数字电子技术基础 附Multisim仿真演示视频 微课版

1. 合理构建知识体系，统筹布局教学内容 本书以数字电子技术为载体，为学生搭建数字电路知识体系，内容涵盖数字电子技术基础、信息编码、逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、计数器、存储器、矩形脉冲等。 2. 精选典型例题习题，夯实理论知识讲解 本书在众多知识中只选取基础理论知识、关键方法、经典应用等重要内容，同时精选理论知识的重点和难点，精编丰富且典型的例题和习题，帮助学生及时巩固所学知识，打牢理论基础。 3. 强化理论知识应用，培养创新设计能力 本书内容以“理论知识学习—芯片功能模拟—经典应用设计”为主线，由浅入深、先易后难、循序渐进、阶梯式地培养学生的创新设计能力，加深其对理论知识的理解，同时增强其工程实践能力。 4. 录制仿真演示视频，助力打造新形态教材 编者在合理构建知识体系、精心编排本书内容的基础上，为本书录制了仿真演示视频（对书中讲解的经典应用设计进行Multisim仿真），并通过打造新形态教材，助力院校更加高效地开展教学工作。

本书是将纸质内容、视频讲解、功能模拟、应用仿真、电子文档等紧密结合的新形态教材，可以支撑高校开展线上线下混合式教学。本书以理实一体的方式，结合Multisim仿真手段阐述逻辑代数基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路等数字电路内容。本书共10章，分别为绪论、数制和码制、逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、计数器、存储器、矩形脉冲。本书既注重理论知识的深入讨论，又突出课程的实践性与新颖性，可以满足学生理论学习、实践锻炼、应用设计等不同维度的学习需求。本书既可作为数字电子技术课程的主修教材，又可作为数字电子技术课程理论学习、课程设计、项目实践、工程实训的一体化综合教材，还可供相关专业的教学、科研和工程技术人员参考使用。

刘辉： 昆明理工大学，副高级，主要从事智能信号分析与算法、智能控制理论与工程等方面的研究。作为课程负责人，主讲的“数字电子技术”课程2021年被学校认定为“一流本科课程”，教学经验丰富，在培养学生理论水平助力实战技能提升方面心得颇丰，主编过《电子技术实践教程》等教材。

第0章绪论
0.1计算机的结构和工作原理2
0.1.1冯·诺依曼原理2
0.1.2典型的计算机硬件系统3
0.1.3微处理器的基本结构5
0.1.4微处理器的工作过程与原理7
0.1.5程序执行过程的实践8
0.1.6计算机的程序设计语言11
0.1.7计算机的软件和硬件12
0.1.8CPU的架构13
0.1.9计算机的存储结构14
0.2嵌入式系统15
0.2.1嵌入式系统的发展历程15
0.2.2嵌入式系统的特点15
0.3集成电路16
0.3.1集成电路的概念16
0.3.2集成电路的分类16
0.3.3集成电路的制造与封装17
0.4数字技术发展历程18
0.5开启数字电子技术学习之旅22
本章小结23
习题24
第 1章数制和码制
1.1数制26
1.1.1进位计数制26
1.1.2数制的实践29
1.1.3各种进制之间的数值转换30
1.2码制33
1.2.1二-十进制编码33
1.2.2文字符号信息编码35
1.2.3图形编码38
本章小结39
习题39
第 2章逻辑代数
2.1逻辑函数与逻辑状态42
2.2基本逻辑及其复合运算43
2.2.1基本逻辑运算43
2.2.2复合逻辑运算45
2.2.3逻辑运算的实践47
2.3逻辑代数的公式和规则47
2.3.1逻辑代数的基本公式47
2.3.2逻辑代数的重要规则49
2.3.3逻辑代数的公式和规则的实践50
2.4逻辑函数的化简方法51
2.4.1逻辑函数的最简式51
2.4.2逻辑函数公式化简53
2.4.3逻辑函数公式法化简的实践55
2.4.4逻辑函数卡诺图化简55
2.4.5逻辑函数卡诺图化简的实践59
2.5具有约束的逻辑函数化简61
2.5.1约束的概念与约束条件61
2.5.2具有约束的逻辑函数化简方法62
2.5.3具有约束的逻辑函数化简的实践63
2.6逻辑函数的表示法及转换的实践64
2.7用与非运算实现其他逻辑运算的实践68
本章小结70
习题70
第3章门电路
3.1门电路的电平逻辑78
3.1.1门电路的概念78
3.1.2高低电平与正负逻辑79
3.2电子开关的特性80
3.2.1晶体三极管和二极管的开关特性80
3.2.2电子开关的特性的实践和仿真82
3.3分立元件门电路82
3.3.1晶体三极管非门电路82
3.3.2二极管与门电路83
3.3.3二极管或门电路84
3.3.4分立元件门电路的实践85
3.4TTL集成门电路86
3.4.1TTL与非门电路86
3.4.2TTL门电路的电子特性88
3.4.3TTL集成门电路实践91
3.5其他TTL集成门电路92
3.6特殊TTL集成门电路93
3.6.1集电极开路门93
3.6.2OC门的Multisim仿真94
3.6.3三态门96
3.6.4三态门电路的实践与仿真99
3.7抗饱和TTL电路100
3.8TTL集成门电路的使用方法102
3.9CMOS逻辑门电路103
3.9.1CMOS常规门电路104
3.9.2CMOS特殊门电路 106
3.9.3CMOS产品系列和使用注意事项107
本章小结108
习题108
第4章组合逻辑电路
4.1组合逻辑电路概述112
4.1.1组合逻辑电路的特点112
4.1.2组合逻辑电路的表示法和分类113
4.2组合逻辑电路的分析和设计方法113
4.2.1组合逻辑电路的分析方法113
4.2.2组合逻辑电路分析方法的实践与Multisim仿真113
4.2.3组合逻辑电路的设计方法115
4.2.4组合逻辑电路设计方法的实践与Multisim仿真116
4.3加法器120
4.3.11位加法器120
4.3.2全加器的Multisim仿真122
4.3.3多位加法器122
4.3.4加法器的实践与Multisim仿真124
4.4比较器125
4.4.14位比较器125
4.4.2集成比较器125
4.4.3比较器的实践与Multisim仿真126
4.5编码器127
4.5.1二进制编码器128
4.5.2优先编码器129
4.5.3编码器的实践与Multisim仿真131
4.5.4二-十进制编码器132
4.5.510线-4线优先编码器的Multisim仿真133
4.6译码器133
4.6.1二进制译码器135
4.6.2二进制译码器的实践与Multisim仿真138
4.6.3用二进制译码器实现组合逻辑函数140
4.6.4二进制译码器实现组合逻辑函数的实践与Multisim仿真141
4.6.5二-十进制译码器143
4.6.6显示译码器144
4.7数据选择器和数据分配器146
4.7.1数据选择器146
4.7.2数据选择器实现组合逻辑函数147
4.7.3数据选择器的实践148
4.7.4数据分配器149
4.8组合逻辑电路中的竞争冒险150
4.8.1竞争冒险的概念及产生原因150
4.8.2险象的判断151
4.8.3消除竞争冒险的方法152
本章小结152
习题153
第5章触发器
5.1触发器概述161
5.2基本RS触发器163
5.2.1与非门组成的基本RS触发器163
5.2.2或非门组成的基本RS触发器165
5.2.3基本RS触发器的表示法与特点166
5.2.4基本RS触发器的实践与Multisim仿真167
5.3同步触发器168
5.3.1同步RS 触发器168
5.3.2同步D触发器169
5.3.3同步D触发器的实践与Multisim仿真171
5.4边沿触发器173
5.4.1边沿D触发器173
5.4.2边沿D触发器的实践与Multisim仿真177
5.4.3边沿JK触发器178
5.4.4边沿JK触发器的实践与Multisim仿真181
5.4.5边沿T触发器和T′触发器182
5.5触发器之间的转换183
5.5.1触发器之间的转换方法和步骤183
5.5.2JK触发器转换为其他触发器的实践183
5.5.3D触发器转换为其他触发器的实践184
5.5.4触发器之间转换的实践与Multisim仿真185
5.6触发器的应用示例186
5.6.1四分频电路的分析186
5.6.2抢答器电路的设计187
本章小结189
习题190
第6章时序逻辑电路
6.1时序逻辑电路概述197
6.1.1时序逻辑电路的特点197
6.1.2时序逻辑电路的分类198
6.2时序逻辑电路的分析198
6.2.1同步时序逻辑电路的分析198
6.2.2同步时序逻辑电路的Multisim仿真199
6.2.3时序逻辑电路的表示法200
6.2.4异步时序逻辑电路的分析202
6.2.5异步时序逻辑电路的Multisim仿真204
6.2.6时序逻辑电路分析总结204
6.3时序逻辑电路的设计205
6.3.1时序逻辑电路设计的一般步骤 205
6.3.2同步时序逻辑电路设计208
6.3.3异步时序逻辑电路设计与Multisim仿真210
本章小结213
习题214
第7章计数器
7.1计数器概述218
7.2二进制同步计数器219
7.2.1二进制同步加法计数器电路设计219
7.2.2二进制同步加法计数器芯片与Multisim仿真222
7.2.3二进制同步减法计数器电路设计226
7.2.4二进制同步可逆计数器229
7.2.5集成4位二进制同步可逆计数器230
7.3二进制异步计数器232
7.3.1二进制异步加法计数器电路设计232
7.3.2二进制异步加法计数器芯片235
7.3.3二进制异步减法计数器电路设计236
7.4十进制计数器238
7.4.1十进制同步计数器电路设计239
7.4.2十进制同步计数器芯片与Multisim仿真241
7.4.3十进制异步加法计数器电路设计244
7.4.4集成十进制异步计数器芯片248
7.5N进制计数器250
7.5.1N进制计数器的实现与Multisim仿真250
7.5.2大容量N进制计数器的实现与Multisim仿真255
7.6交通灯控制电路的设计259
7.6.1交通灯功能分析260
7.6.2交通灯功能模块的分析设计与仿真260
7.6.3交通灯控制电路的实现与Multisim仿真263
本章小结264
习题265
第8章存储器
8.1存储器概述270
8.2ROM272
8.2.1ROM的结构272
8.2.2ROM的工作原理 274
8.3可编程逻辑器件277
8.4寄存器278
8.4.1基本寄存器278
8.4.2移位寄存器281
8.4.3寄存器的实践训练与Multisim仿真284
8.5彩灯控制电路的设计287
8.5.1彩灯控制功能分析287
8.5.2彩灯控制的Multisim仿真289
本章小结290
习题290
第9章矩形脉冲
9.1矩形脉冲的特性和555定时器293
9.1.1矩形脉冲的特性293
9.1.2555定时器293
9.2施密特触发器296
9.2.1用555定时器构成施密特触发器296
9.2.2施密特触发器的滞回特性297
9.2.3施密特触发器的应用298
9.2.4施密特触发器的Multisim仿真298
9.3单稳态触发器299
9.3.1用555定时器构成单稳态触发器300
9.3.2单稳态触发器的应用与Multisim仿真302
9.4多谐振荡器302
9.4.1用555定时器构成的多谐振荡器303
9.4.2多谐振荡器的Multisim仿真306
本章小结308
习题308
参考文献310