电子技术基础 数字部分 第4版PDF电子书下载

1 数字逻辑基础 1

引言 1

1.1 模拟信号与数字信号 1

1.1.1 模拟信号 1

1.1.2 数字信号 3

1.1.2.1 二值数字逻辑和逻辑电平 3

1.1.2.2 数字波形 4

1.1.2.3 模拟量的数字表示 7

1.2 数字电路 9

1.2.1 数字电路的发展与分类 9

1.2.2 数字电路的分析方法与测试技术 10

1.3 数制 11

1.3.1 十进制 11

1.3.2 二进制 12

1.3.3 十-二进制之间的转换 15

1.3.4 十六进制和八进制 17

1.4 二进制码 19

1.5 基本逻辑运算 21

1.6 逻辑函数与逻辑问题的描述 24

小结 25

习题 26

2 逻辑门电路 28

引言 28

2.1 二极管的开关特性 28

2.2 BJT的开关特性 32

2.2.1 BJT的开关作用 32

2.2.2 BJT的开关时间 34

2.3 基本逻辑门电路 36

2.3.1 二极管与门及或门电路 36

2.3.2 非门电路--BJT反相器 39

2.4 TTL逻辑门电路 40

2.4.1 基本的BJT反相器的动态性能 40

2.4.2 TTL反相器的基本电路 41

2.4.3 TTL反相器的传输特性 43

2.4.4 TTL与非门电路 45

2.4.5 TTL与非门的技术参数 46

2.4.6 TTL或非门、集电极开路门和三态门电路 50

2.4.7 改进型TTL门电路--抗饱和TTL电路 55

2.5 射极耦合逻辑门电路 58

2.6 CMOS逻辑门电路 61

2.6.1 CMOS反相器 61

2.6.2 CMOS门电路 64

2.6.3 BiCMOS门电路 66

2.6.4 CMOS传输门 68

2.6.5 CMOS逻辑门电路的技术参数 69

2.7 NMOS逻辑门电路 70

2.8 正负逻辑问题 72

2.9 逻辑门电路使用中的几个实际问题 72

2.9.1 各种门电路之间的接口问题 73

2.9.2 门电路带负载时的接口电路 74

2.9.3 抗干扰措施 76

2.10 CAD例题 77

小结 82

习题 83

CAD习题 88

3 组合逻辑电路的分析与设计 89

引言 89

3.1 逻辑代数 89

3.1.1 逻辑代数的基本定律和恒等式 90

3.1.2 逻辑代数的基本规则 91

3.1.3 逻辑函数的代数变换与化简法 92

3.2 逻辑函数的卡诺图化简法 95

3.2.1 最小项的定义及其性质 96

3.2.2 逻辑函数的最小项表达式 97

3.2.3 用卡诺图表示逻辑函数 98

3.2.4 用卡诺图化简逻辑函数 102

3.3 组合逻辑电路的分析 106

3.4 组合逻辑电路的设计 108

3.5 组合逻辑电路中的竞争冒险 113

3.5.1 产生竞争冒险的原因 113

3.5.2 消去竞争冒险的方法 115

3.6 CAD例题 116

小结 119

习题 119

CAD习题 124

4 常用组合逻辑功能器件 125

引言 125

4.1 编码器 125

4.1.1 编码器的定义与功能 125

4.1.2 集成电路编码器 128

4.2 译码器/数据分配器 133

4.2.1 译码器的定义及功能 133

4.2.2 集成电路译码器 135

4.2.3 数据分配器 141

4.3 数据选择器 143

4.3.1 数据选择器的定义及功能 143

4.3.2 集成电路数据选择器 144

4.4 数值比较器 149

4.4.1 数值比较器的定义及功能 149

4.4.2 集成数值比较器 151

4.5 算术运算电路 156

4.5.1 半加器和全加器 156

4.5.2 多位数加法器 158

4.5.3 减法运算 163

4.5.4 集成算术/逻辑单元举例 166

4.6 CAD例题 168

小结 172

习题 173

CAD习题 177

5 触发器 179

引言 179

5.1 触发器的电路结构与工作原理 179

5.1.1 基本RS触发器 179

5.1.2 同步RS触发器 184

5.1.3 主从触发器 186

5.1.4 边沿触发器 188

5.2 触发器的功能 191

5.2.1 RS触发器 191

5.2.2 JK触发器 193

5.2.3 T触发器 197

5.2.4 D触发器 197

5.3 触发器的脉冲工作特性及主要参数 199

5.3.1 集成触发器的脉冲工作特性 199

5.3.2 集成触发器的主要参数 201

5.4 CAD例题 202

小结 205

习题 205

CAD习题 211

6.1.1 时序逻辑电路的基本结构及特点 213

6.1 时序逻辑电路的基本概念 213

引言 213

6 时序逻辑电路的分析和设计 213

6.1.2 时序逻辑电路的分类 214

6.1.3 时序逻辑电路功能的描述方法 214

6.2 时序逻辑电路的分析方法 216

6.2.1 分析时序逻辑电路的一般步骤 216

6.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例 217

6.2.3 异步时序逻辑电路的分析举例 221

6.3 同步时序逻辑电路的设计方法 223

6.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤 223

6.3.2 同步时序逻辑电路设计举例 224

6.4 CAD例题 228

小结 231

习题 231

CAD习题 238

7.1 计数器 240

7.1.1 二进制计数器 240

7 常用时序逻辑功能器件 240

引言 240

7.1.2 非二进制计数器 246

7.1.3 集成计数器 249

7.2 寄存器和移位寄存器 260

7.2.1 寄存器 260

7.2.2 移位寄存器 261

7.2.3 集成移位寄存器74194 263

7.3 CAD例题 267

小结 269

习题 270

CAD习题 273

8.1 随机存取存储器(RAM) 275

8 半导体存储器和可编程逻辑器件 275

引言 275

8.1.1 RAM的电路结构与工作原理 276

8.1.2 RAM存储容量的扩展 282

8.1.3 RAM举例 284

8.2 只读存储器(ROM) 290

8.3 可编程逻辑器件(PLD) 295

8.3.1 PLD的电路表示法 295

8.3.2 可编程阵列逻辑器件(PAL)简介 298

8.3.3 可编程通用阵列逻辑器件(GAL) 300

8.4 复杂的可编程逻辑器件(CPLD) 308

8.4.1 CPLD的结构 308

8.4.2 CPLD的编程 317

8.5.1 FPGA中编程实现逻辑功能的基本原理 323

8.5 现场可编程门阵列(FPGA) 323

8.5.2 现场可编程门阵列结构 324

8.5.3 编程实现原理简介 334

小结 338

本章附录 339

习题 340

CAD习题 344

9 脉冲波形的产生与变换 347

引言 347

9.1 多谐振荡器 347

9.1.1 门电路组成的多谐振荡器 347

9.1.2 石英晶体振荡器 350

9.2 单稳态触发器 352

9.2.1 门电路组成的微分型单稳态触发器 352

9.2.2 集成单稳态触发器 356

9.2.3 单稳态触发器的应用 361

9.3 施密特触发器 364

9.3.1 门电路组成的施密特触发器 365

9.3.2 集成施密特触发器 367

9.3.3 施密特触发器的应用 369

9.4 555定时器及其应用 371

9.4.1 555定时器 372

9.4.2 定时器应用举例 373

9.5 CAD例题 378

小结 380

习题 381

CAD习题 387

10 数模与模数转换器 388

引言 388

10.1 D/A转换器 388

10.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 389

10.1.2 权电流型D/A转换器 391

10.1.3 D/A转换器的输出方式 393

10.1.4 D/A转换器的主要技术指标 396

10.1.5 集成D/A转换器及其应用 398

10.2 A/D转换器 402

10.2.1 A/D转换的一般工作过程 402

10.2.2 并行比较型A/D转换器 405

10.2.3 逐次比较型A/D转换器 407

10.2.4 双积分式A/D转换器 410

10.2.5 A/D转换器的主要技术指标 414

10.2.6 集成A/D转换器及其应用 415

10.3 CAD例题 418

小结 422

习题 422

CAD习题 426

11 数字系统设计基础 428

引言 428

11.1 数字系统的设计方法 428

11.1.1 数字系统的组成 428

11.1.2 数字系统的设计方法 429

11.1.3 现代数字系统的实现 430

11.2 算法状态机 431

11.2.1 ASM图符号 431

11.2.2 数字系统的ASM图法设计举例 433

11.3 寄存器传输语言 443

11.3.1 寄存器传输语言中的几种操作 444

11.3.2 运用寄存器传输语言设计举例 447

11.4 用可编程逻辑器件实现数字系统 449

11.4.1 交通灯控制系统的实现 450

11.4.2 数字密码锁的实现 452

小结 457

习题 458

CAD习题 458

附录A 美国标准信息交换码(ASCII) 460

附录B 二进制数算术运算 461

附录C TTL和CMOS逻辑门电路的技术参数 463

附录D 硬件描述语言ABEL及其开发软件ISP Synario 464

附录E 电气图用图形符号二进制逻辑单元(GB4728.12-85)简介 477

附录F 常用逻辑符号对照表 486

附录G 国产半导体集成电路型号命名法(GB3430-82) 488

参考文献 490

部分习题答案 492

索引(汉英对照) 499

主编简介 504