本书以理论知识、验证性实验、项目制作为主线，对数字电子技术相关内容进行介绍。学生通过“读、做、想、练”，以及实物实验和计算机仿真等方法，在掌握数字电子技术知识的同时，又提高了学生分析与解决问题的能力。本书主要内容有逻辑代数基础，门电路及其应用，组合逻辑电路及其应用，触发器及其应用，集成555 定时器及其应用，时序逻辑电路及其应用和模/数、数/模转换器及其应用等。 本书既可作为职业院校应用电子技术、电子信息工程技术、电气自动化、电子仪器仪表与维修等专业的数字电子技术课程教材，也可作为电子信息产业类相关岗位的培训教材，还可作为从事电子技术专业的工程技术人员的参考书。

第 1 章 逻辑代数基础.............................................1 1.1 数字电子电路的基础知识.................................1 1.1.1 数字信号和模拟信号.............................1 1.1.2 数字电路的基本概念.............................2 1.1.3 数制和码制.............................................2 1.1.4 算术运算和逻辑运算.............................5 1.2 逻辑代数中的3 种基本逻辑运算.....................6 1.3 逻辑代数运算法则.............................................7 1.3.1 逻辑代数的基本规则和定律.................8 1.3.2 逻辑代数的基本定理.............................9 1.4 逻辑函数及表示方法.......................................10 1.4.1 逻辑函数的定义...................................10 1.4.2 逻辑函数的表示方法...........................11 1.4.3 逻辑函数表示方法之间的转换...........12 1.5 逻辑函数的公式化简法...................................14 1.5.1 逻辑函数的*简表达式.......................15 1.5.2 常用的公式化简法举例.......................15 1.6 逻辑函数的卡诺图化简法...............................16 1.6.1 逻辑函数的卡诺图表示法...................16 1.6.2 用卡诺图化简逻辑函数.......................17 1.6.3 具有无关项的逻辑函数及其化简.......19 本章小结.....................................................................20 习题.............................................................................21 第 2 章 门电路及其应用......................................23 2.1 逻辑门电路概述...............................................23 2.2 半导体元器件的开关特性...............................24 2.2.1 二极管的开关特性...............................24 2.2.2 三极管的开关特性...............................24 2.2.3 MOS 管的开关特性.............................25 2.3 分立元件逻辑门电路.......................................25 2.3.1 *简单的与、或、非门电路...............25 2.3.2 5 种常用的复合逻辑及其门电路...............................................27 2.4 集成逻辑门电路...............................................29 2.4.1 常用的TTL 与CMOS 集成逻辑门电路...........................................30 2.4.2 使用TTL 与CMOS 集成逻辑门的注意事项.............................................. 34 2.4.3 不同类型门电路的接口问题.............. 35 2.4.4 TTL 与CMOS 集成逻辑门电路性能比较.............................................. 36 2.4.5 门电路应用举例.................................. 36 2.5 实验一 集成逻辑门电路功能的 测试与转换....................................................... 39 2.5.1 实验目的.............................................. 39 2.5.2 实验箱技术与知识.............................. 39 2.5.3 实验仪器与芯片.................................. 40 2.5.4 实验内容与步骤.................................. 40 2.5.5 实验总结.............................................. 42 活页学习任务工单1 声光控延时开关的制作与调试..................................... 42 本章小结..................................................................... 42 习题............................................................................. 43 第3 章 组合逻辑电路及其应用...................... 45 3.1 组合逻辑电路概述........................................... 45 3.1.1 组合逻辑电路的特点.......................... 45 3.1.2 组合逻辑电路的功能描述.................. 45 3.2 组合逻辑电路的分析....................................... 46 3.2.1 组合逻辑电路的分析方法.................. 46 3.2.2 组合逻辑电路的分析举例.................. 46 3.3 组合逻辑电路的设计....................................... 47 3.3.1 组合逻辑电路的设计方法.................. 47 3.3.2 组合逻辑电路的设计举例.................. 48 3.4 常用的组合逻辑电路....................................... 49 3.4.1 编码器和译码器.................................. 50 3.4.2 加法器.................................................. 56 3.4.3 数据分配器和数据选择器.................. 59 3.5 实验二 组合逻辑电路的设计与测试.......... 60 3.5.1 实验目的.............................................. 60 3.5.2 实验设备与器件.................................. 61 3.5.3 实验内容与步骤.................................. 61 3.6 实验三 集成编码器、译码器的逻辑功能测试及应用....................................... 65 3.6.1 实验目的.............................................. 65 3.6.2 实验设备与器件.................................. 65 3.6.3 实验内容与步骤.................................. 65 活页学习任务工单2 逻辑笔的设计与制作、调试...................................... 67 本章小结.................................................................... 67 习题............................................................................. 68 第4 章 触发器及其应用..................................... 71 4.1 触发器概述....................................................... 71 4.2 触发器的基本形式........................................... 72 4.2.1 基本RS 触发器................................... 72 4.2.2 同步RS 触发器................................... 73 4.2.3 同步D 触发器..................................... 77 4.2.4 JK 触发器............................................. 78 4.2.5 T 触发器............................................... 79 4.2.6 T′触发器............................................... 80 4.2.7 基本触发器的特点.............................. 80 4.3 边沿触发器....................................................... 81 4.3.1 边沿JK 触发器.................................... 81 4.3.2 常见的集成边沿触发器...................... 82 4.4 主从触发器....................................................... 84 4.4.1 主从RS 触发器................................... 84 4.4.2 主从JK 触发器.................................... 85 4.5 触发器逻辑功能的转换................................... 86 4.6 实验四 触发器逻辑功能的测试与转换...... 87 4.6.1 实验目的.............................................. 87 4.6.2 实验设备与器件.................................. 87 4.6.3 实验仪器与芯片.................................. 88 4.6.4 实验内容与步骤.................................. 89 4.6.5 实验总结.............................................. 90 4.7 触发器的应用................................................... 91 活页学习任务工单3 抢答器的制作与调试......... 93 本章小结.................................................................... 93 习题............................................................................. 93 第5 章 集成555 定时器及其应用................ 96 5.1 集成555 定时器概述...................................... 96 5.1.1 555 定时器的电路结构和工作原理... 96 5.1.2 555 定时器的逻辑功能....................... 97 5.2 施密特触发器................................................... 98 5.2.1 施密特触发器的电路结构.................. 98 5.2.2 施密特触发器的工作原理.................. 98 5.2.3 施密特触发器的应用........................100 5.3 单稳态触发器.................................................101 5.3.1 单稳态触发器的电路结构................101 5.3.2 单稳态触发器的工作原理................101 5.3.3 单稳态触发器的应用........................102 5.4 多谐振荡器.....................................................103 5.4.1 多谐振荡器的电路结构....................103 5.4.2 多谐振荡器的工作原理....................103 5.4.3 多谐振荡器的应用............................104 5.4.4 石英晶体振荡器................................105 5.5 实验五 555 定时器应用电路的测试.........106 5.5.1 实验目的.............................................106 5.5.2 实验技术与知识................................106 5.5.3 实验仪器与芯片................................106 5.5.4 实验内容与步骤................................107 5.5.5 实验总结.............................................108 活页学习任务工单4 双路报警器的制作与调试...................................109 本章小结...................................................................109 习题...........................................................................110 第6 章 时序逻辑电路及其应用....................112 6.1 时序逻辑电路概述.........................................112 6.2 时序逻辑电路的分析.....................................113 6.2.1 时序逻辑电路的分析方法................113 6.2.2 时序逻辑电路分析举例....................114 6.3 时序逻辑电路的设计.....................................117 6.3.1 时序逻辑电路的设计步骤................117 6.3.2 时序逻辑电路的设计举例................117 6.4 计数器.............................................................119 6.4.1 计数器的分类....................................119 6.4.2 二进制计数器....................................119 6.4.3 十进制计数器....................................121 6.5 集成计数器及其应用.....................................123 6.5.1 集成十进制同步双计数器CD4518...............................................123 6.5.2 集成十进制异步计数器74LS90 ......124 6.5.3 4 位二进制同步集成加法计数器74LS161.........................124 6.5.4 4 位集成二进制同步可逆计数器74LS193.........................125 6.5.5 集成十进制加减计数/译码/锁存/驱动器CD40110 .......................126 6.5.6 利用集成计数器构成N 进制计数器.................................................127 6.6 实验六 计数器的测试与应用.....................128 6.6.1 实验目的.............................................128 6.6.2 实验技术与设备.................................128 6.6.3 实验仪器与芯片.................................130 6.6.4 实验内容与步骤.................................130 6.6.5 实验总结.............................................133 6.7 寄存器与存储器.............................................134 6.7.1 寄存器.................................................134 6.7.2 存储器.................................................138 活页学习任务工单5 测频仪的制作与调试.......144 本章小结...................................................................144 习题...........................................................................145 第7 章 模/数、数/模转换器及其应用........149 7.1 模/数、数/模转换器概述...............................149 7.2 A/D 转换的基本原理......................................149 7.3 A/D 转换器的原理和主要性能指标.............152 7.3.1 A/D 转换器的原理.............................152 7.3.2 A/D 转换器的主要性能指标.............156 7.4 D/A 转换器的原理和主要性能指标.............158 7.4.1 D/A 转换器的原理.............................158 7.4.2 D/A 转换器的主要性能指标.............163 7.5 集成A/D、D/A 转换器芯片介绍及其应用.........................................164 7.5.1 集成A/D 转换器芯片介绍及其应用....165 7.5.2 集成D/A 转换器芯片介绍及其应用....167 7.6 实验七 ADC0804CN 的应用.....................170 7.6.1 实验目的.............................................170 7.6.2 实验设备与器件.................................170 7.6.3 实验内容与步骤.................................170 7.6.4 实验总结.............................................172 活页学习任务工单6 数显温度测试仪电路的制作与调试........................172 本章小结...................................................................172 习 题...................................................................173 附录A Multisim 软件介绍及应用实例...... 174 A.1 仿真的意义.................................................... 174 A.2 Multisim 仿真软件介绍................................ 174 A.3 Multisim 的基本界面..................................... 175 A.3.1 Multisim 的主窗口............................ 175 A.3.2 Multisim 的菜单................................ 175 A.4 门电路仿真实例............................................ 179 A.4.1 74LS00D 集成逻辑门传输特性仿真测试............................................ 179 A.4.2 与非门74LS00N 逻辑功能仿真测试............................................ 179 A.4.3 仿真习题：用与非门组成其他功能门电路....................................... 180 A.5 组合逻辑电路仿真实例................................ 181 A.5.1 加法器的仿真（8421 码转换成余3 码的仿真） ............................... 181 A.5.2 74LS138D 译码器真值表仿真及逻辑分析............................................ 182 A.5.3 利用虚拟仪器中的逻辑转换仪进行组合逻辑电路的设计仿真............... 184 A.5.4 编码器和数码显示电路仿真........... 185 A.5.5 数据选择器电路仿真....................... 187 A.6 触发器仿真实例............................................ 188 A.6.1 JK 触发器CD4027 的功能仿真...... 188 A.6.2 四路抢答器的仿真测试................... 189 A.7 集成555 定时器仿真实例........................... 190 A.7.1 施密特触发器仿真........................... 190 A.7.2 单稳态触发电路仿真....................... 191 A.7.3 多谐振荡器仿真............................... 192 A.7.4 救护车警笛电路仿真....................... 193 A.8 时序逻辑电路仿真实例................................ 195 A.8.1 4 位二进制计数器74LS161 的功能仿真............................................ 195 A.8.2 六十进制计数器仿真....................... 196 A.9 模/数、数/模转换器仿真实例...................... 196 A.9.1 ADC 仿真.......................................... 196 A.9.2 DAC 仿真.......................................... 197 附录B 课程习题库.............................................. 199 参考文献....................................................................... 220