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第1章 数字逻辑基础 1

1.1 绪论 2

1.1.1 模拟信号和数字信号 2

1.1.2 模拟电路和数字电路 2

1.1.3 数字电路的发展及应用 4

1.2 数制和码制 5

1.2.1 数制 5

1.2.2 码制 9

1.3 逻辑代数基础 13

1.3.1 三种基本逻辑运算 13

1.3.2 复合逻辑运算 15

1.3.3 逻辑代数的基本公式和常用公式 16

1.3.4 逻辑代数的3个基本规则 18

1.4 逻辑函数及其表示方法 19

1.4.1 逻辑函数及其表示 19

1.4.2 逻辑函数的两种标准形式 22

1.5 逻辑函数的化简 25

1.5.1 逻辑函数化简的意义 25

1.5.2 逻辑函数的公式化简法 26

1.5.3 逻辑函数的卡诺图化简法 27

本章小结 33

自我检测题 34

习题 37

第2章 集成门电路 39

2.1 CMOS门电路 40

2.1.1 MOS管的开关特性 40

2.1.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理 42

2.1.3 CMOS与非门和或非门 42

2.1.4 CMOS门电路的电气特性 44

2.1.5 CMOS传输门 53

2.1.6 改进型CMOS门电路 54

2.2 TTL门电路 57

2.2.1 二极管和三极管的开关特性 57

2.2.2 分立元件门电路 58

2.2.3 LSTTL与非门 60

2.2.4 LSTTL门电路的电气特性 63

2.2.5 TTL集电极开路门和三态门 68

2.3 集成门电路的接口 73

本章小结 78

自我检测题 78

习题 80

第3章 组合逻辑电路 87

3.1 组合逻辑电路的分析和设计 88

3.1.1 组合逻辑电路的定义和特点 88

3.1.2 组合逻辑电路的分析方法 88

3.1.3 组合逻辑电路的设计方法 90

3.2 组合逻辑电路的竞争与冒险 93

3.2.1 竞争、冒险及其产生原因 93

3.2.2 冒险现象的识别 94

3.2.3 冒险现象的消除 95

3.3 VHDL语言简介 97

3.3.1 VHDL语言的要素 97

3.3.2 VHDL语言的基本结构 100

3.3.3 VHDL语言的句法 104

3.4 常用组合逻辑电路模块 107

3.4.1 编码器 107

3.4.2 译码器 112

3.4.3 数据选择器 121

3.4.4 数值比较器 126

3.4.5 加法器 129

本章小结 133

自我检测题 134

习题 134

第4章 时序逻辑电路 141

4.1 锁存器 142

4.1.1 基本SR锁存器 142

4.1.2 钟控SR锁存器 145

4.1.3 钟控D锁存器 146

4.2 触发器 150

4.2.1 主从触发器 151

4.2.2 维持阻塞D触发器 153

4.2.3 利用传输延迟的JK触发器 154

4.2.4 触发器的动态参数 156

4.2.5 触发器的功能及转换 157

4.3 时序逻辑电路概述 160

4.4 同步时序逻辑电路的分析 162

4.5 同步时序逻辑电路的设计 166

4.6 异步时序逻辑电路的分析 172

4.7 常用时序逻辑电路模块 173

4.7.1 寄存器和移位寄存器 173

4.7.2 计数器 178

4.7.3 序列信号发生器 187

本章小结 189

自我测验题 189

习题 191

第5章 大规模数字集成电路 199

5.1 半导体存储器 200

5.1.1 只读存储器 201

5.1.2 静态随机存取存储器 207

5.1.3 动态随机存储器 210

5.1.4 存储器容量的扩展 212

5.2 可编程逻辑器件 214

5.2.1 可编程逻辑器件概述 214

5.2.2 可编程只读存储器PROM 215

5.2.3 可编程逻辑阵列PLA 216

5.2.4 可编程阵列逻辑PAL 218

5.2.5 通用阵列逻辑GAL 220

5.2.6 复杂可编程逻辑器件CPLD 223

5.2.7 现场可编程门阵列FPGA 226

本章小结 230

自我检测题 230

习题 231

第6章 脉冲波形的产生与整形 233

6.1 脉冲信号的基本参数 234

6.2 施密特触发器 235

6.2.1 施密特触发器的基本概念 235

6.2.2 由CMOS门构成的施密特触发器 236

6.2.3 施密特触发器的应用 237

6.3 单稳态触发器 239

6.3.1 单稳态触发器的基本概念 239

6.3.2 由CMOS门构成的微分型单稳态触发器 240

6.3.3 集成单稳态触发器 243

6.3.4 单稳态触发器的应用 244

6.4 多谐振荡器 245

6.4.1 由CMOS非门构成的多谐振荡器 245

6.4.2 CMOS石英晶体振荡器 247

6.5 555定时器及其应用 248

6.5.1 CMOS集成定时器7555的电路结构和工作原理 248

6.5.2 555定时器构成的施密特触发器 250

6.5.3 555定时器构成的多谐振荡器 251

6.5.4 555定时器构成的单稳态触发器 253

本章小结 255

自我检测题 255

习题 257

第7章 数／模与模／数转换器 261

7.1 概述 262

7.2 D/A转换器 263

7.2.1 D/A转换器的基本原理 263

7.2.2 权电阻型D/A转换器 264

7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 265

7.2.4 权电流型D/A转换器 267

7.2.5 D/A转换器的主要技术指标 270

7.2.6 D/A转换器的典型应用 272

7.3 A/D转换器 274

7.3.1 A/D转换器的基本原理 274

7.3.2 基于DAC的A/D转换器 277

7.3.3 并行比较型A/D转换器 282

7.3.4 双积分型A/D转换器 284

7.3.5 ∑-△型A/D转换器 285

7.3.6 A/D转换器的主要技术指标 288

7.3.7 集成A/D转换器的选择 288

本章小结 289

自我检测题 289

习题 290

第8章 数字系统设计基础 293

8.1 数字系统概述 294

8.2 传统数字系统设计方法 294

8.3 现代数字系统设计方法 299

本章小结 308

自我检测题 309

习题 309

附录A 常用中规模集成电路国标符号 311

参考文献 315