本书是依据高职高专人才培养目标,按照“工学结合、项目引导、任务驱动、教学做一体化”的高职高专教学改革和课程改革思路来编写的。彻底打破学科课程的设计思路,以项目为引导,将数字电子技术的基础知识、基本理论融入到每一个项目的实践中,使学生获得数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,并培养学生分析问题和解决问题的能力。本书共设置了5个项目。前4个项目为主线项目,分别以加法器、抢答器、数字钟、电子门铃等典型载体为项目内容,在项目中逐步融入相关的数字电子技术理论知识,有效地将教学内容形象化、简单化、趣味化。第5个项目为综合项目,贯穿整个教学内容,让学生进一步掌握所学的知识,对课程内容的理解可以实现量的变化到质的飞跃,加强了学生实际动手能力和分析、设计能力的培养,同时培养了学生的创新思维与技术综合应用能力。
“数字电子技术” 是高职高专院校电子信息类专业的一门重要的专业基础课程ꎬ 在电子信息类应用型人才的培养工作中占据重要地位ꎬ 对学生职业能力的培养和职业素质的养成起着重要作用ꎮ 本书贯彻了“以能力为本位ꎬ 以职业实践为主线ꎬ 以项目课程为主体的模块化专业课程体系” 的总体设计要求ꎬ 采取项目教学ꎬ 以工作任务为出发点来激发学生的学习兴趣ꎬ 紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容ꎬ 突出工作任务与知识的联系ꎬ 让学生在实践活动的基础上掌握知识ꎻ 内容的先后顺序安排上遵循由浅入深、由易到难、循序渐进的原则ꎻ 内容突出应用性、实用性、针对性ꎬ 增强了课程内容与职业岗位能力要求的相关性ꎬ 注重学生综合素质的提高和可持续发展ꎻ 难度和深度符合高等职业教育的要求ꎮ本书由段艳艳任主编ꎬ 费贵荣、陈震任副主编ꎬ 李平、沈正传等参编ꎮ 本书在编写过程中ꎬ 参考了一些相关的专业著作及文献ꎬ 在此谨对这些著作和文献的作者致以衷心的感谢!为方便教学ꎬ 本书配有电子课件、思考与练习答案、模拟试卷及答案等ꎬ 凡选用本书作为授课教材的学校ꎬ 均可来电(010 ̄88379564) 或邮件( cmpqu@163 com) 索取ꎬ 有任何技术问题也可通过以上方式联系ꎮ由于编者水平所限ꎬ 书中错误和疏漏之处在所难免ꎮ 在此ꎬ 本书全体编者恳请使用本书的读者批评指正ꎮ编 者
前 言
项目1 加法器的设计与制作 1
项目目标 1
项目引入 1
预备知识 1
任务1. 1 逻辑门电路功能测试 3
任务1. 1. 1 基本逻辑门电路功能测试 4
任务1. 1. 2 复合逻辑门电路功能测试 8
任务1. 1. 3 TTL 集电极开路门(OC 门) 有关特性测试 11
任务1. 1. 4 三态门相关特性测试 12
任务1. 1. 5 CMOS 门电路、TTL 门电路外部应用特性的测试 19
任务1. 2 由门电路构成的组合逻辑电路功能的测试与分析 22
任务1. 2. 1 半加器电路逻辑功能的测试 23
任务1. 2. 2 半加器电路逻辑功能的分析 23
任务1. 3 二进制加法计算器的设计 37
任务1. 3. 1 全加器电路的设计 44
任务1. 3. 2 简单加法计算器电路的设计(一) 45
任务1. 3. 3 简单加法计算器电路的设计(二) 47
【知识拓展】 49
知识小结 54
思考与练习 55
项目2 多路抢答器的设计与制作 57
项目目标 57
项目引入 57
预备知识 57
任务2. 1 触发器、锁存器的功能测试 58
任务2. 1. 1 RS 触发器逻辑功能测试 60
任务2. 1. 2 边沿D 触发器逻辑功能测试 65
任务2. 1. 3 边沿JK 触发器逻辑功能测试 71
任务2. 1. 4 触发器逻辑功能转换的测试 74
任务2. 1. 5 8 路锁存器功能测试 76
任务2. 2 编码器功能的测试 78
任务2. 2. 1 二进制优先编码器功能测试 80
任务2. 2. 2 二十进制优先编码器功能测试 82
任务2. 2. 3 二进制优先编码器功能扩展测试 84
任务2. 3 译码器功能的测试 85
任务2. 3. 1 显示译码器及LED 数码管功能测试 86
任务2. 3. 2 变量译码器功能测试 90
任务2. 3. 3 变量译码器功能扩展测试 94
任务2. 4 8 人抢答器的设计与制作 98
【知识拓展】 102
知识小结 109
思考与练习 109
项目3 数字钟的设计与仿真调试 111
项目目标 111
项目引入 111
预备知识 111
任务3. 1 由触发器构成的简单计数器的设计与测试 113
任务3. 1. 1 四进制异步计数器的逻辑功能测试 114
任务3. 1. 2 四进制同步计数器的逻辑功能测试 115
任务3. 1. 3 同步计数器电路设计 118
任务3. 2 集成计数器的功能测试 124
任务3. 2. 1 集成计数器74161 逻辑功能测试 124
任务3. 2. 2 集成计数器74390 逻辑功能测试 129
任务3. 3 数字钟的设计与仿真调试 132
任务3. 3. 1 用74LS161 及简单门电路构成六十进制计数器(0 ~59) 135
任务3. 3. 2 用74LS161 及简单门电路构成二十四进制计数器(0 ~23) 135
任务3. 3. 3 数字钟指示电路设计与仿真调试 136
【知识拓展】 150
知识小结 154
思考与练习 154
项目4 电子门铃电路的设计与仿真 156
项目目标 156
项目引入 156
预备知识 156
任务4. 1 555 定时器的功能测试 158
任务4. 1. 1 555 定时器构成的多谐振荡电路的功能测试 159
任务4. 1. 2 555 定时器构成的施密特触发器电路的功能测试 163
任务4. 2 电子门铃电路的设计与仿真 166
任务4. 2. 1 简易电子门铃电路的设计与仿真 166
任务4. 2. 2 叮咚电子门铃电路的设计与仿真 167
任务4. 2. 3 延迟电子门铃电路的设计与仿真 169
【知识拓展】 170
Ⅵ
知识小结 173
思考与练习 173
项目5 制作步进电动机 175
项目目标 175
项目引入 175
预备知识 175
任务5. 1 四相步进电动机转动 178
任务5. 2 四相步进电动机正反转控制 179
任务5. 3 四相步进电动机转动数字显示及置数控制 180
任务5. 4 四相步进电动机转速和定时控制 180
附录 181
附录A 项目测试报告格式 181
附录B 项目设计报告格式 182
附录C 数字电路常用器件引脚图 184
参考文献 186