数字逻辑与数字系统PDF电子书下载

前言页 1

第一章 数字逻辑基础 1

第一节 计数体制 1

一、十进制数 1

二、二进制数 1

三、八进制数和十六进制数 2

四、数制间的转换 2

第二节 常用编码 4

一、二-十进制编码(BCD码) 4

二、循环码 5

三、ASCII码 5

第三节 二极管和三极管的开关特性 5

一、二极管的开关特性 5

二、三级管的开关特性 6

第四节 逻辑代数基础 8

一、逻辑变量和逻辑函数 8

二、基本逻辑运算及基本逻辑门 9

三、逻辑代数的基本公式和常用公式 11

四、逻辑函数的表示方法 13

五、逻辑函数的化简 13

第五节 混合逻辑及等效替代法 21

一、负逻辑体制逻辑符号 21

二、等效逻辑符号替代法 22

习题一 23

第二章 逻辑门电路 26

第一节 分立元件门电路 26

一、基本逻辑门电路 26

二、与非门、或非门电路 27

一、TTL与非门的工作原理 28

第二节 TTL集成逻辑门电路 28

二、TTL与非门的电压传输特性及抗干扰能力 30

三、TTL与非门的输入特性、输出特性和带负载能力 31

四、TTL与非门的动态特性 34

五、TTL与非门的主要参数 34

第三节 其他类型的TTL门电路 35

一、集电极开路门(OC门) 35

二、三态输出门(TSL门) 37

第四节 MOS逻辑门 39

一、NMOS门电路 39

二、CMOS门电路 41

习题二 44

第二节 小规模集成电路构成的组合电路的分析与设计 49

一、分析方法 49

第三章 组合逻辑电路 49

第一节 组合逻辑电路特点 49

二、设计方法 51

第三节 编码器 52

一、二进制编码器 53

二、二-十进制编码器 53

三、优先编码器 54

第四节 译码器 57

一、二进制译码器 57

二、二-十进制译码器 60

三、半导体数码管和七段字形译码器 61

第五节 数据分配器 63

第六节 数据选择器 65

第七节 用中规模集成电路构成的组合电路和设计 68

一、竞争-冒险的产生 71

二、竞争-冒险的判断 71

第八节 组合逻辑电路的竞争-冒险 71

三、竞争-冒险的消除 72

习题三 72

第四章 触发器 77

第一节 基本触发器 77

一、门锁电路及基本RS触发器 77

二、同步RS触发器 79

三、其他功能触发器 81

第三节 MOS触发器 83

四、存在问题 83

第二节 TTL集成触发器 83

一、TTL集成JK触发器 83

二、集成D触发器 87

第四节 触发器逻辑功能的转换 89

第五节 集成触发器的主要参数 90

习题四 91

第五章 时序逻辑电路 93

第一节 时序逻辑电路的特点 93

第二节 时序电路逻辑功能表示方法 94

一、状态图 94

二、状态表 95

第三节 时序电路的分析方法 95

第四节 寄存器 100

一、数码寄存器 100

二、锁存器 100

三、移位寄存器 101

第五节 计数器 104

一、计数器分类 104

二、二进制计数器 106

三、十进制计数器 108

四、可逆计数器 110

五、用中规模集成计数器构成任意进制计数器 111

六、移位寄存器型计数器 113

第六节 顺序脉冲发生器 115

第七节 时序逻辑电路的设计方法 118

习题五 123

第六章 运算电路 128

第一节 二进制加法电路 128

一、半加器和全加器 128

二、串行加法器 129

三、并行加法器 130

四、BCD码加法器 131

第二节 二进制减法电路 133

一、二进制正、负数表示方法 133

二、减法电路 134

第三节 数值比较电路 136

一、比较原理 136

二、一位比较器 136

三、四位比较器 136

第四节 算术逻辑单元(ALU) 138

一、ALU的基本组成原理 139

二、集成算术逻辑单元 140

习题六 142

二、存储器的技术指标 143

一、半导体存储器的特点及分类 143

第七章 半导体存储器 143

第一节 概述 143

第二节 只读存储器 144

一、固定只读存储器(ROM) 144

二、可编程只读存储器 145

三、可擦可编程只读存储器 146

第三节 随机存取存储器 148

一、静态RAM 148

二、动态RAM 149

三、集成RAM简介 151

四、RAM的扩展 151

习题七 152

一、电路组成及工作原理 154

第一节 集成555定时器及应用 154

第八章 脉冲波形的产生和整形 154

二、集成555定时器的应用 155

第二节 门电路构成的矩形波发生器及整形电路 159

一、多谐振荡器 159

二、单稳态触发器 162

三、施密特触发器 163

习题八 165

第九章 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列器件 167

第一节 概述 167

第二节 PLD逻辑表示法 168

第三节 可编程逻辑阵列(PLA) 169

一、PLA的分类 169

二、FPLA的阵列结构 169

三、用FPLA实现逻辑函数 171

第四节 可编程阵列逻辑(PAL) 172

一、PAL的门阵列结构 172

二、PAL的输出与反馈结构 173

三、PAL的与阵列编程例说明 176

第五节 通用阵列逻辑(GAL) 177

一、GAL的结构及其工作原理 177

二、GAL的编程 183

第六节 现场可编程门阵列FPGA器件 195

一、概述 195

二、FPGA的结构及工作原理 196

三、FPGA的工作模式 204

四、FPGA开发过程 207

五、开发系统和对硬件的要求简介 208

习题九 209

第十章 数/模和模/数转换 210

第一节 数/模转换器(DAC) 210

一、二进制权电阴DAC 210

二、R-2R倒T型电阴网络DAC 211

三、DAC的主要技术指标 213

四、集成DAC 213

五、D/A转换器应用举例 215

第二节 模/数转换器(ADC) 218

一、几个基本概念 219

二、并行比较ADC 221

三、反馈比较式ADC 223

四、双积分ADC 226

六、集成ADC举例 228

五、ADC的主要技术指标 228

第三节 A/D转换器应用举例 230

习题十 232

第十一章 数字系统分析与设计 235

第一节 数字系统概述 235

第二节 数字系统设计语言——寄存器传送语言 235

一、基本语句 236

二、设计举例 239

第三节 简易计算机的功能分析与电路设计 244

一、简易计算机功能分析与框图设计 245

二、简易计算机控制器设计 247

三、简易计算机部件逻辑图设计 250

四、简易计算机的实现 256

习题十一 260

第十二章 单片机的基本结构及应用 261

第一节 概述 261

第二节 MCS-96系列单片机的类型和主要性能 261

第三节 MCS-96系列单片机的基本结构和功能 262

一、结构框图 262

二、引脚功能 262

三、中央处理单元CPU 264

四、存储器空间及存储器、I/O口的扩展 264

五、中断系统 267

六、定时器 268

七、高速输入口HST 269

八、高速输出口HSO 270

九、A/D转换器 270

十、脉冲宽度调制输出PWM 271

十一、串行输入输出口SIO 272

第四节 MCS-96系列单片机指令系统特点 273

第五节 8098单片机在数据采集系统中的应用 274

一、与A/D转换器有关的寄存器 274

二、冲天炉工艺概述 275

三、硬件设计 275

四、软件设计 276

习题十二 279

附录A 实验内容 281

一、逻辑的功能验证及应用电路实验 281

二、组合电路功能验诈及应用电路实验 282

三、触发器功能验证及应用电路实验 283

四、时序电路功能验证及应用电路实验 285

五、脉冲波形的产生和整形电路实验 286

六、运算电路实验 287

七、综合性实验 288

附录B 传输线 296

一、传输线的基本原理 297

二、传输线对数字电路工作的影响 301

附录C 数字系统的可靠性 303

一、可靠度和失效率 303

二、可靠度和平均寿命 306

三、系统的可靠性估计 306

附录D 数字集成电路命名方法及使用注意事项 307

一、数字集成电路命名方法 307

二、数字集成电路使用中应注意的问题 309

三、数字集成电路的接口 311

参考文献 313