電工電子技術

本書以現代電工電子技術的基本知識、基本理論為主線，以應用為目的，在保證科學性的前提下，刪繁就簡，使理論分析重點突出、概念清楚、實用性強。將理論知識的講授、課內討論、作業與技能訓練有機結合。本書主要內容包括直流電路、正弦交流電路、變壓器和非同步電動機、繼電-接觸控制線路、二極體電路、三極體電路、晶閘管電路、集成運算放大電路、直流穩壓電源、門電路和組合邏輯電路、觸發器與時序邏輯電路、D/A和A/D轉換器等。

本書可作為高職高專院校數控、機械類專業的電工電子技術教材，也可作為工程技術人員的自學參考書。

本書主採用模塊式編寫方式，共五個模塊。第一模塊是常用電工儀錶的使用及電路元器件的識別；第二模塊是生產和生活用電常識；第三模塊是變壓器及機床電器控制；第四模塊常用電子器件及其應用；第五模塊知識擴展（邏輯電路）

本書是根據教育部最新制定的“高職高專電工電子技術課程教學基本要求”編寫而成。本書分三篇，主要內容包括：電路的基本概念與基本定律、電阻電路的分析方法、單相正弦交流電路、三相正弦交流電路、半導體器件、放大電路基礎、集成運算放大器、直流穩壓電源、邏輯代數基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈衝波形的產生和變換、半導體存儲器和可編程邏輯器件、數？模轉換和模？數轉換、磁路與變壓器、三相非同步電動機及其控制，共計16章。各章配有小結、思考與習題，便於自學。

本書可作為機電類、汽車、土木工程和計算機等專業的教材使用，也可供其他工科專業和成人教育的學生和教師選用。

依據高職高專教育對電工電子技術課程的教學要求，並融入本課程多年來教學改革與實踐的成果，編寫了本教材。教材緊扣“教學大綱”和相關職業技能標準，注重技能培養，突出實踐與應用；內容翔實，結構合理，文字簡明，通俗易懂。

全書共11章，內容包括電路的基本概念和基本定律、單相正弦交流電路、三相正弦交流電路、互感耦合電路、電動機、三相非同步電動機基本控制電路、二極體與晶閘管、三極體與集成運算放大器、門電路及組合邏輯電路、觸發器及時序邏輯電路、數字電路的應用。

各章開始均列出了學習目標，以便引導教學，並在每章最後配有思考與練習。為了強化對學生動手能力的培養，全書共安排了22個實驗與實訓項目。

本書可作為高職高專院校機電、機械、數控等專業的電工電子技術教材，也可作為相近專業工程技術人員的參考、自學用書。

電子計算機的誕生

1946年，美國賓西法尼亞大學研製成功了世界上第一台電子數字計算機ENIAC 。

電子計算機的發展階段

第一階段是1971～1973年，微處理器有4004、4040、8008。 1971年Intel公司研製出MCS4微型計算機（CPU為4040，四位機）。後來又推出以8008為核心的MCS-8型。

第二階段是1973～1977年，微型計算機的發展和改進階段。微處理器有8080、8085、M6800、Z80。初期產品有Intel公司的MCS一80型（CPU為8080，八位機）。後期有TRS-80型（CPU為Z80）和APPLE-II型（CPU為6502），在八十年代初期曾一度風靡世界。

第三階段是1978～1983年，十六位微型計算機的發展階段，微處理器有8086、8088、80186、80286、M68000、Z8000。微型計算機代表產品是IBM-PC（CPU為8086）。本階段的頂峰產品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC/AT286(1986年)微型計算機。

第四階段便是從1983年開始為32位微型計算機的發展階段。微處理器相繼推出80386、80486。386、486微型計算機是初期產品。 1993年， Intel公司推出了Pentium或稱P5（中文譯名為“奔騰”）的微處理器，它具有64位的內部數據通道。Pentium III（也有人稱P7）微處理器己成為了主流產品，預計Pentium IV 將在2000年10月推出。

由此可見，微型計算機的性能主要取決於它的核心器件——微處理器（CPU）的性能。

美籍匈牙利數學家馮·諾依曼（John von Neumann）提出了一個通用的計算機設計方案。在這方案中，馮·諾依曼提出了三個重要的思想：

（1）計算機至少應由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五個基本功能部分組成。

（2）採用二進位數形式表示計算機的指令和數據。

（3）將程序（一系列指令的集合）和數據放在存儲器中，由程序控制計算機自動執行，即“存儲程序控制”。

計算機發展方向

未來的計算機將朝著巨型化、微型化、網路化、多媒體化和智能化方向發展。

（1）巨型機

巨型機指運算速度更快、容量更大、功能更強的計算機。

（2）微型機

微型機是大規模集成電路的產物。它利用大規模集成電路技術，把計算機的控制器和運算器做在一個集成電路晶元上，構成中央處理器，或稱為微處理器，英文縮寫為CPU（Central Processing Unit）。以微處理器為核心，加上半導體存儲器和一些介面晶元，就構成了微型計算機（簡稱微機），或稱為PC機。自1971年微型機問世以來，就以體積小、性能可靠、價格低、使用方便、功能日益增強等優點而迅速佔領市場，為計算機應用的普及做出了重大的貢獻。

微型計算機通常以微處理器為標誌來劃分，微型計算的型號和性能主要決定於其所採用的CPU，表1－1列出了不同時期的微處理器。

表1－1　微處理器一覽表

（3）計算機網路

計算機網路是計算機技術與通訊技術相結合的產物。計算機網路把獨立的、分佈於不同地域、不同型號的計算機使用通信設備和通信線路互聯起來，在網路操作系統和通信協議的支持下，實現計算機之間的數據通信和資源共享。

（4）多媒體計算機

多媒體計算機能處理數字、文字、聲音、圖形、圖像、動畫和視頻等形式的信息。

（5）智能計算機

計算機智能化是建立在控制論和現代科學的基礎上。智能計算機能模擬人的感覺、思維和行為，不僅能根據人的指揮進行工作，而且會“看”、“聽”、“說”、“想”、“做”。它具有邏輯推理、學習與證明的能力，具有主動性和人腦的部分功能。

電子計算機的主要應用

1．數值計算

2．數據處理

（1）數據是指能被計算機識別和處理的物理符號，包括數字、文字、圖形、圖像、聲音、動畫和影像等。數據是信息具體化的表示形式。數據≠數字

（2）數據處理是指對數據進行採集、存儲、計算、分類、排序和傳輸等操作。

當今大多數計算機不是用於數值計算，而是用於數據處理。例如：計算機應用於企事業的人事管理、工資管理、文件管理、情報資料管理、人口管理和圖書管理等。

3．過程式控制制

計算機加上感應檢測設備及模/數轉換器，就構成了自動控制系統。它通過檢測設備實時地測量某物理量，經過模/數轉換後送入計算機，計算機根據預置的程序對數據進行分析，並採取相應的控制操作，從而實現由計算機控制的自動化的、實時的過程式控制制。

4．輔助系統

利用計算機軟體作為輔助工具的計算機系統叫做輔助系統。它包括計算機輔助設計(CAD)，計算機輔助製造(CAM)，計算機輔助教學(CAI)等。

5．其他應用

（1）辦公自動化

（2）電子商務

（3）人工智慧

智能計算機能夠給病人診斷、開處方，證明定理，文字翻譯，與人下棋等。

微型計算機系統組成及工作原理

一個完整的微型計算機系統是由硬體系統和軟體系統兩個部分組成，如右圖所示。

硬體系統

微型計算機硬體系統

微型計算機硬體系統由控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備五個部分組成。

把計算機看作一個加工信息的工廠。

控制器 運算器 存儲器輸入設備輸出設備

（廠長辦公室）（車間）（倉庫）（採購）（銷售）

1．運算器

運算器是對數據進行加工的部件。它在控制器的指揮下對數據進行算術運算和邏輯運算。

2．控制器

控制器是分析指令併發出控制信號的部件。它指揮和控制計算機各部件按時序協調地工作。

（1）CPU

運算器、控制器和存儲器組成了計算機的主機。人們將運算器和控制器做在一個半導體晶元上，稱為中央處理器或微處理器，英文縮寫CPU。

1）CPU的類型

Pentium 以前的各種類型的CPU

(8088,80286,80386DX，80486DX)，

各種類型的Pentium CPU（Pentium Ⅱ，Pentium Ⅲ，Pentium 4），

2）CPU的性能指標

CPU的主要性能指標有：主頻，內存匯流排頻率（CPU與內存之間的通信速度），數據匯流排寬度（決定CPU與二級高速緩存、內存以及輸入/輸出設備之間一次數據傳輸的信息量），地址匯流排寬度（決定CPU可以訪問的存儲器的物理地址空間），高速緩存數目。

CUP品質的高低決定了一台計算機的檔次。

（2）主板

1）CPU插座

2）晶元組

晶元組的作用是控制和協調計算機的各部件選型。晶元組決定了主板的性能，通常把採用某某晶元組的主板直接叫做某某主板，例如採用Intel 440BX晶元組的主板就稱為BX主板。

3）內存插槽

內存插槽有SIMM插槽（已淘汰）和DIMM插槽兩種。

4）外部高速緩存

用於緩解CPU與內存之間數據傳輸率的差異。

5）BIOS晶元

BIOS存放固化的基本輸入/輸出程序、系統設置信息、通電自檢程序、啟動自舉程序。

BIOS與CMOS的關係

BIOS(basic input output system)即基本輸入輸出系統，它是固化在主板上一塊晶元(Award)上的程序。BIOS主要的功能有：

①上電自檢

對CPU、主板、內存、串並中、顯卡、硬軟盤、CMOS晶元等進行檢測。

②中斷服務程序

它實質是軟硬體之間可編程介面，實現軟體功能對硬體的操作，例如Windows對軟碟機、硬碟、光碟機的管理。

③系統設置程序

對系統各項參數進行設置，並將設置的結果保存在CMOS晶元上。

④系統啟動自舉程序

上電自檢后，按CMOS中所保存的啟動順序，搜索驅動器，讀入操作系統的引導記錄，然後將控制權交給引導記錄啟動操作系統。

CMOS是“互補金屬氧化物半導體存儲器”的英文縮寫，是一種用電池供電的可讀寫晶元。它存儲計算機硬體基本配置的信息。

總之， BIOS實質是固化的程序， CMOS是可讀寫存儲器。

7）匯流排擴展插槽

匯流排擴展插槽用於擴展主板的功能，是主板匯流排的延伸，用以插接顯卡、音效卡、網卡、Modem卡等。主板通常有4～6個擴展插槽。

匯流排擴展插槽常見的類型有：PCI插槽（白色的短槽）和AGP插槽（顯示卡插槽）。

8）外設介面插座

①軟碟機介面

②IDE介面或EIDE介面

9）串列介面和并行介面

主板上有兩個COM介面（COM1和COM2）和一個并行介面（LPT），稱作“二串一併”。

10）USB介面和PS/2介面

小結：早期的計算機的低速設備鍵盤和滑鼠接在串口COM1和COM2，高速設備印表機接在并行介面LPT；計算機的鍵盤和滑鼠接在PS/2介面，印表機接在并行介面LPT；新式的計算機的鍵盤、滑鼠和印表機都接在USB介面。USB介面將淘汰其他介面。

3．存儲器

存儲器是計算機的記憶部件，用於存放程序和數據。存儲器分為內存儲器和外存儲器兩種。內存儲器簡稱內存，它位於主板上。中央處理器（CPU）可以直接訪問內存中的數據，而外存中的數據要先讀入內存后才能為CPU訪問。

（1）內部存儲器

1）內存分類

①按讀寫特性分類

按讀寫特性內存儲器通常分為隨機存儲器RAM（Random Access Memory）和只讀存儲器ROM（Read Only Memory）。

隨機存儲器RAM是一種既可寫入又可讀出數據的存儲器，通常用於存放程序、數據和中間結果。它的特點是計算機剛啟動時，其中沒有數據，一旦寫入數據，只要電源不斷且計算機工作正常，數據就可以保持，斷電后其中的信息全部消失。RAM是用戶可使用的存儲空間。

只讀存儲器ROM是一種只能從中讀取代碼，而不能以一般方式向其寫入代碼的存儲器。只要接通電源，ROM中固化的信息就建立好了。ROM常用來存放基本輸入輸出程序、系統設置信息、開機自檢程序和系統啟動自舉程序等。

②按存儲原理分類

按存儲原理RAM又分為靜態RAM(SRAM)和動態RAM(DRAM)。

靜態RAM利用觸發器的兩個穩態表示0和1。SRAM集成度低、價格高，但存取速度快，常用於做高速緩存（Cache）。

動態RAM根據電容上有無電荷來表示1和0。由於DRAM電容上的電荷會泄漏，需要周期性地給電容充電，稱為“刷新”。DRAM的存取速度較慢，但DRAM集成度高、價格低，適用於做大容量的主內存。

③常見的各類內存條

Pentium 4微機常用的內存條是SDRAM（同步動態內存）。

（2）外存儲器

外存儲器的特點是容量大、價格低，且不受斷電影響，常用於長期保存大量的數據和程序。常用的外存儲器有軟盤、硬碟、優盤、光碟等。

1）軟盤系統

軟盤系統由軟盤、軟盤驅動器(軟碟機)、軟碟機信號線等組成。軟盤是存儲信息的介質，軟碟機是讀寫軟盤上信息的裝置。

①軟盤

當3.5英寸磁碟的防寫孔被滑塊封住時，既可讀又可寫。當封口的滑塊打開，防寫孔可透光時，處於防寫狀態，只能讀不能寫。

②軟盤的數據組織

軟盤每面有0～79道。每個磁軌又劃分成相等的若干個區域，稱為扇區。每個扇區存儲512個位元組，如圖1－10所示。

③軟盤的存儲容量

軟磁碟存儲容量=

軟盤面數×每面磁軌數×每道扇區數×每扇區的位元組數

【例1－1】 3.5英寸雙面高密度磁碟，每面80磁軌，每道18扇區，每扇區可存儲512位元組，其容量為：

2×80×18×512=1 440×1 024B=1 440KB

所以3.5英寸高密度磁碟的容量為1.44MB。

新的磁碟在使用之前，必須進行格式化。

⑤使用軟盤的注意點

軟盤不能彎曲和擠壓。保存軟盤時，要遠離熱源和磁場；要注意防潮，以免發霉。

⑤軟盤驅動器

軟碟機是讀寫軟盤的設備。

2）硬碟

3）優盤

優盤是一種新型的移動存儲器，採用USB介面。優盤的存儲部件採用快閃記憶體（Flash Memory），快閃記憶體所存儲的數據不需要電壓維持，可靠性比較高。

4）CD-ROM光碟機和光碟

①CD-ROM光碟機的工作原理

光碟機內激光二極體產生波長約0.54～0.68μm的光束照射到光碟上，然後反射回來，用光檢測器捕獲反射光。當激光束照射凹點邊界時，反射光束強弱發生變化，讀出的數據為“0”；當激光照射平坦部分時，反射光強弱沒有發生變化，讀出的數據為“1”。

②光碟機的數據傳輸速率

光碟機的數據傳輸速率指每秒向主機傳輸的數據量。制定CD-ROM標準時，把150 kbps作為傳輸速率的標準。52速光碟機（記作“52X”）的傳輸速率為：52×150kbps=7800kbps。

③CD-ROM光碟

光碟上的光道是螺旋線， 12厘米光碟有333000個扇區，每個扇區存放2 048位元組，總容量為：

2 048位元組/扇區×333000扇區=681984000B=650.39MB

5）DVD光碟機與光碟

DVD是“Digital Video Disk”的縮寫，意思是“數字視頻光碟”。DVD光碟機與光碟的結構及工作原理和CD-ROM光碟機和光碟都相似，主要的區別在於所用的數據壓縮標準不同。

① 圖像壓縮技術

靜態圖像通常採用JPEG（Joint Photographic Experts Group，譯為聯合圖片專家組）演演算法標準進行壓縮。

視頻圖像（動態圖像）則採用MPEG（Moving Picture Experts Group，譯為活動圖像專家組）演演算法標準進行壓縮。

② 視頻信息的特點

視頻信號就是電影、電視信號。它要求每秒鐘播放30幀或24幀點陣圖，由於人們的“視覺暫留”效應，這些不連續點陣圖看起來就變成了動態的連續圖像。

③視頻信息壓縮技術

MPEG-1壓縮標準：

它是在可接受的圖像質量下，把視頻及其伴音信號壓縮到1.2～1.5Mbps，使一般的CD-ROM驅動器也能實時播放30幀/s的彩色視頻圖像。VCD光碟中的視頻圖像使用MPEG-1標準壓縮。

MPEG-2壓縮標準：

MPEG-2把視頻及其伴音信號壓縮到10Mbps，且圖像質量更高，適用性更廣。DVD光碟中的視頻圖像使用MPEG-2標準壓縮。

④DVD的特點

由於DVD光碟使用MPEG-2標準壓縮，它具有更大的數據容量和更高的質量。

6）刻錄機

①刻錄機概述

刻錄機的外觀與CD－ROM相似。市面上出售的刻錄機多數是支持數據可擦寫的CD－RW刻錄機。

只讀光碟CD－R

寫入一次，反覆讀取。

可擦寫光碟 CD－R/W光碟

4．輸入設備

（1）鍵盤

（2）滑鼠

1）滑鼠的分類

①根據按鍵數目分類

兩鍵滑鼠：兩鍵滑鼠又叫MS Mouse，是由Microsoft公司設計和提倡的滑鼠。Microsoft公司的軟體產品，如Windows，Office等都支持雙鍵滑鼠。

三鍵滑鼠：三鍵滑鼠又叫PC Mouse，是IBM公司設計和提倡的滑鼠。十分流行的是一種在左右兩鍵中間有一個滾輪的3D滑鼠，可歸類於三鍵滑鼠。滾輪的用途是在窗口中快速移動游標。在瀏覽網時，用滾輪翻卷頁面特別方便。

②按介面方式分類

按介面方式分為：串口滑鼠、PS/2滑鼠、USB滑鼠

③按工作原理分類

根據滑鼠的工作原理，可分為機械式滑鼠和光電式滑鼠。圖1－18 滑鼠外觀

5．輸出設備

（1）顯示器

1）按工作原理分類

顯示器

陰極射線管顯示器（CRT）

球面顯示器 平面直角顯示器 柱面顯示器 純平面顯示器

顯示器的尺寸是指顯示

屏對角線的長度，一般

以英寸為單位，如圖

②點距

點距是兩個相鄰的相同顏色的熒光點之間的距離，

如圖1－23所示。點距越小，顯示器在高解析度下

顯示的圖像就越清晰。主流彩顯的點距為0.25

mm。

③解析度

象素是指組成圖像的最小單位。一個象素由紅

（R）、綠（G）、藍（B）三種顏色的熒光點組成。

解析度指屏幕的像素總和。解析度的表示方式是用顯示屏的水平方向上的象素乘以垂直方向上的像素。顯示器的解析度為1024×768，表明在水平方向上有1024個象素，在垂直方向上有768個象素。顯示器的解析度一般是1024×768。

④掃描方式

掃描方式有逐行掃描與隔行掃描兩種，所以“隔行”掃描的技術已被淘汰。

⑤垂直掃描頻率

垂直掃描頻率又稱場頻，或屏幕的刷新頻率。它表示每秒鐘重畫屏幕的次數，即完成一幀掃描所花時間的倒數來表示，以赫茲（Hz）為單位。

如果刷新率在85Hz以上，屏幕的畫面則非常穩定。

⑥視頻帶寬

視頻帶寬=行數×列數×刷新頻率

2）顯示適配器

顯示適配器簡稱顯卡。它工作在CPU和顯示器之間，用於控制計算機的數據輸出。

①顯卡分類

顯卡有ISA、VESA、PCI和AGP四種，前3種已淘汰，AGP顯卡是微機的主流顯卡。

②顯存

顯存是顯卡的重要技術指標。

若一個象素要表現真彩色（224=16 777 216色）需要3個位元組，對於解析度為1 024×768的SVGA顯示器，則需要1 024×768×3=2.25MB，即需要大約2.5MB的顯存。

（2）印表機

印表機是計算機的重要輸出設備。常見的有針式印表機、噴墨印表機和激光印表機，如圖1－24所示。

（3）音箱

音箱的分類：

①有源音箱：帶有電源設備，具有功率放大功能。

②無源音箱：直接輸出音效卡的音頻信號，功率小（2～4瓦），音質差。

6．其他配件

（1）音效卡

音效卡是多媒體計算機的基本配件之一，如圖1－26所示。它的基本功能是錄製、播放數字聲音文件。音效卡的主要性能指標如下：

1）採樣頻率

採樣頻率即單位時間內採樣

的次數，單位是赫茲(Hz)。採樣

頻率越高，同一段波形被等分

的份數越多，每一份的時間間

隔也越小，採樣的音質越好，

所需的存儲空間越大。標準的

採樣頻率有三個：

44.1kHz（CD音質）

22.05kHz（廣播音質）

11.025kHz（電話音質）

2）採樣位數

採樣位數是指對波形垂直方向的幅值進行量化時的等分值的大小。8位量化將聲音振幅分成256等份，16位量化將聲音振幅分成65536等份。採樣位數越多，採樣的聲音質量越接近於原始聲音，所需的存儲空間也越大。

3）聲道數

記錄聲音時只產生一個波形為單聲道。記錄聲音時產生兩個波形為雙聲道（立體聲）。雙聲道聽起來比單聲道豐滿，具有空間感，但需要兩倍的存儲空間。

（2）不間斷電源（UPS）

1）UPS概述

不間斷電源UPS的功能是當計算機的供電電源發生中斷時，UPS便發出告警聲，同時為計算機持續供電一段時間，讓用戶保存資料，避免數據丟失。

7．計算機的主要技術指標

（1）字長：“字（Word）”是計算機進行數據處理、數據存儲、數據傳送的單位，即計算機一次能處理的二進位數據的位數。“字”由若干個位元組組成。一個“字”所包含的“位”的數目稱為“字長”。字長是計算機性能的重要標誌。字長大，在相同的時間內就能傳送更多的信息，從而使計算機運算速度更快；字長大，計算機的定址空間更大，從而使計算機內存更大；字長大，計算機的指令數目更多，功能就更強。

（2）主頻：主頻是CPU的時鐘頻率。主頻以兆赫茲（MHz）為單位。一般說，CPU的主頻越高，速度越快。Pentium 4 CPU的主頻已超過2.4GHZ。

（3）運算速度：計算機的運算速度指每秒鐘所能執行的指令數目。運算速度一般以百萬次/秒（MIPS）為單位，這個指標能直觀地反映計算機的速度。

（4）存儲容量：計算機的存儲容量包括內存容量和外存容量，內存容量對計算機的速度影響很大。586微機的內存容量一般為256～512MB，硬碟容量一般為40～80GB。

微型計算機軟體系統

軟體系統分為系統軟體和應用軟體兩大類。

1．系統軟體

（1）操作系統

系統軟體中最重要的是操作系統（Operating System）。操作系統是一批系統程序的集合，它控制和管理計算機系統所有硬體和軟體資源，使計算機系統能夠高效、協調地工作，為用戶提供一個良好的工作環境和友好的工作界面。它是開機后運行的第一個軟體。操作系統（OS）是各種應用軟體運行的基礎。

1）操作系統的主要功能：　①作業管理，②中央處理器(CPU)管理，③存儲器管理，④設備管理，⑤文件管理。

2）常用的操作系統

計算機上使用的操作系統有：MS-DOS、OS/2、Windows、UNIX、Linux等。在同一台計算機上可以安裝若干個不同的操作系統。

① Microsoft公司的操作系統

Windows單機操作系統：

MS-DOS，它是單用戶、單任務的操作系統。

Windows 95/98是單用戶、多任務的操作系統。

Windows 2000/XP Professional是多用戶、多任務的操作系統。這裡的“多用戶”是指每個用戶可以設置修改的工作環境。

Windows網路操作系統：

WindowsNT/2000/XP Server

② UNIX系統

UNIX是多用戶、多任務的絡操作系統。它廣泛應用於大、中、小型計算機。也可以在微機上使用，XENIX就是UNIX的微機版。

③Linux系統

Linux是由Linus Benedict Torvalds等眾多人共同開發的公用操作系統。Linux兼容UNIX，且源代碼公開、免費使用。

（2）程序設計語言

程序設計語言是編寫程序的程序。它包括彙編語言、高級語言的解釋程序和編譯程序等。

2．應用軟體

用戶為解決各種實際問題而編製的程序總稱為應用軟體。

（1）通用應用軟體

它是為解決某一類問題而設計的多用途軟體，如文字處理軟體（Word和WPS Office）、電子表格軟體（Excel）、圖像處理軟體（Photoshop）等。

（2）專用應用軟體

它是為解決某一具體問題而設計的軟體，如某單位的工資管理軟體、人事管理軟體等。

計算機中信息表示及計量單位

存儲器像一幢“教學大樓”，由許多單元組成。一個個單元就像一間間“教室”。每個單元由若干個位組成。位就像教室里的“座位”。每個位可存放一個二進位數1或0。

1．位

位（bit，比特）用於存放一個二進位數0或1，它是存儲信息的最小計量單位，通常用小寫首字母“b”表示。

2．位元組

位作為計量存儲器的容量的單位太小了，人們把八個二進位位稱為一個“位元組(Byte)”，用其大寫首字母“B”表示。位元組是常用的存儲計量單位，有時還用更大的計量單位千位元組(KB)、兆位元組(MB)、京位元組(GB)和太位元組(TB)。它們之間的換算關係如下：

1KB=1024B 1MB=1024KB

1GB=1024MB 1TB=1024GB 其中（210=1024）

數制

計算機是電子設備，它容易實現的穩定狀態有兩種，如電路的通或斷、電位的高或低。兩種穩定狀態工作可靠，抗干擾能力強，分別對應著數值1和0，這就是計算機中使用二進位數的理由。

1和0的不同編碼組合可以表示一個數、一個字元或一條操作指令。

人們在日常生活中習慣使用的數制是十進位數，十進位計數使用0、1、2、3、…、9共十個數符，所有的十進位數都可以用這十個數符及其所處的位來表示。

1．不同數制特點

（1）十進位數

1）用0到9十個數符表示十個不同的數。

2）逢十進一，即高一位數是低一位數的十倍。即根據數符所處的位而決定其實際大小。

因此，十進位數13542.387可表示為：

(13542.387)10

=1×104+3×103+5×102+4×101+2×100+3×10-1+8×10-2+7×10-3

（2）二進位數

1）用0和1兩個數符表示兩個不同的數。

2）逢二進一，即高一位數是低一位數的2倍。

因此，二進位數10101.101的十進位值可用以下方法求出：

(10101.101)2

=1×24+0×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3

=16+0+4+0+1+0.5+0+0.125

=(21.625)10

（3）八進位數

1）用0，1，2，3，4，5，6，7 八個數符。

2）逢八進一，即高一位數是低一位數的8倍。

（4）十六進位數

1）用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F十六個數符。

2）逢十六進一，即高一位數是低一位數的16倍。

因此，十六進位數7BD4的十進位值可以用以下方法求出：

(7BD.4)16 =7×162+11×161+13×160+4×16-1

=7×256+11×16+13×1+4×0.0625

=(1981.25)10

即 (7BD.4)16=(1981.25)10

括弧外的下標表示數制。數制也可以用字母表示，B(Binary)表示二進位，O(Octal)表示八進位，D(Decimal)表示十進位，H(Hexadecimal)表示十六進位。

例如： (7BD.4)16通常寫為7BD.4H，在這裡H表示數制而不是數符。

2．不同數制之間的轉換

（1）非十進位數轉換成十進位數

其方法以上已經介紹過了，即把非十進數按位權展開並求和。

例如： (32CF.4B)16 =( )10

(32CF.4B)16

=3×163+2×162+12×161+15×160+4×16-1+11×16-2

=12288+512+192+15+0.25+0.04296875

=(13007.29296875)10

2）十進位數轉換為非十進位數

1）十進位整數轉換為非十進位整數

一般用“除以基數，直至商為0，取其餘數，倒排”的方法。

【例1－3】 (215) 10 = ( ) 2

解：

所以 (215)10=(11010111)2

2）十進位小數轉換為非十進位小數

一般用“乘以基數，直至小數部分為0(或指定的精度)，取其整數，順排”的方法。

【例1－5】(0.8125)10=( )2 【例1－6】 (0.4375)10=( )8

解：

所以 (0.4375)10=(0.34)8

註：十進位小數不一定都能完全轉

換成等值的二進位數，有時要近似值。

所以 (0.8125)10=(0.1101)2

若要將十進位的混合小數轉換為非十進位的混合小數，則要將混合小數分為整數部分和純小數部分分別用不同的方法進行轉換，然後合併轉換的結果。

【例】 (215.8125)10=( )2

由【例1－3】得到：

(215)10=(11010111)2

由【例1－5】得到：

(0.8125)10=(0.1101)2

合併以上的結果，得到：

(215.8125)10=(11010111.1101)2

3）非十進位之間互相轉換

1）二進位數與八進位數間互換

一位八進位數相當於三位二進位數，即有如下的對應關係：

①二進位數轉換為八進位數

轉換的方法是：由小數點開始向左把二進位整數按每三位一劃分，同理，由小數點開始向右把二進位小數按每三位一劃分，不足三位的用0補齊，然後寫出其相應的八進位數。

【例1－7】 (10001101.1101)2=( )8

解 010 001 101.110 100

2 1 5 . 6 4

所以 (10001101.1101)2=(215.64)8

②八進位數轉換為二進位數

這是上述轉換的逆過程。將八進位數的每一位用相應的三位二進位數寫出即可。

【例1－8】 (325.46)8=( )2

解 3 2 5 . 4 6

011 010 101 . 100 110

所以 (325.76)8=(11010101.10011)2

2)二進位數與十六進位數間互換

一位十六進位數相當於四位二進位數，即有如下對應關係：

①二進位數轉換為十六進位數

轉換的方法是：由小數點開始向左把二進位整數按每四位一劃分，同理，由小數點開始向右把二進位小數按每四位一劃分，不足四位用0補齊，然後寫出其相應的十六進位數。

數制轉換小結

1.非十進位數轉換成十進位數

方法：把非十進數按位權展開並求和。

2.十進位數轉換為非十進位數

（1）十進位整數轉換為非十進位整數

方法：除以基數，直至商為0，取其餘數，倒排。

2）十進位小數轉換為非十進位小數

方法：乘以基數，直至小數

部分為0，取其整數，順排。

3.非十進位之間互相轉換

8 4 2 1

23 22 21 20

1）二進位數與八進位數間互換

一位八進位數相當於三位二進位數

（2）二進位數與十六進位數間互換

一位十六進位數相當於四位二進位數

“電工電子技術”是一門在電工和電子技術方面入門性質的技術基礎課程，它不僅是高職高專院校電類專業必修的技術基礎課，同時也日漸成為高職高專院校機械類專業等許多專業的必修課程。

編者依據高職高專教育對電工電子技術課程的教學要求，並融入本課程多年來教學改革與實踐的成果，編寫了本教材。

本教材具有如下特色。

一、目標明確，定位科學合理

在內容安排上，緊扣“教學大綱”和相關職業技能標準，以現代電工電子技術的基本知識與基本技能為主線，以培養學生實踐能力為核心，突出基本概念、基本原理、基本方法，使學生獲得基本的專業技能，為後續專業課程的學習提供有力的支撐。

教材內容有較寬的覆蓋面，可滿足多個相關崗位群、職業群對於基本專業知識和技能的需求。

二、改革編寫模式，體現職業教育特色

在教學內容的設計與教學方法的引導上，力圖突破傳統學科式教材以理論描述為主的編寫方式，弱化理論推導，重在技術應用；減少驗證性實驗的數量和內容，增加與完成工作任務及解決實際問題有關的應用性實驗和實訓。

例如，教材中對於三相正弦交流電路、互感耦合電路、電動機、三相非同步電動機基本控制電路等實踐性很強的內容，都盡量按照“理論實際一體化”的教學要求編寫，努力構建“做中學、學中做”的學習過程。

除了設計有22項“實驗與實訓”外，在教材各章節中，都安排有相應的技能訓練項目。

三、更新內容，反映電工電子技術的新發展

為了更好地適應生產實際和電工電子技術的新發展，把握好基礎知識與新技術的銜接及知識的延伸，教材內容也相應有所更新。例如，電子技術部分的內容從以分立元件電路為主，轉到以集成電路為主；從以內部電路為主，轉到以電路外部特性和晶元應用為主；從以模擬電路為主，轉到模擬與數字電路比例協調、相互兼顧。同時，適度地引入電工電子技術方面比較成熟的新知識、新方法和新技術。例如，增加了軟啟動器、變頻器、感測器、新型集成晶元的應用等。

四、創新教材呈現形式，適應信息化教學手段的實施

教材較多地利用了圖片、實物照片和表格等形式，將知識點或操作過程生動直觀地展示出來。此外，還配有電子課件、電子教案、電子掛圖等，以適應信息化教學手段的實施，豐富了教學資源。

本書由邵展圖、孫正鳳任主編，謝忠志、徐敏、夏春榮、樂穎任副主編，朱照紅、何薇、邱浩、刁紅艷、韓建昌參加編寫。唐培林審稿。

希望本教材能對目前高職高專院校的教學工作有所幫助，並懇切希望職業教育專家和廣大師生給予批評指正。

《電工電子技術》

書 名：電工電子技術

層 次：高職高專

配 套：電子課件

作　者：秦雯

出版社：機械工業出版社

出版時間：2013-04-08

ISBN：978-7-111-41034-8

開本： 16開

定價:￥25.0

作者：邵展圖、孫正鳳、謝忠志、徐敏、夏春榮、樂穎、朱照紅、何薇、邱浩、刁紅艷、韓建昌

出版社：清華大學出版社

圖書詳細信息

ISBN：9787302335535

定價：39元

印次：1-1

裝幀：平裝

印刷日期：2013-10-23