数字电子电路--高级工电气自动化设备安装与维修专业教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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人力资源和社会保障部教材办公室组织写 著

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店铺： 妙语书言图书专营店

出版社： 中国劳动社会保障出版社

ISBN：9787504595522

商品编码：29853540601

包装：平装

出版时间：2012-04-01

基本信息

书名：数字电子电路--高级工电气自动化设备安装与维修专业教材

定价：25.00元

作者：人力资源和社会保障部教材办公室组织写

出版社：中国劳动社会保障出版社

出版日期：2012-04-01

ISBN：9787504595522

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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人力资源和社会保障部教材办公室组织编写的这本《数字电子电路》是在充分调研企业生产和学校教学情况的基础上，吸收和借鉴各地高级技工学校教学改革的成功经验完成的。教材共分七章，内容包括：数字电路基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数／模转换和模／数转换、半导体存储器与可编程逻辑器件、数字电路的综合应用。

内容提要

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人力资源和社会保障部教材办公室组织编写的《数字电子电路》为全国高级技工学校电气自动化设备安装与维修专业教材。主要内容包括数字电路基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数／模转换和模／数转换、半导体存储器与可编程逻辑器件、数字电路的综合应用，并有针对性地安排了相关的实验与实训内容。《数字电子电路》由邵展图主编，孙正凤、王一平副主编，何薇、徐敏、翟蓉蓉、孙潇潇、周洋参加编写；郭赞审稿。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探索数字世界的奥秘：从基本原理到智能应用 本书并非一本关于“数字电子电路——高级工电气自动化设备安装与维修专业教材”的书籍。相反，它是一部旨在引领读者深入理解数字世界运行底层逻辑的科普读物，内容涵盖从最基础的二进制概念到现代信息技术的核心驱动力，力求用清晰易懂的语言，揭示数字信号的奇妙旅程及其在信息时代的广泛应用。 引言：一个数字化的时代，我们如何理解它？ 我们生活在一个被数字信息洪流包围的时代。手机、电脑、智能家居，乃至我们乘坐的交通工具，无一不被数字技术所渗透。然而，在这些令人惊叹的便利背后，究竟是什么在驱动着这一切？是那些看似抽象的“0”和“1”在构建着如此复杂的现实。本书将带领您拨开数字信息的迷雾，理解那些看不见的“电路”是如何工作，是如何存储、处理和传递我们生活中的一切信息。 第一章：二进制的基石——数字信号的语言 万物皆有其语言，数字世界的语言便是二进制。本章将从最原始的二进制计数系统讲起，解释为什么计算机和数字电路只认识“0”和“1”这两种状态。我们将通过生动的比喻和图示，阐述数字信号与模拟信号的本质区别，以及为何数字信号在信息传输和处理中具有无可比拟的优势。 二进制计数法： 学习如何将我们熟悉的十进制数转换为二进制数，以及如何进行二进制的加减乘除运算。我们将解释其简单性和可实现性，为后续理解逻辑门奠定基础。 数字信号与模拟信号： 通过水流、灯光等生活中的例子，直观地对比模拟信号的连续变化与数字信号的离散状态。理解数字信号的抗干扰能力和精确性如何实现。 编码与解码： 介绍信息在进入数字世界之前是如何被编码的，例如ASCII码、Unicode等。理解将文字、图像、声音转换为二进制串的过程。 第二章：逻辑之光——布尔代数与逻辑门 在二进制的基础上，逻辑学扮演着至关重要的角色。本章将深入探讨布尔代数，这是一种处理逻辑运算的数学系统，也是数字电路设计的理论基石。我们将逐一介绍最基本的逻辑门——AND、OR、NOT门，并解释它们的逻辑功能和工作原理。 布尔代数入门： 学习布尔代数的基本概念，如变量、运算符（AND、OR、NOT、XOR等）和真值表。理解逻辑表达式的构建和化简。 基本逻辑门： 详细介绍AND、OR、NOT门的功能。通过图示和真值表，清晰地展示它们在输入信号不同组合下产生的输出。 组合逻辑门： 引入NAND、NOR、XOR、XNOR等组合逻辑门，解释它们的构成及其在特定逻辑运算中的作用。理解它们如何组合形成更复杂的逻辑功能。 逻辑门的物理实现： 简要介绍逻辑门是如何通过电子元器件（如晶体管）来实现的，为理解数字电路的物理基础打下初步认识。 第三章：从简单到复杂——组合逻辑电路的设计与应用 掌握了逻辑门的基本原理后，本章将引导读者将这些基本单元组合起来，构建出能够执行特定功能的组合逻辑电路。我们将以几个经典的例子，展示如何根据需求设计出高效且准确的电路。 半加器与全加器： 介绍如何利用逻辑门实现二进制加法运算，理解半加器和全加器在算术逻辑单元（ALU）中的作用。 译码器与编码器： 讲解译码器如何将二进制输入转换为唯一的输出信号，以及编码器如何实现反向操作。介绍它们在地址选择、信号转换等方面的应用。 多路选择器（Multiplexer）： 解释多路选择器如何根据控制信号从多个输入中选择一个输出，理解其在数据路由和信号选择中的重要性。 比较器： 介绍如何设计比较器来判断两个二进制数的大小关系，理解其在排序和控制系统中的用途。 流水线与并行处理的概念： 初步介绍如何通过组合逻辑电路的巧妙设计，实现数据的并行处理，提高运算效率。 第四章：记忆的力量——时序逻辑电路的奥秘 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还与电路过去的状态有关，这赋予了电路“记忆”的能力。本章将揭示时序逻辑电路的核心——触发器，以及由此衍生的各种存储单元。 触发器（Flip-Flop）： 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。理解它们如何存储一位二进制信息，以及时钟信号对其状态变化的影响。 寄存器（Register）： 解释多个触发器如何组合形成寄存器，用于存储多位二进制数据。介绍移位寄存器及其在数据移位和序列生成中的应用。 计数器（Counter）： 讲解如何利用触发器构建加法计数器和减法计数器，以及它们在频率分频、时间测量等方面的功能。 状态机（Finite State Machine, FSM）： 介绍有限状态机作为一种描述和设计时序逻辑电路的模型，理解其状态转移和输出的逻辑。 第五章：数字世界的基石——微处理器与数字系统 本章将把前几章所学的概念融会贯通，介绍现代数字系统的核心——微处理器。我们将剖析微处理器的基本结构和工作原理，并探讨数字电路如何构建成复杂的计算系统。 微处理器的核心结构： 介绍算术逻辑单元（ALU）、控制器、寄存器组和总线等微处理器关键组成部分。 指令集与流水线执行： 解释微处理器如何通过执行指令来完成各种任务，并初步介绍指令流水线技术如何提升执行效率。 存储器系统： 介绍不同类型的存储器，如RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器），以及它们在存储程序和数据中的作用。 输入/输出（I/O）接口： 讲解微处理器如何与外部设备进行数据交互，以及各种I/O接口的作用。 数字系统的构建： 概括性地介绍如何将微处理器、存储器和I/O设备连接起来，构成一个完整的数字系统，例如个人电脑或嵌入式设备。 第六章：走进智能时代——数字电路在现代科技中的应用 在掌握了数字电路的基本原理之后，本章将展望数字电路在各个领域的广泛应用，从我们熟悉的消费电子产品到前沿的科学技术。 通信技术： 探讨数字电路在手机、互联网、无线通信中的作用，以及数据传输和信号处理的实现。 计算机科学： 回顾数字电路如何构成计算机的硬件基础，以及它们如何支持软件的运行。 嵌入式系统： 介绍微控制器和FPGA等嵌入式器件，以及它们在智能家电、汽车电子、工业自动化等领域的应用。 人工智能与机器学习： 简要介绍深度学习算法中的神经网络模型，以及数字电路如何支持海量数据的计算和训练。 数字信号处理（DSP）： 探讨数字信号处理技术在音频、视频、图像处理，以及科学测量中的应用。 结语：拥抱数字未来 数字电路是构建现代信息社会不可或缺的基石。通过对本书内容的学习，您将对我们身边无处不在的数字技术有一个更深刻的理解。这不仅是一种知识的获取，更是对未来科技发展趋势的洞察。希望本书能点燃您对数字世界探索的热情，开启一段精彩的求知之旅。

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接下来，《数字电子电路——高级工电气自动化设备安装与维修专业教材》进入了“集成电路基础”这一章，这部分内容对于理解现代电子设备的构成至关重要。作者没有止步于理论讲解，而是深入到集成电路的实际制造工艺和封装形式。我了解到，原来我们每天接触到的各种电子元件，背后都有着如此精密的制造流程，从晶圆的切割、光刻、蚀刻，到金属化和封装，每一步都充满了科技感。作者还详细介绍了不同类型的集成电路，例如TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑系列，并对比了它们的特点和适用范围。这对我理解不同设备中使用的芯片为何有所差异，以及如何根据实际需求选择合适的芯片，提供了非常有价值的参考。

评分☆☆☆☆☆

“数模转换与模数转换”是这本书中一个非常实用且具有挑战性的章节。在自动化设备中，很多信号都是模拟的，比如温度、压力、速度等，而数字电路只能处理数字信号。因此，数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）就成为了连接模拟世界和数字世界的桥梁。作者在这里详细介绍了不同类型的DAC和ADC，例如逐次逼近型ADC、双积分型ADC等，并解释了它们的工作原理和性能指标。我尤其关注的是，在介绍ADC时，作者给出了如何根据信号的精度和速度要求来选择合适的ADC类型的指导。这对于我们实际维修和调试自动化设备时，如何快速准确地测量和处理模拟信号，非常有实际意义。

评分☆☆☆☆☆

读完《数字电子电路——高级工电气自动化设备安装与维修专业教材》的全部内容，我最大的感受是，这本书真正做到了理论与实践的完美结合。它不仅为我打下了坚实的数字电路理论基础，更重要的是，它将这些理论知识转化为了解决实际自动化设备安装与维修问题的能力。从最基本的逻辑门到复杂的微控制器，从抽象的电路原理到具体的芯片型号，这本书都进行了深入浅出的讲解，并且始终紧密联系实际应用。我不再害怕那些复杂的电路图，也不再为各种故障现象感到束手无策。这本书就像是一位经验丰富的师傅，手把手地教我如何理解、如何操作、如何解决问题，让我对电气自动化设备安装与维修这个专业有了更深刻的认识和更强的信心。

评分☆☆☆☆☆

“存储器接口与工作原理”这一章，更是让我对电子设备的数据存储有了更深的理解。作者介绍了各种类型的存储器，包括ROM（只读存储器）、RAM（随机存取存储器）、Flash存储器等，并详细讲解了它们的工作原理和特点。特别是RAM的读写过程，作者通过图示和文字描述，将抽象的数据存取过程变得清晰明了。我还了解到，不同的存储器类型在速度、容量、非易失性等方面有着显著的差异，这直接影响到设备的数据处理能力和信息保存能力。在实际维修中，如果遇到数据丢失或读写错误的问题，理解存储器的工作原理，无疑能帮助我更快地定位故障。

评分☆☆☆☆☆

“时序逻辑电路”的部分，对我来说是难度系数又上了一个台阶。与组合逻辑电路“输入决定输出”的特点不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于电路 past 的状态。作者在这里引入了“触发器”（Flip-Flop）的概念，并详细介绍了SR触发器、JK触发器、D触发器等几种基本类型。他用非常形象的比喻来解释触发器的“记忆”功能，就像是按下一个按钮，它会记住你按下的状态，直到你再次按下另一个按钮才会改变。接着，作者介绍了如何利用触发器构成寄存器（Register）和计数器（Counter），这些都是数字系统中非常重要的基本单元。特别是计数器的部分，我之前一直对电子计数器的工作原理感到好奇，这本书里详细介绍了异步计数器和同步计数器的设计方法，还解释了如何实现BCD计数器，这让我茅塞顿开。

评分☆☆☆☆☆

“数字电路故障诊断与维修技巧”这一章，则是将前面所学的理论知识与实际维修工作紧密结合起来。作者没有停留在故障现象的罗列，而是深入分析了不同类型数字电路常见的故障原因，例如短路、开路、元件老化、信号干扰等。更重要的是，他提供了一系列系统化的故障诊断方法和维修技巧，包括使用万用表、逻辑笔、示波器等测量仪器进行故障定位，以及如何根据故障现象推断出可能损坏的元件。我还学到了一些预防性维护的知识，例如如何防止静电损坏元件，以及如何保持电路板的清洁等。这些实用的技巧，让我感觉自己不再是盲目地“试错”，而是能够更有条理、更有效地解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《数字电子电路——高级工电气自动化设备安装与维修专业教材》时，我心里其实是有点小忐忑的。毕竟“数字电子电路”这几个字听起来就带着点硬核的意味，自动化设备的安装和维修，更是需要扎实的理论基础和熟练的操作技能。我是一个对技术充满好奇，但又常常被繁复公式和抽象概念搞得头昏脑涨的普通读者。翻开目录，看着那些诸如“逻辑门”、“组合逻辑电路”、“时序逻辑电路”、“集成电路基础”、“数模转换与模数转换”等等章节标题，我的第一反应是：“这得有多厚啊？”但迫于工作需要，我还是硬着头皮开始阅读。 第一个让我感到惊喜的是，作者并没有一开始就抛出大量的枯燥公式和理论推导，而是从数字电路最基本、最直观的概念讲起。比如，他用生动的比喻来解释“0”和“1”的含义，将它们比作水龙头的开关，或者电灯的亮灭，一下子就把抽象的二进制信息变得形象起来。接着，作者循序渐进地介绍了各种基本逻辑门（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR）的原理和符号，并且用非常详细的图示来展示它们的输入输出关系。我特别喜欢的是，在每个逻辑门的介绍之后，作者都会提供一些简单的实际应用案例，比如用AND门来实现“两个条件都满足时才工作”的电路，用OR门来实现“任一条件满足时就工作”的电路。这些案例虽然简单，但却能让我立刻理解这些基本单元电路在实际中是如何工作的，也为后续学习更复杂的电路打下了坚实的基础。

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“常用的数字集成电路芯片”这一章，可以说是一本“工具书”式的存在。作者列举了大量在电气自动化设备安装与维修中经常会遇到的数字集成电路芯片，并对其功能、引脚定义、典型应用等进行了详细介绍。我注意到，像74系列逻辑门芯片、计数器芯片、译码器芯片、驱动芯片等都被一一涵盖。作者还提供了如何根据电路图来识别这些芯片，以及在更换备件时如何选择兼容型号的指导。这对于一线维修人员来说，无疑是极其宝贵的参考资料，能够极大地提高故障诊断和维修的效率，减少因为对元件不熟悉而造成的误判。

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读到“微处理器与微控制器基础”这一章，我感觉这本书已经开始触及更高级的自动化控制核心。作者在这里并没有深究微处理器的内部结构细节，而是侧重于介绍其基本工作原理和在自动化系统中的应用。我了解到，微处理器就像是大脑，能够执行各种指令，完成复杂的计算和控制任务。而微控制器则是在微处理器基础上集成了更多的外设，如内存、输入/输出接口、定时器等，使得它能够独立完成特定的控制功能。作者还讲解了简单的汇编语言指令和编程概念，虽然不是重点，但足以让我对微控制器如何接收指令、处理数据并输出控制信号有一个基本的认识。这让我明白，很多自动化设备的“智能”之处，其实都源于这些小小的“大脑”。

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当我读到“组合逻辑电路”这一章的时候，感觉自己已经进入了数字电路的“骨干”部分。作者在这里并没有简单地罗列各种组合逻辑电路的设计方法，而是首先强调了“逻辑抽象”的重要性。他解释说，很多复杂的数字系统都可以分解成若干个更小的、功能独立的组合逻辑模块，然后对每个模块进行设计。这就像是搭建积木，我们先学会怎么用几块积木搭一个简单的形状，然后就可以组合这些简单的形状来搭建一个复杂的模型。作者详细讲解了卡诺图（Karnaugh Map）和布尔代数化简法，并且用大量的例题来演示如何利用这些工具来化简逻辑表达式，设计出最精简、最高效的组合逻辑电路。我印象最深的是一个用七段数码管显示器驱动电路的设计案例，从最初的真值表，到使用卡诺图化简，最后得到最优的驱动电路。整个过程条理清晰，每一个步骤都经过了详细的解释和图示，让我这个初学者也能够理解其中的奥妙。