數(shù)字電路與邏輯設計實驗指導與習題解析——基于虛擬仿真實驗
定 價：56 元
叢書名：高等學校計算機專業(yè)核心課名師精品系列教材
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- 作者：趙貽竹 何云峰 于俊清
- 出版時間：2025/4/1
- ISBN：9787115658388
- 出 版 社：人民郵電出版社
- 中圖法分類：TN79-33
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書是《數(shù)字電路與邏輯設計（微課版）》配套的實驗指導與習題解析參考書。全書分為3部分6章。第一部分包括1~3章。第1章小規(guī)模電路分析，幫助學生通過虛擬平臺搭建和驗證簡單的數(shù)字電路，掌握芯片測試，電路搭建和實驗記錄的基本過程和方法。第2章組合邏輯電路設計和第3章時序邏輯電路設計從常用的數(shù)字電路設計著手，通過電路設計、仿真和驗證等訓練過程，幫助讀者掌握簡單數(shù)字電路的設計和仿真過程。第一部分可以作為理論課程課中、課后的練習，與教學過程相配合，加深學生對電路分析和設計過程的理解。第二部分主要是第4章數(shù)字系統(tǒng)的設計，這里提供了多個具備實用性、趣味性，且綜合性較強的實際應用電路實例，引導學生從電路的設計要求出發(fā)，設計總體方案，確定各個子模塊電路功能，最終完成電路設計。第二部分實驗可以選作課程實驗或者課程設計的內(nèi)容。第三部分是第5章習題答案與解析，為配套教材課后習題的參考答案，為理論課程的學習提供幫助。另外，附錄是實驗平臺，對本書中使用的實驗平臺進行了簡要的介紹，幫助讀者快速掌握實驗平臺的基本操作方法。
1.實驗內(nèi)容全面：涵蓋小規(guī)模和中規(guī)模數(shù)字電路的分析與設計方法
2.采用搭建電子積木的方式，引導學生自頂向下進行分析
3.理論教學和實踐教學同步實施，采用虛擬實驗平臺提升學生的實踐能力
4.共享名校國家級精品資源，助力教師開展高質(zhì)量教學
于俊清，博士，華中科技大學計算機科學與技術(shù)學院教授，博士生導師，國家一流課程負責人，湖北省優(yōu)秀基層教學組織負責人，智能媒體計算與網(wǎng)絡安全研究團隊負責人，華中科技大學副校長。開設“數(shù)字電路與邏輯設計”“多媒體基礎”“搜索引擎技術(shù)基礎”三門慕課課程。主要研究方向為智能媒體計算、計算機網(wǎng)絡、教育信息化等，主持多項國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和省杰出青年基金等科研課題，發(fā)表論文200 余篇，授權(quán)發(fā)明專利和軟件著作權(quán)60余項，獲得省部級教學和科研獎勵4項，榮獲2021年高校計算機專業(yè)優(yōu)秀教師，華中科技大學青年教師教學競賽一等獎和教學成果一等獎等。
目 錄
前 言 1
第 1章 小規(guī)模數(shù)字電路分析 8
1.1 集成門電路 8
1.1.1 實驗目的 8
1.1.2 背景知識 8
1.1.3 實驗平臺和元器件 8
1.1.4實驗內(nèi)容 9
1.1.5實驗思考 10
1.2 集成觸發(fā)器 10
1.2.1 實驗目的 10
1.2.2 背景知識 10
1.2.3 實驗平臺及器材 11
1.2.4 實驗內(nèi)容 11
1.2.5 實驗思考 13
1.3 組合邏輯電路的險象 13
1.3.1 實驗目的 13
1.3.2 實驗平臺及器材 13
1.3.3 背景知識 14
1.3.4 實驗內(nèi)容 14
1.3.5 實驗思考 15
1.4 譯碼器 15
1.4.1 實驗目的 15
1.4.2 背景知識 15
1.4.3 實驗平臺及器材 17
1.4.4 實驗內(nèi)容 17
1.4.5 實驗思考 19
1.5 多路選擇器 19
1.5.1 實驗目的 19
1.5.2 背景知識 19
1.5.3 實驗平臺及器材 20
1.5.4 實驗原理 20
1.5.5 實驗內(nèi)容 21
1.5.5 實驗思考 23
1.6 四位二進制并行加法器 23
1.6.1 實驗目的 23
1.6.2 背景知識 23
1.6.3 實驗平臺及器材 24
1.6.4 實驗內(nèi)容 24
1.6.5 實驗思考 25
1.7比較器 26
1.7.1 實驗目的 26
1.7.2背景知識 26
1.7.3 實驗平臺及器材 27
1.7.4 實驗內(nèi)容 27
1.7.5 實驗思考 28
1.8 計數(shù)器 28
1.8.1實驗目的 28
1.8.2 背景知識 29
1.8.3 實驗平臺及器材 31
1.8.4 實驗內(nèi)容 31
1.8.5 實驗思考 35
1.9 寄存器 35
1.9.1 實驗目的 35
1.9.2背景知識 35
1.9.3 實驗平臺及器材 36
1.9.4 實驗內(nèi)容 37
1.9.5 實驗思考 38
第 2章 組合邏輯電路設計 39
2.1 代碼轉(zhuǎn)換電路 39
2.1.1 實驗目的 39
2.1.2 實驗平臺及元器件 39
2.1.3 實驗內(nèi)容 39
2.1.4 實驗原理 40
2.1.5 實驗思考 40
2.2 多人表決電路 40
2.2.1 實驗目的 40
2.2.2 實驗平臺及元器件 41
2.2.3 實驗內(nèi)容 41
2.2.4 實驗原理 44
2.2.5 實驗思考 44
2.3 血型配對電路 45
2.3.1 實驗目的 45
2.3.2 實驗平臺及元器件 45
2.3.3 實驗內(nèi)容 45
2.3.4 實驗原理 46
2.3.5 實驗思考 46
2.4 加/減可控電路 46
2.4.1 實驗目的 46
2.4.2 實驗平臺及元器件 47
2.4.3 實驗內(nèi)容 47
2.4.4 實驗原理 50
2.4.5 實驗思考 51
2.5 4位二進制并行加法器 51
2.5.1 實驗目的 51
2.5.2 實驗平臺及元器件 51
2.5.3 實驗內(nèi)容 52
2.5.4 實驗原理 55
2.5.5 實驗思考 55
2.6 譯碼器 55
2.6.1 實驗目的 55
2.6.2 實驗平臺及元器件 55
2.6.3 實驗內(nèi)容 56
2.6.4 實驗原理 58
2.6.5 實驗思考 60
2.7 多路選擇器 60
2.7.1 實驗目的 60
2.7.2 實驗平臺及元器件 60
2.7.3 實驗內(nèi)容 61
2.7.4 實驗原理 63
2.7.5 實驗思考 65
2.8 比較器 65
2.8.1 實驗目的 65
2.8.2 實驗平臺及元器件 65
2.8.3 實驗內(nèi)容 66
2.8.4 實驗原理 69
2.8.5 實驗思考 69
2.9 編碼器 69
2.9.1 實驗目的 69
2.9.2 實驗平臺及元器件 69
2.9.3 實驗內(nèi)容 70
2.9.4 實驗原理 71
2.9.5 實驗思考 72
第3章 時序邏輯電路設計 73
3.1 同步計數(shù)器 73
3.1.1 實驗目的 73
3.1.2 實驗平臺及元器件 73
3.1.3 實驗內(nèi)容 73
3.1.4 實驗原理 75
3.1.5 實驗思考 76
3.2 異步的計數(shù)器 76
3.2.1 實驗目的 76
3.2.2 實驗平臺及元器件 77
3.2.3 實驗內(nèi)容 77
3.2.4 實驗原理 79
3.2.5 實驗思考 82
3.3 同步序列檢測器 82
3.3.1 實驗目的 82
3.3.2 實驗平臺及元器件 83
3.3.3 實驗內(nèi)容 83
3.3.4 實驗原理 83
3.3.5 實驗思考 85
3.4 異步序列檢測器 85
3.4.1 實驗目的 85
3.4.2 實驗平臺及元器件 85
3.4.3 實驗內(nèi)容 86
3.4.4 實驗原理 86
3.4.5 實驗思考 88
3.5 代碼檢測器 89
3.5.1 實驗目的 89
3.5.2 實驗平臺及器件 89
3.5.3 實驗內(nèi)容 89
3.5.4 實驗原理 89
3.5.5 實驗思考 92
3.6 移位寄存器 93
3.6.1 實驗目的 93
3.6.2 實驗平臺及器件 93
3.6.3 實驗內(nèi)容 93
3.6.4 實驗原理 95
3.6.5 實驗思考 96
3.7 籃球30S倒計時電路 97
3.7.1 實驗目的 97
3.7.2 實驗平臺及器件 97
3.7.3 實驗內(nèi)容 97
3.7.4 實驗原理 99
3.7.5 實驗思考 99
3.8 自動售貨機 100
3.8.1 實驗目的 100
3.8.2 實驗平臺及器件 100
3.8.3 實驗內(nèi)容 100
3.8.4 實驗原理 101
3.8.5 實驗思考 103
第4章 數(shù)字系統(tǒng)設計 104
4.1 交通燈控制系統(tǒng)設計 104
4.1.1 實驗目的 104
4.1.2 實驗平臺及元器件 104
4.1.3 實驗內(nèi)容 104
4.1.4 實驗原理 110
4.1.5 實驗思考 118
4.2 運動碼表 118
4.2.1 實驗目的 118
4.2.2 實驗平臺及元器件 118
4.2.3 實驗內(nèi)容 119
4.2.4 實驗原理 125
4.2.5 實驗思考 128
4.3 多功能電子鐘 129
4.3.1 實驗目的 129
4.3.2 實驗平臺及元器件 129
4.3.3 實驗內(nèi)容 129
4.3.4 實驗原理 141
4.3.5 實驗思考 143
4.4 汽車尾燈控制電路 143
4.4.1 實驗目的 143
4.4.2 實驗平臺及元器件 143
4.4.3 實驗內(nèi)容 144
4.4.4 實驗原理 145
4.4.5 實驗思考 147
第5章 課后習題答案與解析 148
5.1 第 1章習題解析 148
5.2 第 2章習題解析 151
5.3 第3章習題解析 162
5.4 第4章習題解析 164
5.5 第5章習題解析 184
5.6 第6章習題解析 192
5.7 第7章習題解析 219
5.8 第8章習題解析 223
5.9 第9章習題解析 225
附錄 實驗平臺 226
附錄A Logisim軟件 226
A.1 Logisim的安裝和使用 226
A.2使用Logisim搭建電路 227
A.3 組合邏輯電路的自動生成 229
A.4 電路中線路的狀態(tài) 231
A.5 電路仿真 232
A.6 電路封裝和調(diào)用 233
A.7 常見問題 234
附錄B 數(shù)字電路虛擬實驗平臺 237
附錄C 頭歌實踐教學平臺 243
C.1 使用步驟 243
C.2 借助Excel設計狀態(tài)轉(zhuǎn)換組合邏輯電路 243
C.3 常見問題 245
書單推薦
