数字电子技术 第4版PDF电子书下载

1 引论 1

1.1 数字信号与数字电路 1

1.2 典型数字系统——计算机的概述 3

习题1 7

2 数字逻辑基础 8

2.1 数制和码 8

2.1.1 常用数制 8

2.1.2 不同数制之间的相互转换 10

2.1.3 二进制数的算术运算 11

2.1.4 二进制数的逻辑运算 13

2.1.5 二进制编码 13

2.2 逻辑代数基础 15

2.2.1 逻辑变量和基本逻辑运算 15

2.2.2 逻辑代数的基本规则 17

2.2.3 逻辑代数的基本定律和公式 18

2.2.4 逻辑函数的表示方法 19

2.2.5 真值表和函数表达式之间的互相转换 20

2.2.6 函数表达式和逻辑图之间的互相转换 21

2.2.7 逻辑函数的公式化简法 22

2.2.8 逻辑函数的卡诺图化简法 23

2.2.9 具有约束的逻辑函数的化简 27

习题2 29

3 逻辑门 33

3.1 数字电路基础 33

3.1.1 半导体的基础知识 33

3.1.2 半导体二极管 36

3.1.3 半导体三极管 40

3.1.4 绝缘栅型场效应管 44

3.1.5 分立元件逻辑门电路举例 47

3.2 TTL集成电路门 49

3.2.1 TTL与非门 49

3.2.2 集电极开路门（OC门） 54

3.2.3 三态门（TS门） 57

3.2.4 TTL集成电路系列简介 59

3.3 CMOS门电路 60

3.3.1 CMOS门举例 60

3.3.2 CMOS传输门 60

3.3.3 CMOS集成系列简介 61

3.4 集成门电路使用中应注意的几个问题 62

3.4.1 TTL逻辑电路的使用 62

3.4.2 CMOS电路的操作保护措施 62

3.4.3 CMOS与TTL电路接口 62

习题3 64

4 组合逻辑电路 69

4.1 组合逻辑电路的特点及逻辑功能表示方法 69

4.2 组合逻辑电路的分析 69

4.2.1 组合逻辑电路的分析方法 69

4.2.2 MSI组合逻辑电路的分析方法 70

4.3 组合逻辑电路的设计 72

4.3.1 组合逻辑电路的实现方法 72

4.3.2 组合逻辑电路设计的一般步骤 72

4.4 常用组合逻辑电路 73

4.4.1 数值比较器 73

4.4.2 加法器 74

4.4.3 数据选择器 80

4.4.4 编码器 82

4.4.5 译码器 87

4.5 组合逻辑电路综合应用实例 95

4.6 组合逻辑电路中的竞争冒险 96

习题4 99

5 触发器 101

5.1 基本RS触发器 101

5.1.1 电路的组成和工作原理 101

5.1.2 逻辑功能的描述 102

5.2 触发器的逻辑功能分类及逻辑转换 103

5.2.1 触发器的逻辑功能分类 103

5.2.2 触发器的逻辑功能转换 106

5.3 触发器的触发方式 107

5.3.1 电平触发方式 107

5.3.2 脉冲触发方式 108

5.3.3 边沿触发方式 108

5.4 触发器中其余端的处理 110

5.4.1 异步端的使用 110

5.4.2 多输入端的处理 110

5.4.3 微机系统中应用的D锁存器 111

5.4.4 常用集成触发器举例 112

5.5 触发器的脉冲工作特性及主要参数 113

5.5.1 触发器的脉冲工作特性 113

5.5.2 触发器的主要参数 113

习题5 114

6 时序逻辑电路 117

6.1 概述 117

6.2 时序逻辑电路的分析方法 118

6.3 计数器 122

6.3.1 同步计数器 122

6.3.2 异步计数器 127

6.3.3 行波计数器 129

6.3.4 集成计数器及其应用 130

6.4 寄存器 141

6.4.1 数据寄存器 141

6.4.2 移位寄存器 142

6.5 脉冲分配器 151

6.5.1 计数器和译码器组成的脉冲分配器 151

6.5.2 环形计数器作脉冲分配器 152

6.6 同步时序逻辑电路的设计 153

习题6 157

7 半导体存储器 161

7.1 半导体存储器的功能、分类和主要技术指标 161

7.2 半导体只读存储器（ROM） 162

7.2.1 ROM的功能特点、结构与分类 162

7.2.2 固定（掩膜式）ROM 163

7.2.3 可编程只读存储器（PROM） 164

7.2.4 可擦除可编程只读存储器（EPROM） 165

7.3 半导体随机存取存储器（RAM） 170

7.3.1 RAM的功能、结构和工作原理 170

7.3.2 典型RAM芯片 173

7.3.3 IRAM 175

7.3.4 内存条 176

7.4 半导体存储器的应用简介 176

7.4.1 容量扩展方法 176

7.4.2 用ROM实现组合逻辑函数 177

习题7 178

8 可编程逻辑器件及其编程技术 179

8.1 概述 179

8.1.1 可编程逻辑器件（PLD）及EDA技术发展概况 179

8.1.2 PLD器件的分类 180

8.1.3 PLD的电路表示方法 181

8.2 阵列型可编程逻辑器件 182

8.2.1 简单PLD的类型和主要特点 182

8.2.2 低密度阵列型PLD 186

8.2.3 高密度阵列型PLD的基本结构 187

8.3 单元型可编程逻辑器件（FPGA） 190

8.3.1 FPGA的分类 191

8.3.2 FPGA的基本结构 191

8.4 可编程逻辑器件的编程设计 195

8.4.1 低密度可编程逻辑器件的编程设计 195

8.4.2 高密度可编程逻辑器件的编程设计 196

8.4.3 常用的可编程逻辑器件开发系统简介 199

8.5 VHDL硬件设计语言（VHDL） 200

8.5.1 VHDL的组成 200

8.5.2 VHDL常用语句 204

习题8 223

9 脉冲波形的产生与变换 224

9.1 概述 224

9.2 多谐振荡器 226

9.2.1 用555定时器构成的多谐振荡器 226

9.2.2 石英晶体振荡器 229

9.2.3 由门电路构成的多谐振荡电路 230

9.3 施密特触发器 231

9.3.1 施密特触发器的功能与特性 231

9.3.2 用555定时器构成的施密特触发器 232

9.3.3 集成施密特触发器及其应用 232

9.4 单稳态触发电路 234

9.4.1 由门电路构成的单稳态触发电路 234

9.4.2 由555定时器构成的单稳态触发电路 235

9.4.3 用集成施密特触发器组成单稳态触发电路 236

9.4.4 集成单稳态触发器的简介及其应用 237

习题9 239

10 数模转换器和模数转换器 242

10.1 数模转换器（DAC） 242

10.1.1 DAC的基本结构与工作原理 242

10.1.2 DAC的主要技术指标 246

10.1.3 DAC的应用 247

10.2 模数转换器（ADC） 249

10.2.1 ADC的工作过程 249

10.2.2 ADC的常用类型与工作原理 250

10.2.3 ADC的主要技术指标 258

10.2.4 集成ADC简介及其应用 258

10.3 DAC和ADC的应用 261

10.3.1 ADC用于数据采集与控制系统 261

10.3.2 DAC和ADC的选择 264

习题10 265

11 数字系统设计 266

11.1 数字系统的基本概念 266

11.1.1 数字系统的含义 266

11.1.2 数字系统的组成 266

11.1.3 数字系统的结构特点 266

11.2 数字系统设计的一般方法 267

11.2.1 数字系统的层次化设计 267

11.2.2 数字系统设计的方法 267

11.2.3 数字系统设计的一般过程 268

11.3 简单数字系统的层次化设计法举例 269

11.3.1 八人抢答器的电路设计 269

11.3.2 电器设备定时开关机控制电路的设计 277

11.4 数字系统的控制算法设计 280

11.4.1 数字系统的控制算法常用工具 280

11.4.2 数字系统的实现方法 285

11.4.3 8位二进制数字密码锁系统的设计 287

11.4.4 十字路口交通灯控制系统的设计（一） 293

11.4.5 十字路口交通灯控制系统的设计（二） 298

11.5 简易计算机的功能分析与电路设计 301

11.5.1 简易计算机的功能分析与框图设计 301

11.5.2 简易计算机控制器设计 304

11.5.3 简易计算机部件逻辑图设计 307

11.5.4 简易计算机的实现 314

附录 318

附录A MAX＋plus Ⅱ使用简介 318

附录B 数字电路实验与课程设计 331

附录C 实验用集成芯片管脚图 350

部分习题参考答案 353

参考文献 357