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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.1.1 数字信号和数字电路 1

1.1.2 数字电路的分类 2

1.1.3 数字电路的优点 2

1.1.4 脉冲波形的主要参数 3

1.2 数制和码制 3

1.2.1 数制 3

1.2.2 不同数制间的转换 5

1.2.3 二进制代码 7

本章小结 10

练习题 10

第2章 逻辑代数基础 12

2.1 概述 12

2.2 逻辑函数及其表示法 12

2.2.1 基本逻辑函数及运算 12

2.2.2 几种导出的逻辑运算 14

2.2.3 逻辑函数及其表示法 16

2.3 逻辑代数的基本定律和规则 19

2.3.1 逻辑代数的基本公式 19

2.3.2 逻辑代数的基本定律 20

2.3.3 逻辑代数的三个重要规则 21

2.4 逻辑函数的公式化简法 23

2.4.1 化简的意义与标准 23

2.4.2 逻辑函数的代数化简法 24

2.4.3 代数化简法举例 25

2.5 逻辑函数的卡诺图化简法 26

2.5.1 最小项与卡诺图 27

2.5.2 用卡诺图表示逻辑函数 29

2.5.3 用卡诺图化简逻辑函数 31

2.5.4 具有无关项的逻辑函数的化简 34

本章小结 35

练习题 35

技能训练 40

训练一 用门电路实现一些简单逻辑函数表达式 40

训练二 简单逻辑设计(一) 40

训练三 简单逻辑设计(二) 41

第3章 逻辑门电路 42

3.1 概述 42

3.2 分立元件门电路 43

3.2.1 二极管的开关特性 43

3.2.2 三极管的开关特性 45

3.2.3 二极管门电路 47

3.2.4 三极管非门电路 48

3.2.5 组合逻辑门电路 49

3.3 TTL集成逻辑门电路 51

3.3.1 TTL与非门 51

3.3.2 低功耗肖特基系列 58

3.3.3 其它功能的TTL门电路 59

3.3.4 TTL数字集成电路系列 62

3.3.5 TTL集成逻辑门的使用注意事项 65

3.4 CMOS集成逻辑门电路 67

3.4.1 CMOS反相器 67

3.4.2 其它功能的CMOS门电路 68

3.4.3 高速CMOS门电路 73

3.4.4 CMOS数字集成电路的特点与系列 74

3.4.5 CMOS集成逻辑门的使用注意事项 75

3.5 集成逻辑门电路的应用 77

3.5.1 各系列集成逻辑门的主要性能比较 77

3.5.2 TTL电路和CMOS电路的接口 78

3.5.3 TTL电路和CMOS电路的外接负载 80

3.5.4 集成逻辑门电路的应用 80

3.6 逻辑符号的等效变换 82

3.6.1 与门的等效变换 82

3.6.2 逻辑图中非运算符号“○”的变换规则 83

本章小结 85

练习题 86

技能题 92

技能训练 92

训练一 TTL与非门的逻辑功能与电压传输特性的测试 92

训练二 集电极开路门（OC门）和三态输出门（TSL门）的应用 94

训练三 CMOS门电路的应用 95

训练四 用门电路进行逻辑设计 96

训练五 用EWB仿真训练一的内容 97

第4章 集成触发器 98

4.1 概述 98

4.2 触发器的基本形式 99

4.2.1 基本RS触发器 99

4.2.2 同步触发器 101

4.3 边沿触发器 107

4.3.1 TTL边沿JK触发器 107

4.3.2 维持阻塞D触发器 110

4.3.3 CMOS边沿触发器 113

4.4 主从触发器 115

4.4.1 主从RS触发器 115

4.4.2 主从JK触发器 116

4.5 触发器的应用举例 118

4.5.1 种类触发器的主要性能比较 118

4.5.2 触发器的应用举例 118

本章小结 120

练习题 121

技能题 127

技能训练 127

训练一 基本RS触发器和同步RS触发器逻辑功能的测试 127

训练二 边沿触发器逻辑功能的测试 127

训练三 触发器的应用 128

训练四 用EWB仿真训练二的内容 128

第5章 脉冲信号的产生与整形 129

5.1 概述 129

5.2 施密特触发器 129

5.2.1 用门电路组成的施密特触发器 129

5.2.2 集成施密特触发器 131

5.3 多谐振荡器 134

5.3.1 对称多谐振荡器 134

5.3.2 不对称多谐振荡器 136

5.3.3 用施密特触发器组成多谐振荡器 138

5.3.4 石英晶体多谐振荡器 138

5.4 单稳态触发器 139

5.4.1 微分型单稳态触发器 140

5.4.2 集成单稳态触发器 141

5.4.3 利用施密特触发器组成单稳态触发器 145

5.4.4 单稳态触发器的应用 145

5.5 555定时器及其应用 147

5.5.1 555定时器的电路结构及其功能 147

5.5.2 用555定时器组成施密特触发器 148

5.5.3 用555定时器组成单稳态触发器 150

5.5.4 用555定时器组成多振荡器 152

5.6 技能训练中故障的检查与排除 154

本章小结 156

练习题 157

技能题 160

技能训练 161

训练一 用集成施密特触发器设计单稳态触发器和多谐振荡器 161

训练二 单稳态触发器的设计与调试 162

训练三 用与非门构成多谐振荡器的设计和调试 162

训练四 用555定时器组成单稳态触发器和多谐振荡器 162

训练五 用EWB仿真训练四的内容 163

第6章 组合逻辑电路 164

6.1 概述 164

6.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 164

6.2.1 组合逻辑电路的分析方法 164

6.2.2 组合逻辑电路的设计方法 166

6.3 编码器 170

6.3.1 二进制编码器 170

6.3.2 二-十进制编码器 171

6.3.3 优先编码器 172

6.4 译码器 173

6.4.1 二进制译码器 174

6.4.2 二-十进制译码器 176

6.4.3 数码显示译码器 177

6.4.4 用译码器实现组合逻辑函数 180

6.5 数据选择和分配器 181

6.5.1 数据选择器 181

6.5.2 数据分配器 187

6.6 加法器和数值比较强 188

6.6.1 加法器 188

6.6.2 数值比较强 190

6.7 组合逻辑电路中的竞争冒险 193

6.7.1 竞争冒险现象及其产生的原因 193

6.7.2 冒险现象的判别 194

6.7.3 消除冒险现象的方法 194

本章小结 195

练习题 196

技能题 198

技能训练 198

训练一 用集成逻辑门设计组合逻辑电路 198

训练二 用译码器实现多种逻辑功能 199

训练三 用数据选择器实现多种逻辑功能 199

训练四 用EWB仿真训练三的内容 200

第7章 时序逻辑电路 201

7.1 概述 201

7.2 时序逻辑电路的分析方法 201

7.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法 202

7.2.2 异步时序逻辑电路的分析方法 206

7.3 计数器 208

7.3.1 异步计数器 208

7.3.2 同步计数器 216

7.3.3 利用计数器的级联获得大容量N进制计数器 224

7.4 寄存器和移位寄存器 226

7.4.1 寄存器 226

7.4.2 移位寄存器 226

7.4.3 移位寄存器的应用 229

7.4.4 顺序脉冲发生器 232

7.5 同步时序逻辑电路的设计 233

7.5.1 同步时序逻辑电路的设计方法 234

7.5.2 同步时序逻辑电路的设计举例 234

7.6 数字系统一般故障的检查和排除 238

7.6.1 产生故障的主要原因 238

7.6.2 常见逻辑故障 239

7.6.3 查找故障的常用方法 240

7.6.4 故障的排除 242

本章小结 242

练习题 243

技能题 246

技能训练 246

训练一 二进制计数器及其级联 246

训练二 计数器、译码器和显示器 246

训练三 移位寄存器的应用 247

训练四 设计一个简易脉冲宽度测量电路 247

训练五 用EWB仿真训练一内容 248

第8章 数模和模数转换成器 249

8.1 概述 249

8.2 D/A转换器 250

8.2.1 权电阻网D/A转换器 250

8.2.2 R-2R形电阻D/A转换器 251

8.2.3 R-2R倒T形电阻网络D/A转换器 253

8.2.4 电子模拟开关 254

8.2.5 D/A转换器的主要参数 255

8.2.6 集成D/A转换器CDA7524及应用 256

8.3 A/D转换器 258

8.3.1 A/D转换的一般步骤 259

8.3.2 并联比较型A/D转换器 261

8.3.3 逐次逼近型A/D转换器 262

8.3.4 双积分型A/D转换器 264

8.3.5 A/D转换器的主要参数 266

8.3.6 集成A/D转换器CAD571 267

本章小结 268

练习题 269

技能训练 269

训练一 D/A转换器的应用 269

训练二 A/D转换器的应用 269

训练三 A/D转换器和D/A转换器的仿真 270

第9章 半导体存储器 271

9.1 概述 271

9.2 只读存储器（ROM） 271

9.2.1 固定ROM的结构和工作原理 271

9.2.2 可编程只读存储器（PROM） 272

9.2.3 可擦除可编程只读存储器（EPROM） 274

9.2.4 集成EPROM 274

9.2.5 EPROM的应用 276

9.3 随机存取存储器（RAM） 278

9.3.1 RAM的基本结构和工作原理 278

9.3.2 RAM的存储单元 278

9.3.3 集成随机存储器2114A、2116介绍 282

本章小结 286

练习题 287

技能训练 EPROM的应用 287

第10章 可编程逻辑器件及应用 289

10.1 概述 289

10.1.1 PLD器件的基本结构 289

10.1.2 PLD器件的分类 290

10.1.3 PLD器件的优点 290

10.2 可编程阵列逻辑（PAL） 292

10.3 通用阵列逻辑（GAL） 296

10.3.1 GAL的结构特点 296

10.3.2 输出逻辑宏单元（OLMC）的结构与输出组态 296

10.3.3 GAL的行地址分配与编程 300

10.4 PLD器件的应用 301

10.4.1 可编程器件的开发系统 301

10.4.2 ABEL硬件描述语言 302

10.4.3 应用举例 309

10.5 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 311

10.5.1 ISP器件简介 311

10.5.2 ISP器件组成结构与特点 311

10.5.3 ISP器件开发系统与软件编程应用 316

10.5.4 应用举例 328

本章小结 332

练习题 333

技能训练 可编程逻辑器件的应用 334

附录A EWB电子电路仿真软件简介 335

附录B 常用逻辑门电路新旧逻辑符号对照表 353

附录C 部分常用器件的图形符号 354

参考文献 357