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第一章 数制与代码 1

第一节 数制 1

一、十进制 1

二、二进制 2

三、八进制和十六进制 3

四、任意进制（r进制） 3

第二节 数制间的转换 3

一、各种进制转换成十进制 3

二、十进制转换为其它进制 3

三、二进制与八、十六进制之间的转换 5

第三节 二进制正负数的表示法 6

一、数的补码 6

二、二进制正负数的表示法 7

三、补码的算术运算 8

一、二—十进制码（BCD） 9

第四节 二进制代码 9

二、格雷码 10

三、误差检验码 10

四、字符、数字代码 11

习题 12

一、逻辑变量与逻辑函数 14

二、逻辑运算 14

第一节 基本概念 14

第二章 逻辑代数基础 14

三、逻辑函数的描述 16

第二节 逻辑代数的运算法则 17

一、逻辑代数的公理 17

二、逻辑代数的基本定律 17

三、逻辑代数的三个基本规则 18

四、逻辑代数的常用公式 19

第三节 逻辑函数的两种标准形式 20

一、最小项和标准与或表达式 20

二、最大项和标准或与表达式 21

第四节 逻辑函数的公式化简法 22

一、逻辑函数的最简形式 22

二、逻辑函数的公式化简法 23

第五节 逻辑函数的图形化简法 24

一、卡诺图 24

二、逻辑函数的卡诺图化简法 26

三、具有随意项逻辑函数的化简 30

四、使用引入变量卡诺图的化简 30

第六节 逻辑函数表达式的转换 33

一、从与或表达式转换成与非－与非表达式 33

二、从与或表达式转换成或非－或非表达式 33

三、从与或表达式转换成与或非表达式 33

习题 33

第三章 逻辑门电路 37

第一节 分立元件门电路 37

一、半导体二极管和三极管的开关特性 37

二、分立元件门电路 38

第二节 TTL集成门电路 42

一、概述 42

二、TTL与非门 43

三、其它逻辑功能的TTL门电路 47

第三节 ECL门电路 51

一、ECL门电路的基本单元 51

二、ECL电路的基本门 52

三、ECL门电路的主要特点 53

第四节 I2L门电路 53

一、I2L门电路的结构和工作原理 53

二、I2L门电路的主要特点 54

第五节 MOS门电路 54

一、NMOS电路 54

二、CMOS电路 56

第六节 TTL与CMOS电路的连接 59

一、两类集成门电路相互连接的条件 59

习题 60

二、接口电路 60

第四章 组合逻辑电路 69

第一节 组合逻辑电路的分析和设计 69

一、组合电路特点 69

二、组合电路分析 69

三、组合电路设计 70

第二节 常用组合逻辑电路 71

二、数据分配器和数据选择器 85

一、编码器和译码器 85

三、数码比较器 90

四、奇偶校验电路 93

五、算术运算电路 96

第三节 组合逻辑电路的竞争冒险 100

一、竞争与冒险 100

二、冒险现象的判别 101

三、消除冒险现象的方法 102

习题 103

一、与非门构成的基本RS触发器 107

第五章 触发器及其应用 107

第一节 基本RS触发器 107

二、或非门构成的基本RS触发器 108

第二节 同步触发器 109

一、同步RS触发器 110

二、同步D解发器 111

三、同步JK触发器 112

四、同步T触发器和T 触发器 113

五、同步触发器的空翻 113

第三节 主从触发器 114

一、主从触发器的结构和工作原理 114

二、主从JK触发器 115

第四节 边沿触发器 118

一、维持阻塞结构正边沿触发器 118

二、利用传输延迟时间的负边沿触发器 119

一、RS触发器的状态图和激励表 121

第七节 触发器的状态图和激励表 121

一、CMOS主从D触发器 121

第五节 CMOS触发器 121

二、CMOS主从JK触发器 122

第六节 触发器的动态参数 123

一、建立时间 txet 123

二、保持时间 tn 123

三、最高时钟频率fmax 123

四、传输延迟时间 124

二、JK触发器的状态图和激励表 125

三、D触发器的状态图和激励表 125

四、T触发器的状态图和激励表 125

第八节 不同类型触发器之间的转换 126

一、D型触发器转换成JK型触发器 126

二、JK型触发器转换成D型触发器 127

第九节 触发器应用举例 127

一、数据锁存器 127

二、单脉冲发生器 127

习题 128

第六章 脉冲电路 132

第一节 555定时器 132

一、芯片的电路结构 133

二、芯片的功能 133

第二节 施密特触发器 134

一、施密特触发器特点 134

二、由TTL与非门组成的施密特触发器 135

三、555定时器构成的施密特触发器 137

四、集成施密特触发器 138

五、施密特触发器的应用 139

第三节 多谐振荡器 141

一、TTL与非”门组成的多谐振荡器 141

二、施密特触发非门构成的多谐振荡器 143

三、石英晶体多谐振荡器 143

四、555定时器构成的多谐振荡器 144

五、时钟电路 146

六、多谐振荡器的应用 147

第四节 单稳态触发器 148

一、单稳态触发器特性 148

二、TTL与非门组成的微分型单稳态触发器 148

三、555定时器构成的单稳态触发器 150

四、集成单稳态触发器 151

五、单稳态触发器应用 153

习题 155

第七章 时序逻辑电路 158

第一节 概述 158

第二节 同步时序电路的分析 159

第三节 同步时序电路的设计 161

第四节 计数器及其应用 165

一、由触发器和门构成的同步模N计数器 165

二、集成计数器及其应用 167

第五节 异步时序电路的分析 174

一、寄存器输入输出信息的方式 176

第六节 寄存器及其应用 176

二、多功能集成寄存器 177

第七节 顺序存取存储器（SAM） 183

一、动态MOS存储单元 183

二、动态CMOS移存单元 184

三、顺序存取存储器SAM的结构及工作原理 185

第八节 随机存取存储器（RAM） 186

一、RAM的存储单元 186

二、RAM的结构 189

三、静态RAM6116简介 190

四、RAM的扩展 192

第九节 只读存储器（ROM） 194

一、固定ROM 194

二、可编程ROM（PROM） 196

三、可改写ROM（EPROM） 197

四、用ROM实现组合逻辑函数 197

五、EPROM集成芯片简介及应用举例 197

习题 200

第八章 数字系统设计基础 203

第一节 概述 203

一、数字系统的逻辑划分 203

二、数字系统的定时 203

三、数字系统设计步骤 204

第二节 寄存器传输语言（RTL） 206

一、寄存器间的信息传输 207

二、算术操作 208

三、逻辑操作 208

四、移位操作 209

五、条件控制语句 209

第三节 算法状态机（ASM） 210

一、ASM图符号 210

二、ASM块 211

三、各种逻辑框之间的时间关系 212

四、ASM图的建立 213

五、ASM举例 214

第四节 数字系统的实现 216

一、数据处理器的实现 217

二、控制器的实现 218

第五节 数字系统设计举例 223

习题 231

第九章 数模和模数转换电路 234

第一节 概述 234

一、转换关系及数字编码 234

二、转换器的主要参数 235

第二节 数模转换电路 238

一、数模转换的基本原理 238

二、权电阻DAC 239

三、R-2R梯形及倒梯形DAC 240

四、电流激励DAC 241

第三节 集成单元DAC及其应用 242

一、10位CMOS DAC—AD7533 242

二、DAC0830系列 245

三、电流开关和电压开关的换接 246

第四节 模数转换电路 248

一、模数转换的基本原理 248

二、模拟－数字转换的实现过程 248

三、直接式ADC 250

四、间接式ADC 253

第五节 集成ADC及其应用 256

一、ADC0809 256

二、3 1/2位双积分ADC-MC14433 260

第六节 转换器的外围电路 264

一、参考电压源 264

二、转换器所用运算放大器的作用 265

习题 266

第十章 可编程逻辑器件及其应用 268

第一节 概述 268

一、PLD结构中的逻辑约定 269

第二节 可编程器件的基本结构 269

二、PLD的基本结构 270

第三节 PAL器件结构 272

一、专用输出结构 272

二、异步I/O输出结构 272

三、寄存器输出结构 273

四、异或结构 273

五、算术选通反馈结构 273

一、GAL芯片特点 275

第四节 GAL器件结构及特点 275

二、GAL芯片结构 276

三、行地址分布图说明 279

四、输出寄存器预置及其它 280

第五节 输出逻辑宏单元（OLMC） 281

一、OLMC的结构 281

二、结构控制字 283

三、输出逻辑宏单元（OLMC）的五种工作方式 284

一、软件 292

第六节 GAL器件的软硬件开发工具 292

二、硬件 293

第七节 使用GAL器件设计数字系统 294

一、使用GAL器件设计数字系统的过程 294

二、用GAL芯片设计数字系统举例 300

第八节 Lattice pLS1和ispLSI系列介绍 303

一、Lattice pLSI和ispLSI系列特点 303

二、Lattice pLSI和ispLSI系列结构描述 304

三、在系统编程 312

四、pLSI和ispLSI1016器件介绍 313

第九节 ABEL-HDL语言 315

一、布尔逻辑算子 315

二、点扩展 315

三、关键词描述： 316

第十节 pLSI和ispLSI器件应用 318

一、Lattice器件的设计流程 318

二、ISP Synario原理图录入法 318

三、ABEL语言和原理图混合录入法 320

四、设计举例 322

习题 325

第十一章 计算机辅助分析与设计介绍 331

第一节 概述 331

第二节 通用电路模拟程序PSpice 331

一、PSpice与数字系统仿真 332

二、应用PSpice分析数字电路 339

三、应用PSpice分析数字系统 341

第三节 硬件描述语言-VHDL 344

一、VHDL特点 345

二、VHDL综合 349

三、应用VHDL设计数字系统实例 351

第四节 其他CAD软件介绍 357

一、OrCAD 358

二、Protel For Windows 358

习题 359

主要参考资料 369