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第1章 数制与编码 1

1.1 数制 1

1.1.1 概述 1

1.1.2 十进制数 2

1.1.3 二进制数、八进制数和十六进制数 3

1.1.4 不同数制之间的转换 5

1.2 编码 9

1.2.1 二-十进制编码 9

1.2.2 其他编码简介 11

1.3 任务训练：熟悉Multisim仿真软件的使用 11

1.3.1 Multisim概述 11

1.3.2 Multisim 10的元器件库 12

1.3.3 Multisim 10的仪器仪表库 12

1.3.4 构建仿真电路的基本操作 13

知识拓展 二进制正负数表示法 15

本章小结 17

习题 17

第2章 逻辑代数基础 20

2.1 逻辑代数的基本概念 20

2.1.1 基本逻辑运算 20

2.1.2 逻辑函数及其表示方法 24

2.2 逻辑代数的基本定律和规则 26

2.2.1 逻辑代数的基本定律 26

2.2.2 逻辑代数的重要运算规则 28

2.3 逻辑函数的化简 30

2.3.1 逻辑函数的最简表达式 30

2.3.2 逻辑函数的公式化简法 33

2.3.3 逻辑函数的卡诺图化简法 35

2.4 任务训练：用Multisim进行逻辑函数的化简和表述方法的转换 40

2.4.1 逻辑函数表达式转换成真值表 40

2.4.2 逻辑函数表达式转换成逻辑图 41

2.4.3 逻辑图转换成真值表和逻辑函数表达式 41

2.4.4 逻辑函数的化简 43

知识拓展 具有随意项的逻辑函数及其化简 43

本章小结 45

习题 47

第3章 逻辑门电路 52

3.1 概述 52

3.1.1 逻辑门电路概述 52

3.1.2 半导体的开关特性 53

3.2 基本逻辑门电路 60

3.2.1 逻辑关系 60

3.2.2 与门、或门和非门电路 61

3.2.3 其他门电路 63

3.3 TTL门电路 63

3.3.1 TTL与非门的工作原理 63

3.3.2 TTL与非门的特性和参数 64

3.3.3 TTL门电路应用中的注意事项 70

3.4 CMOS门电路 70

3.4.1 常见CMOS门电路 71

3.4.2 CMOS集成电路使用注意事项 81

3.5 任务训练：用Multisim仿真TTL与非门的逻辑功能 83

3.5.1 仿真方案设计 83

3.5.2 仿真电路的构建及仿真运行 83

3.5.3 说明 85

知识拓展 TTL和CMOS门电路的接口 85

本章小结 88

习题 89

第4章 组合逻辑电路 92

4.1 组合逻辑电路的分析与设计 92

4.1.1 组合逻辑电路的分析 92

4.1.2 组合逻辑电路的设计 95

4.2 常见的组合逻辑电路 97

4.2.1 加法器 97

4.2.2 编码器 99

4.2.3 译码器 103

4.2.4 数据选择器和分配器 112

4.3 任务训练：用Multisim仿真译码器及其应用电路 116

4.3.1 仿真方案设计 116

4.3.2 仿真电路的构建及仿真运行 116

知识拓展 组合电路中的竞争与险象 119

本章小结 122

习题 123

第5章 触发器 128

5.1 概述 128

5.2 基本RS触发器 129

5.2.1 基本RS触发器的电路结构 129

5.2.2 基本RS触发器的工作原理 129

5.2.3 基本RS触发器的逻辑功能描述 130

5.2.4 基本RS触发器的特点 132

5.3 同步RS触发器 132

5.3.1 同步RS触发器的电路结构 133

5.3.2 同步RS触发器的逻辑功能 133

5.3.3 同步RS触发器的真值表 134

5.3.4 同步RS触发器的特点 134

5.4 主从触发器 135

5.4.1 主从RS触发器 135

5.4.2 主从JK触发器 137

5.5 其他触发器的介绍 139

5.5.1 T触发器 139

5.5.2 T′触发器 139

5.5.3 D触发器 140

5.6 任务训练：用Multisim仿真主从JK触发器 140

5.6.1 仿真方案设计 140

5.6.2 仿真电路的构建及仿真运行 141

5.6.3 仿真结果分析 142

5.6.4 说明 143

知识拓展 触发器的脉冲工作特性 143

本章小结 144

习题 145

第6章 时序逻辑电路 149

6.1 概述 149

6.1.1 时序逻辑电路的结构及特点 149

6.1.2 时序逻辑电路的分类 150

6.1.3 时序逻辑电路的描述方法 151

6.2 时序逻辑电路的分析 152

6.2.1 时序逻辑电路的分析方法 152

6.2.2 时序逻辑电路的分析实例 152

6.3 常用时序逻辑电路 156

6.3.1 计数器 156

6.3.2 寄存器 170

6.4 同步时序逻辑电路的设计 175

6.4.1 同步时序逻辑电路的设计方法 175

6.4.2 同步时序逻辑电路的设计实例 176

6.4.3 异步时序逻辑电路的设计 180

6.5 任务训练：用Multisim仿真移位寄存器及其应用电路 182

6.5.1 仿真方案设计 182

6.5.2 仿真电路的构建及仿真运行 183

知识拓展 数字钟 186

本章小结 188

习题 189

第7章 脉冲波形的产生与整形 196

7.1 概述 196

7.2 555定时器 197

7.2.1 555定时器的电路结构与工作原理 198

7.2.2 555定时器的功能表 200

7.3 施密特触发器 201

7.3.1 施密特触发器概述 201

7.3.2 用555定时器构成的施密特触发器 201

7.3.3 施密特触发器的典型应用 203

7.4 单稳态触发器 204

7.4.1 单稳态触发器概述 204

7.4.2 用555定时器构成的单稳态触发器 205

7.4.3 集成单稳态触发器 207

7.4.4 单稳态触发器的典型应用 209

7.5 任务训练：用Multisim仿真555定时器及其应用电路 211

7.5.1 仿真方案设计 211

7.5.2 仿真电路的构建及仿真运行 211

知识拓展 多谐振荡器 214

本章小结 219

习题 219

第8章 模拟信号与数字信号的转换 225

8.1 概述 225

8.2 D/A转换器 226

8.2.1 D/A转换器的工作原理和转换电路 226

8.2.2 D/A转换器的主要技术参数 231

8.3 A/D转换器 231

8.3.1 A/D转换器的工作原理和转换电路 232

8.3.2 A/D转换器的主要技术参数 237

8.4 任务训练：用Multisim仿真集成D/A、A/D转换器 238

8.4.1 仿真方案设计 238

8.4.2 仿真电路的构建及仿真运行 238

知识拓展 调制解调器 240

本章小结 242

习题 243

第9章 半导体存储器与可编程器件 245

9.1 存储器 245

9.1.1 概述 245

9.1.2 存储器的基本结构及工作原理 246

9.2 可编程逻辑器件PLD 251

9.2.1 PLD的基本结构 252

9.2.2 PLD的逻辑符号画法和约定 255

9.3 可编程逻辑阵列PLA 256

9.3.1 PLA的工作原理及应用 256

9.3.2 PLA的扩展 257

9.4 可编程逻辑阵列PAL 258

9.4.1 PAL器件结构 258

9.4.2 PAL器件实例及应用 260

9.5 通用阵列逻辑GAL 261

9.5.1 GAL器件概述 261

9.5.2 GAL器件的基本结构 262

9.5.3 GAL器件的工作模式及应用 264

9.6 现场可编程门阵列FPGA 269

9.6.1 概述 269

9.6.2 FPGA器件的基本结构 269

9.6.3 FPGA器件的应用实例 272

9.7 任务训练：用Multisim仿真随机存储器 273

9.7.1 仿真方案设计 274

9.7.2 仿真电路的构建及仿真运行 274

知识拓展 在系统可编程逻辑器件 276

本章小结 282

习题 283

附录 287

附录A 本书中的主要文字符号及其说明 287

附录B 常用标准集成电路器件 290

附录C 常用74LS系列集成电路 293

附录D 常用逻辑符号的对照表 295

参考文献 297