1、工业和信息产业职业教育教学指导委员会“十二五”规划教材新编高等职业教育电子信息、机电类规划教材应用电子技术专业数数 字 电 路（第 2 版）徐新艳 主编张德顺 主审内 容 简 介本书主要讲述数字电路的基本原理、外特性及应用。内容包括：数字电路的基础知识、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器和可编程器件、脉冲电路、数模转换器与模数转换器。本书内容深浅适度，重点突出理论对实践的指导，通过大量的“工程应用”、“应用实例”以及“实验与技能训练”等，使读者巩固数字集成电路的基本知识，掌握其应用方法，为学习后续课程及将来的实际工作奠定必要的基础。本书可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校及本科院校
2、举办的二级职业技术学院电子信息类及相关专业的教材，也可供工程技术人员参考。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（CIP）数据数字电路/徐新艳主编.2 版.北京：电子工业出版社，2012.1新编高等职业教育电子信息、机电类规划教材ISBN 978-7-121-15227-6.数.徐.数字电路-高等职业教育-教材.TN79中国版本图书馆 CIP 数据核字（2011）第 241365 号策划编辑：陈晓明责任编辑：赵云峰 特约编辑：张晓雪印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社北京市海淀区万寿路 173 信箱 邮编 100036开 本：787 1 0
3、92 1/16 印张：13.25 字数：340 千字印 次：2012 年 1 月第 1 次印刷印 数：3 000 册 定价：24.00 元凡所购买电子工业出版社的图书，如有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888。质量投诉请发邮件至 zlts ，盗版侵权举报请发邮件至 dbqq 。服务热线：（010）88258888。涿州市京南印刷厂涿州市京南印刷厂参加“新编高等职业教育电子信息、机电类规划教材”编写的院校名单（排名不分先后）摇 江西信息应用职业技术学院吉林电子信息职业技术学院保定职业技术学院安徽职业技术学院黄石高等专科学校天津职业
4、技术师范学院湖北汽车工业学院广州铁路职业技术学院台州职业技术学院重庆科技学院四川工商职业技术学院吉林交通职业技术学院天津滨海职业技术学院杭州职业技术学院重庆电子工程职业学院重庆工业职业技术学院重庆工程职业技术学院广州大学科技贸易技术学院湖北孝感职业技术学院广东轻工职业技术学院广东技术师范职业技术学院西安理工大学天津职业大学天津大学机械电子学院九江职业技术学院北京轻工职业技术学院黄冈职业技术学院南京理工大学高等职业技术学院南京金陵科技学院无锡职业技术学院西安科技学院西安电子科技大学河北化工医药职业技术学院石家庄信息工程职业学院三峡大学职业技术学院桂林电子科技大学桂林工学院南京化工职业技术学院江西
5、工业职业技术学院柳州职业技术学院邢台职业技术学院苏州经贸职业技术学院金华职业技术学院绵阳职业技术学院成都电子机械高等专科学校河北师范大学职业技术学院常州轻工职业技术学院常州机电职业技术学院无锡商业职业技术学院河北工业职业技术学院安徽电子信息职业技术学院合肥通用职业技术学院安徽职业技术学院上海电子信息职业技术学院上海天华学院浙江工商职业技术学院深圳信息职业技术学院河北工业职业技术学院江西交通职业技术学院温州职业技术学院温州大学湖南铁道职业技术学院南京工业职业技术学院浙江水利水电专科学校吉林工业职业技术学院上海新侨职业技术学院江门职业技术学院广西工业职业技术学院广州市今明科技公司无锡工艺职业技术学
6、院江阴职业技术学院南通航运职业技术学院山东电子职业技术学院潍坊学院广州轻工高级技工学校江苏工业学院长春职业技术学院广东松山职业技术学院徐州工业职业技术学院扬州工业职业技术学院徐州经贸高等职业学校海南软件职业技术学院前前言数字电路 一书自 2007 年出版以来，一直受到广大师生的欢迎和支持。按照 国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010 2020 年）精神要求，结合部分使用本书师生的意见，我们对其进行了修订，在保留第 1 版体系结构合理，概念阐述清楚，内容深入浅出，应用举例多等特点的前提下，修订版（第 2 版）主要有以下几个方面的变化：1.充分考虑当前高职高专教育的特点和实际需要，对教材内容在
7、理论上降低深度和难度，对较深层的知识只做定性解释，重点突出知识的应用，特别是所举实例，多与日常生活与工作结合紧密，增强了内容的实用性、趣味性。2.对介绍的各种器件基本都有应用实例，在有的章末有综合实验。3.考虑与前后课程的衔接，删除了 RC 电路，压缩了对可编程器件的介绍。4.进一步充实教学资料包的内容。增加了每节思考与练习的答案或提示。电子教案采用 PowerPoint 课件形式并有大量插图，教师可以根据教学要求按需选取和重新组合。本课程参考教学时数 90 学时。在教学中，可以根据需要调整第 6、7、8 章的章次顺序，而不会影响学习的系统性。本书由徐新艳、王琰、常红、冷严、李永清和闫云祥编写
8、，其中，王琰编写第 1、2 章，常红编写第 3、4 章，冷严编写第 6 章及全部“阅读”内容，李永清编写第 5 章，闫云祥编写实验与技能训练，其余部分由徐新艳编写。由徐新艳任主编并统稿。本书承山东电子职业技术学院张德顺老师主审。青岛朗讯公司赵振工程师阅读了全书，并提出许多建议，在此表示衷心感谢！限于作者水平，书中难免存在缺点和不足，恳请广大读者不吝赐教。意见或要求请联系作者电子信箱：xuxinyan 。编 者2011 年 8 月目目录第 1 章摇 数字电路基础（1）1数字电路概述（1）1.1.1数字信号与数字电路（1）1.1.2数字系统与数字技术（2）1.2数制及其不同进制数的转换（3）1.2
9、.1数制（3）1.2.2数制的转换（4）1.3码制（6）1.4逻辑代数（7）1.4.1逻辑代数与逻辑变量（7）1.4.2逻辑运算（7）1.4.3逻辑函数及其表示方法（10）1.4.4逻辑代数的基本定律与规则（12）1.5 逻辑函数的化简（14）1.5.1 公式化简法（15）1.5.2 卡诺图化简法（16）1.5.3 具有约束项的逻辑函数及其化简（21）本章小结（23）目标检测（23）第 2 章摇 逻辑门电路（26）2.1 分立元件门电路（26）2.1.1二极管门电路（26）2.1.2三极管门电路（28）2.2 TTL 门电路（30）2.2.1与非门（31）2.2.2其他功能的门电路（38）2.
10、2.3门电路的改进（42）2.2.4TTL 门使用常识（44）2.3 CMOS 门电路（46）2.3.1CMOS 非门（46）2.3.2其他功能的 CMOS 门（47）2.3.3CMOS 门使用常识（49）2.4 接口电路（52）2.4.1 TTL 电路驱动 CMOS 电路（52）2.4.2 CMOS 电路驱动 TTL 电路（53）2.4.3 CMOS4000 与 54/74AHC 间的接口电路（53）实验与技能训练（55）本章小结（58）目标检测（59）第 3 章摇 组合逻辑电路（62）3.1 组合逻辑电路的分析（62）3.2 组合逻辑电路的设计（64）3.3 常用的组合逻辑电路（65）3.
11、3.1 加法器（65）3.3.2 编码器和优先编码器（66）3.3.3 译码器（69）3.3.4 数值比较器（77）3.3.5 数据选择器与分配器（79）3.4 组合逻辑电路的竞争与冒险（85）3.4.1 竞争与冒险（85）3.4.2 冒险的判断（86）3.4.3 消除冒险的方法（87）实验与技能训练（88）本章小结（90）目标检测（91）第 4 章摇 触发器（93）4.1 基本 RS 触发器（93）4.1.1 逻辑功能分析（93）4.1.2 逻辑功能描述（94）4.2 同步触发器（96）4.2.1 同步 RS 触发器（97）4.2.2 同步 D 触发器（98）4.2.3 电平触发方式的空翻现
12、象（99）4.3 主从触发器（99）4.3.1 主从 RS 触发器（99）4.3.2 主从 JK 触发器（101）4.4 边沿触发器（104）4.5 集成触发器（105）实验与技能训练（107）本章小结（109）目标检测（109）第 5 章摇 时序逻辑电路（111）5.1 计数器（111）5.1.1 同步计数器（112）5.1.2 异步计数器（117）5.1.3 集成计数器构成 N 进制计数器（119）5.1.4 计数器的设计与分析（121）5.2 寄存器（126）5.2.1 数码寄存器（127）5.2.2 移位寄存器（128）实验与技能训练（133）本章小结（135）目标检测（136）第 6
13、 章摇 半导体存储器与可编程器件（139）6.1 半导体存储器（139）6.1.1 RAM（139）6.1.2 ROM（147）6.2 可编程逻辑器件（149）6.2.1 PLD 的一般组成（149）6.2.2 PLD 的电路表示法（149）6.2.3 PLD 的分类（152）实验与技能训练（155）本章小结（157）目标检测（157）第 7 章摇 脉冲电路（159）7.1 施密特触发器（160）7.1.1 集成门施密特触发器（160）7.1.2 集成施密特触发器（162）7.2 单稳态触发器（163）7.2.1 集成门单稳态触发器（163）7.2.2 集成单稳态触发器（165）7.3 多谐振
14、荡器（168）7.3.1 基本多谐振荡器（168）7.3.2 简易多谐振荡器（169）7.3.3 晶体振荡器（170）7.4 555 定时器（171）7.4.1 定时器电路构成及功能（171）7.4.2 用定时器构成脉冲电路（172）实验与技能训练（175）本章小结（178）目标检测（178）第 8 章摇 数/模转换器与模/数转换器（180）8.1 DAC（180）8.1.1 D/A 转换基本原理（180）8.1.2 DAC 介绍（181）8.1.3 DAC 主要参数（184）8.2 ADC（187）8.2.1 A/D 转换基本原理（187）8.2.2 ADC 介绍（189）8.2.3 ADC
15、 主要参数（193）实验与技能训练（198）本章小结（199）目标检测（199）主要参考文献（201）第 1 章数字电路基础知识目标（1）掌握数字信号的表示方法，理解数字电路中的基本概念。（2）熟悉二、十、十六进制；熟悉 8421 BCD 码，了解其他编码（循环码等）。（3）掌握基本逻辑关系及其表示方法，逻辑代数的基本运算和基本定律。技能目标（1）能进行数制间的相互转换，8421 BCD 码与十进制数之间的相互转换。（2）能将逻辑式转换成不同的表示形式。（3）能用公式法化简逻辑式为最简与或式，能用卡诺图化简 4 变量及 4 变量以下逻辑式为最简与或式。当代社会为数字化社会。数字化手机，数字化电
16、视，电子阅读器，而 3C（Com-puter、Communication 和 Control）技术的融合，更是带来了人类生活、学习和工作方式的巨大变化，网络教育，网络办公，网上科研、气象、交通等各种信息和资料，网上购物，等等，人们正无处不在强烈感受着数字化带来的方便、迅捷和奇妙。数字化的基础是数字技术，而数字技术的核心是数字电路。本书正是由数字电路的基础知识出发，引导读者深入学习并掌握数字电路的基本原理及应用，为读者掌握数字技术，走进数字化世界奠定基础。本章首先介绍数字信号、数字电路等基本概念，然后介绍数字系统中数及代码的表示方法。最后介绍分析、设计数字电路的基本工具 逻辑代数。1.1 数字电路概述1.1.1数字信号与数字电路自然界中有许多物理量具有连续变化的特点，如温度、压力和距离，这类连续变化的物理量称为模拟量，与之成比例的电压或电流信号称为模拟信号。还有一类物理量，它们的变化在时间上和数值上都是离散的，或者说是断续的，如学生成绩的记录，工厂产品的统计，电路开关的状态等，这类物理量可以用数字反映，称之为数字量，表示数字量的电信号称为数字信号。最常见的数字信号是矩形波也称矩形脉冲，它
