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第1章 逻辑代数基础 1

1.1 概述 1

1.1.1 数字量与模拟量 1

1.1.2 数制和码制 3

1.2 算术运算和逻辑运算 10

1.2.1 算术运算 10

1.2.2 逻辑运算 17

1.3 逻辑代数的基本公式 20

1.4 逻辑代数的基本定理 22

1.4.1 德·摩根定理 22

1.4.2 对偶定理 23

1.5 逻辑函数的化简 23

1.5.1 最小项和最大项 23

1.5.2 卡诺图化简法 26

1.5.3 奎因·麦克拉斯基化简法 29

第2章 逻辑电路 35

2.1 电路符号与电路图 35

2.2 二极管逻辑电路 36

2.2.1 二极管AND（与门） 36

2.2.2 二极管OR（或门） 37

2.3 晶体管逻辑电路 38

2.3.1 直接型晶体管逻辑电路（DCTL） 38

2.3.2 电阻-晶体管逻辑电路（RTL） 39

2.3.3 二极管-晶体管逻辑电路（DTL） 39

2.3.4 晶体管-晶体管逻辑电路（TTL） 40

2.3.5 电流切换型逻辑电路（CML） 41

2.4 MOS逻辑电路 41

2.4.1 MOS晶体管 41

2.4.2 MOS逻辑电路 43

2.4.3 CMOS逻辑电路 44

2.4.4 MOS逻辑电路使用上的注意事项 44

2.5 逻辑电路使用上的注意事项 45

2.5.1 逻辑电压电平与噪声容限 45

2.5.2 扇入与扇出 46

2.5.3 结线与门 48

2.5.4 对未使用输入端子的处理 49

2.5.5 传输延迟 49

第3章 组合逻辑电路 51

3.1 概述 51

3.1.1 与非门及或非门电路 51

3.1.2 图中因子法 54

3.1.3 逻辑电路的分析 55

3.2 常用的组合逻辑电路 58

3.2.1 编码器与解码器 58

3.2.2 数据多路选择器 60

3.2.3 误码的检测与纠正 62

3.2.4 比较器 67

3.3 逻辑电路的设计 71

第4章 触发器及其应用 73

4.1 触发器的工作原理 73

4.2 触发器的种类及特性 74

4.2.1 RS触发器 74

4.2.2 同步式RS触发器 77

4.2.3 JK触发器 78

4.2.4 T触发器 80

4.2.5 D触发器 81

4.3 触发器的应用方程与输入方程 82

4.4 触发器应用举例 85

第5章 时序逻辑电路 87

5.1 概述 87

5.2 状态转换图与状态转换表 88

5.3 常用的时序逻辑电路 88

5.3.1 同步计数器 88

5.3.2 非同步计数器 92

5.3.3 环形计数器 97

5.3.4 约翰逊计数器 98

5.3.5 移位寄存器 100

5.4 时序逻辑电路的设计 102

5.4.1 用状态转换表进行时序逻辑电路的设计 102

5.4.2 同步计数器的设计 105

5.4.3 简单的高速计数器设计 107

第6章 脉冲的产生与整形电路 111

6.1 脉冲和数字信号 111

6.2 脉冲波形和频谱频率特性 112

6.3 锯齿波的产生 116

6.3.1 锯齿波产生电路 116

6.3.2 密勒积分电路 117

6.3.3 自举电路 118

6.4 多谐振荡器 119

6.4.1 无稳态多谐振荡器 119

6.4.2 单稳态多谐振荡器 119

6.4.3 双稳态多谐振荡器 121

6.5 施密特触发器 122

6.5.1 产生的波形 123

6.5.2 电路的工作 123

6.5.3 直流电压分配的计算 124

6.5.4 施密特触发器在伺服电路中的应用 126

6.6 脉冲宽度与占空比 127

6.6.1 脉冲宽度与占空比的计算 128

6.6.2 脉冲性能的掌握方法 129

6.6.3 方波的整形 130

6.7 微分电路与积分电路 130

6.7.1 微分电路 131

6.7.2 积分电路 132

6.8 各种各样的整形电路 133

6.8.1 截取电路（提取波形的顶部） 133

6.8.2 双向限幅电路（提取波形的中心部分） 133

6.8.3 削波电路（切取波形中间的一部分） 134

6.8.4 钳位电路（加一直流电平在信号波形上） 134

第7章 存储器 135

7.1 概述 135

7.1.1 存储器芯片 135

7.1.2 存储器芯片的分类 136

7.2 随机存储器（RAM） 136

7.2.1 SRAM 138

7.2.2 DRAM 140

7.3 只读存储器 147

7.3.1 mask ROM 147

7.3.2 EPROM和OTPROM 149

7.3.3 EEPROM 150

7.3.4 闪存 150

7.4 专用存储器 151

7.4.1 视频RAM 151

7.4.2 同步DRAM 152

7.4.3 RDRAM 154

7.4.4 3D-RAM 156

7.4.5 其他专用存储器 157

第8章 可编程逻辑器件及其应用 159

8.1 可编程逻辑阵列器件 159

8.2 可编程阵列逻辑器件 162

8.2.1 PAL器件的基本结构 163

8.2.2 PAL器件的输出结构 164

8.2.3 PAL器件的应用 166

8.3 通用阵列逻辑器件 168

8.3.1 GAL器件的基本类型 168

8.3.2 GAL器件的基本结构 168

8.3.3 GAL器件的输出逻辑宏单元OLMC 169

8.3.4 GAL器件的工作模式 172

8.3.5 GAL器件应用 174

8.4 复杂可编程逻辑器件 177

8.4.1 CPLD的基本结构 178

8.4.2 CPLD典型器件及其应用 180

8.5 现场可编程逻辑器件 182

8.5.1 概述 182

8.5.2 FPGA器件的基本结构 182

8.5.3 FPGA应用举例 186

第9章 数-模和模-数转换 189

9.1 数-模（D/A）转换 189

9.1.1 D/A转换电路的原理 189

9.1.2 采用负载阻抗的D/A转换电路 190

9.1.3 梯形D/A转换电路 191

9.1.4 串联型D/A转换电路 192

9.2 模-数（A/D）转换 194

9.2.1 比较平衡型A/D转换电路 194

9.2.2 计数型A/D转换电路 195

9.2.3 纵接型A/D转换电路 197

第10章 数字电路与计算机 199

10.1 计算机的计算方法与二进制运算 199

10.1.1 计算机的计算方法与程序设计 199

10.1.2 二进制数的加减法 201

10.1.3 二进制数的乘除法 202

10.2 计算机的构造与动作 203

10.2.1 计算机的构造 203

10.2.2 用计算机进行加法运算 204

10.2.3 用计算机进行减法运算 206

10.2.4 其他更多的指令和转移指令 208

10.3 用计算机进行乘除运算 210

10.3.1 计算机指令与汇编语言 210

10.3.2 乘法 211

10.3.3 除法 213

10.4 计算机的输入输出 215

10.4.1 计算机的输入输出构造 215

10.4.2 文字输出程序 216

10.4.3 文字输入程序 217

第11章 数字电路的可靠性 219

11.1 衡量可靠性的尺度 219

11.2 半导体器件的故障模式 220

11.3 可靠性试验 223

11.4 数字电路的可靠性设计 225

第12章 数字电路的应用及制作 227

12.1 运算电路 227

12.1.1 半加器电路 227

12.1.2 全加器电路 228

12.1.3 减法器电路 229

12.1.4 串行加法运算电路 231

12.1.5 串行减法运算电路 232

12.2 用于控制的数字电路 233

12.2.1 正反转控制电路 233

12.2.2 电动机的正反转电路 234

12.2.3 启动控制电路 236

12.2.4 三相电动机的？-△运转电路 237

12.2.5 人行横道的信号机电路 238

12.3 接口 240

12.3.1 IC与LED显示电路的接口 240

12.3.2 TTL与CMOS的接口 241

12.3.3 CMOS与TTL的接口 242

12.3.4 触点电路与IC电路的接口 244

12.3.5 IC与继电器电路的接口 245

12.3.6 CPU和数据总线之间的接口 246

12.3.7 接口IC 247

12.4 信号变换电路 249

12.4.1 十进制→BCD编码器 249

12.4.2 BCD→十进制解码器 250

12.4.3 把BCD变换为7段十进制显示的变换器 252

12.4.4 数据选择器 253

12.4.5 多路分离器 255

12.5 石英式数字钟表的制作 257

12.5.1 概述 257

12.5.2 电路的各个部分 258

12.6 用IC制作数字式钟表 262

12.6.1 概述 262

12.6.2 显示电路 263

12.6.3 制作上的注意点 265

12.6.4 调整 265