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第1章 数字逻辑基础 1

1.1数字信号与数字电路 1

1.1.1数字量和模拟量 1

1.1.2数字信号的表示方法 2

1.1.3数字电路的分类与特点 4

1.1.4数字系统的基本概念 6

1.2数制和编码 6

1.2.1常用数制 6

1.2.2数制之间的转换 8

1.2.3二进制数的算术运算 10

1.2.4二进制编码 12

1.3逻辑代数基础 15

1.3.1基本逻辑运算 15

1.3.2逻辑代数的基本定律 20

1.3.3逻辑代数的基本规则 21

1.4逻辑函数及其表示方法 22

1.4.1逻辑函数的建立和表示方法 22

1.4.2逻辑函数表示方法之间的转换 23

1.4.3逻辑函数的标准形式 25

1.5逻辑函数的化简方法 28

1.5.1逻辑函数的最简形式 28

1.5.2逻辑函数的代数化简法 28

1.5.3逻辑函数的卡诺图化简法 30

1.6硬件描述语言简介 35

1.6.1概述 35

1.6.2 Verilog HDL简介 36

本章小结 40

习题 40

自测题 43

第2章 逻辑门电路 45

2.1 TTL逻辑门 45

2.1.1晶体管开关特性 45

2.1.2常用的TTL门电路 46

2.1.3 TTL门电路的外部特性和参数 50

2.2 CMOS逻辑门 53

2.2.1 MOS管的开关特性 53

2.2.2 CMOS逻辑门 54

2.2.3 CMOS传输门 56

2.3其他类型的集成电路 57

2.3.1发射极耦合逻辑（ECL）电路 57

2.3.2 12 L电路 58

2.3.3 Bi-CMOS电路 59

2.4各系列逻辑门电路接口 59

2.5逻辑门的Verilog HDL描述 60

本章小结 61

习题 61

自测题 63

第3章 组合逻辑电路 65

3.1组合逻辑电路的特点及逻辑功能表示方法 65

3.2组合逻辑电路的分析和设计 66

3.2.1组合逻辑电路的分析方法 66

3.2.2组合逻辑电路的设计方法 67

3.3常用的组合逻辑电路 70

3.3.1编码器 70

3.3.2译码器 78

3.3.3数据选择器 89

3.3.4数据分配器 95

3.3.5加法器 97

3.3.6数值比较器 105

3.4组合逻辑电路中的“竞争-冒险” 109

3.4.1“竞争-冒险”产生的原因 109

3.4.2“竞争-冒险”的判断和消除方法 110

3.5工程应用举例 113

3.6组合逻辑电路的Verilog HDL描述 114

本章小结 116

习题 116

自测题 121

第4章 触发器 123

4.1 RS触发器 123

4.1.1基本RS触发器 123

4.1.2同步RS触发器 125

4.1.3主从RS触发器 127

4.2 D触发器 129

4.2.1门控D锁存器 129

4.2.2边沿D触发器 130

4.3 JK触发器 131

4.3.1主从JK触发器 131

4.3.2边沿JK触发器 134

4.3.3集成JK触发器 135

4.4触发器逻辑功能的转换 136

4.4.1 JK触发器转换为T和T’触发器 136

4.4.2 D触发器和JK触发器的相互转换 137

4.5触发器的触发方式比较和脉冲工作特性 138

4.5.1触发器触发方式的比较 138

4.5.2触发器的脉冲工作特性 139

4.6工程应用举例 140

4.7触发器的Verilog HDL描述 141

本章小结 142

习题 143

自测题 146

第5章 时序逻辑电路 148

5.1时序逻辑电路的基本结构与描述方法 148

5.1.1时序逻辑电路的结构与特点 148

5.1.2时序逻辑电路的描述方法 149

5.2时序逻辑电路的分析方法 151

5.2.1分析时序逻辑电路的一般步骤 151

5.2.2同步时序逻辑电路的分析方法 152

5.2.3异步时序逻辑电路的分析方法 155

5.3常用的时序逻辑电路 157

5.3.1寄存器 158

5.3.2计数器 164

5.4同步时序逻辑电路的设计方法 191

5.5工程应用举例 197

5.6时序逻辑电路的Verilog HDL描述 198

本章小结 199

习题 200

自测题 207

第6章 半导体存储器 209

6.1概述 209

6.2只读存储器 209

6.2.1掩膜式只读存储器（MROM） 210

6.2.2可编程只读存储器（PROM） 210

6.2.3可擦除可编程只读存储器（EPROM） 211

6.2.4电信号擦除的可编程只读存储器（EEPROM） 212

6.2.5快闪式存储器（Flash Memory） 213

6.3随机存取存储器（RAM） 215

6.3.1静态RAM 215

6.3.2动态RAM 215

6.4工程应用举例 217

6.4.1 ROM集成芯片及应用举例 217

6.4.2 RAM集成芯片及应用举例 218

6.4.3存储容量的扩展 219

本章小结 221

习题 222

自测题 222

第7章 可编程逻辑器件 224

7.1概述 224

7.2简单可编程逻辑器件（SPLD） 225

7.2.1可编程阵列逻辑（PAL） 225

7.2.2通用阵列逻辑（GAL） 225

7.3复杂可编程逻辑器件（CPLD） 226

7.4现场可编程门阵列（FPGA） 229

7.5用可编程逻辑器件设计逻辑电路 231

7.6使用可编程逻辑器件设计自动售货机控制系统 232

7.6.1时序逻辑电路 233

7.6.2组合逻辑电路 239

7.6.3开发软件仿真 244

本章小结 247

习题 248

自测题 248

第8章 脉冲信号的产生与整形 250

8.1单稳态触发器 250

8.1.1门电路构成的单稳态触发器 251

8.1.2集成单稳态触发器及其应用 253

8.2施密特触发器 256

8.2.1门电路构成的施密特触发器 257

8.2.2集成施密特触发器及其应用 259

8.3多谐振荡器 262

8.3.1多谐振荡器的工作原理 262

8.3.2石英晶体多谐振荡器 265

8.4 555定时器及其工程应用 266

8.4.1 555定时器的组成及其逻辑功能 266

8.4.2 555定时器构成的单稳态触发器 267

8.4.3 555定时器构成的施密特触发器 270

8.4.4 555定时器构成的多谐振荡器 270

8.4.5工程应用举例 272

本章小结 273

习题 274

自测题 280

第9章 数-模（D-A）和模-数（A-D）转换器 282

9.1概述 282

9.2 D-A转换器 282

9.2.1 D-A转换的基本原理 282

9.2.2二进制权电阻型D-A转换器 283

9.2.3倒T形电阻网络D-A转换器 284

9.2.4权电流源型D-A转换器 286

9.2.5 D-A转换器的主要技术参数 286

9.2.6集成D-A转换芯片及其工程应用 287

9.3 A-D转换器 289

9.3.1 A-D转换的基本原理 289

9.3.2并行比较型A-D转换器 291

9.3.3逐次逼近型A-D转换器 293

9.3.4双积分型A-D转换器 294

9.3.5 A-D转换器的主要技术参数 296

9.3.6集成A-D转换芯片及其工程应用 296

本章小结 297

习题 298

自测题 301

附录 302

附录A 基本逻辑符号及关联标注的逻辑符号举例说明 302

附录B 部分习题和自测题参考答案 306

参考文献 318