电路

3.3.1 CMOS反相器

3.3.2其他CMOS门电路

3.3.3 CMOS门电路系列及型号的命名法单元3.4门电路使用及连接的问题

3.4.1 TTL集成电路使用中应注意的问题3.4.2 CMOS集成电路使用中应注意的问题13.4.3 CMOS电路与TTL电路的连接

技能训练3TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试技能训练4CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试模块小结

思考与练习题

模块四组合逻辑电路及其应用

单元4.1组合逻辑电路的组成

单元4.2组合逻辑电路的分析和设计4.2.1组合逻辑电路的分析方法4.2,2组合逻辑电路的设计方法单元4.3编码器和译码器

……

 10.3.2输出逻辑宏单元(OLMC)的结构与输出组态单元10.4 PLD器件的应用开发简介

单元10.5可编程逻辑器件 PLD的应用

技能训练14七段译码显示电路的PLD 设计

模块小结

思考与练习题，

模块十一数字电子技术技能综合实训

单元11.1 智力竞赛定时抢答器的设计实训单元11.2交通信号灯控制器的设计实训单元11.3霓虹灯控制器的设计实训单元11.4GAL 时序逻辑电路的设计实训

单元11.5数字频率计设计实训

参考文献

单元1.1绪论

1.1.1电子技术的发展历程

电子技术(也称电子学)是研究电子器件和电子电路应用的一门科学。电子器件主要是指电子管、晶体管和集成电路等。电子技术指由电子器件及电子元件构成能够完成某种功能的电子线路。电子技术的发展史就是电子器件的发展史。

1.电子管的发明

1858年8月5日，英国和美国第一次通过大西洋海底电缆通信的时候，美国总统仅包含150个字的祝词竞用了30个小时才发完，那时没有三极管放大电路，而现在可以用7s的时间发送完大英百科全书的全部内容。若没有发明三极管，就没有今天信息化社会的到来。现在电子管已经基本淘汰，连分立的晶体管也逐渐被集成电路所代替。了解电子管的发明史对学习电子技术具有重要的意义。

1895年，英国科学家弗莱明受聘在马可尼无线电公司做顾问，弗莱明在电学上的造诣极深，并对爱迪生效应发生了兴趣，他认为这是一种热电子流。1904年，他在改进检波器的时候，利用这种现象发明了电子二极管，当时正是无线电通信发展的时代，这种元件能让电流向一个方向流动，使交流电变成直流电。将这种直流电用来检波、整流，灵敏度大大提高;用于无线电的检波，则提高了效率。

2.电子三极管的发明

美国人德福雷斯特是一名电气工程师。他与马可尼的萍水相逢和马可尼对他的激励与指点，使他决心从事检波器的研究。1906年，德福雷斯特尝试着对二极管进行改进。

他在二极管的阳极和阴极之间，用锡箔装上第三个电极。实验中德福雷斯特惊奇地发现，倘若在第三极上加上一个不大的电压，就会改变阳极的电流强度，而且这个附加电压的微小变化，会使阳极电流产生明显的相应变化。这不正是许多同行朝思暮想、梦寐以求的放大作用吗?德福雷斯特把第三极称为栅极，它的作用就像一道闸门，可以控制阳极电流。人们在栅极上加上一个微小的信号，在阳极上就得到同样规律变化的“放大”信号。

3，晶体管的发明

20世纪最初的10年，通信系统已开始应用半导体材料。20世纪上半叶，在无线电爱好者中广泛流行的矿石收音机，就采用矿石这种半导体材料进行检波。

由于电子管处理高频信号的效果不理想，人们就设法改进矿石收音机中所用的矿石触须式检波器。在这种检波器里，有一根与矿石(半导体)表面相接触的金属丝(像头发一样细且能形成检波接点)，它既能让信号电流沿一个方向流动，又能阻止信号电流朝相反方向流动。在第二次世界大战爆发前夕，贝尔实验室在寻找比早期使用的矿石晶体性能更好的检波材料时，发现掺杂有某种微量杂质的锗晶体的性能不仅优于矿石晶体，而且在某些方面比电子管整流器还要好，这就是最早的半导体二极管，同时也为晶体管的发明奠定了基础。

第二次世界大战结束后，贝尔实验室加紧了对固体电子器的基础研究。为此，1945年秋天，贝尔实验室成立了以肖克莱为首的半导体研究小组，成员有布拉顿、巴丁等人。他们研究硅、锗等半导体材料，探索用半导体材料制作放大器件的可能性，经过一系列的实验和观察，逐步认识到半导体中电流放大效应产生的原因。布拉顿发现，在锗片的底面接上电极，在另一面插上细针并通上电流，然后让另一根细针尽量靠近它，并通上微弱的电流，这祥就会使原来的电流产生很大的变化。微弱电流少量的变化，会对另外的电流产生很大的影响，这就是“放大”作用。

本书是根据高职高专教育教学改革的要求和多年教学改革实践编写的。主要介绍数字电路的基本知识、数字逻辑的应用、逻辑门电路的应用、组合逻辑电路及应用、触发器的应用、时序逻辑电路的应用、脉冲波形的产生和变换、数模和模数转换器的应用、半导体存储器及应用、可编程逻辑器件及应用和数字电子技术技能综合实训等。教材采用模块化、单元化形式及校企合作方式编写，突出生产实践。在教材内容选取和安排上，编写时注意体现高职教育的特色，突出基本概念、基本理论和基本方法及基本技能，主要讲述分析和应用的方法，不追求系统性和完整性。为便于读者学习，着重讲清思路，交待方法，每个模块都有小结、思考练习题，以帮助复习和巩固所学知识。为强化学生职业能力的培养和训练，在本书各模块都配备了相应的技能训练，并在模块11突出综合技能训练，以帮助复习和巩固所学知识及必要的技能，进一步提高应用能力。