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准备知识 1

第1章 数字电路基础知识 5

1.1 概述 5

1.2 数制与码制 6

1.2.1 数制 6

1.2.2 不同数制间的相互转换 7

1.2.3 码制 8

1.2.4 数制比较 9

1.3 逻辑电平和数字波形 10

1.3.1 逻辑电平 10

1.3.2 数字波形 11

1.4 逻辑代数的基本运算 13

1.4.1 三种基本逻辑运算 13

1.4.2 复合逻辑门 16

1.5 逻辑代数的基本公式、定律和规则 18

1.5.1 逻辑代数的基本公式 18

1.5.2 逻辑代数的基本定律 19

1.6 逻辑函数的表示方法及化简 21

1.6.1 逻辑函数的表示方法 21

1.6.2 逻辑函数式的常用类型 23

1.6.3 逻辑函数的公式化简法 24

1.6.4 逻辑函数的卡诺图化简法 24

1.6.5 具有约束项的逻辑函数及其化简 27

本章回顾 28

重要知识点 29

思考题与习题 29

第2章 集成逻辑门电路 32

2.1 集成逻辑门电路 32

2.1.1 数字集成电路的封装及引脚 32

2.1.2 数字集成电路的连线及逻辑图 33

2.1.3 常用门电路的逻辑功能测试 34

2.1.4 集成门电路构成的数字加法器 40

2.2 集成逻辑门外特性电路 43

2.2.1 TTL与非门电压传输特性 43

2.2.2 TTL与非门输入负载特性 44

2.2.3 TTL与非门输出负载特性 45

2.2.4 TTL与非门输入/输出电流和扇出系数 46

2.2.5 TTL与非门传输延迟时间 46

2.2.6 功率损耗 46

2.2.7 门电路参数测试 47

2.2.8 其他功能的逻辑门电路 50

2.3 数字集成电路的使用 52

2.3.1 数字集成电路简介 52

2.3.2 数字集成电路使用注意事项 54

2.4 集成门电路的实践应用 55

2.4.1 接口电路 55

2.4.2 集成门电路的实践应用 56

2.5 故障诊断 59

2.5.1 与门和或门的故障 59

2.5.2 与非门和或非门的故障 63

本章回顾 64

重要知识点 64

思考题与习题 64

第3章 组合逻辑电路 66

3.1 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 66

3.1.1 组合逻辑电路的分析 66

3.1.2 组合逻辑电路的设计 67

3.2 编码器和译码器 68

3.2.1 编码器 68

3.2.2 译码器 75

3.3 数码显示器和译码驱动器 80

3.4 数据选择器和数据分配器 84

3.4.1 数据选择器 84

3.4.2 数据分配器 86

3.4.3 数值比较器 87

3.5 组合电路中的竞争与冒险 88

3.5.1 产生竞争冒险的原因 88

3.5.2 竞争冒险的判别与识别 89

3.5.3 消除竞争冒险的方法 89

3.6 组合逻辑电路实践 90

3.6.1 组合逻辑实践电路 90

3.6.2 组合逻辑电路功能测试 95

3.7 故障诊断 103

3.7.1 电平恒定 103

3.7.2 4位加法器 104

3.7.3 译码器的故障 105

本章回顾 105

重要知识点 106

思考题与习题 106

第4章 集成触发器 110

4.1 基本RS触发器 110

4.2 同步触发器 111

4.2.1 同步RS触发器 111

4.2.2 同步D触发器 112

4.3 边沿触发器 114

4.3.1 维持阻塞D触发器 114

4.3.2 边沿JK触发器 116

4.3.3 T触发器和T＇触发器 119

4.4 不同类型触发器间的相互转换 120

4.4.1 D触发器构成T触发器和T＇触发器 120

4.4.2 JK触发器转换为T触发器和T＇触发器 121

4.5 触发器的应用 123

4.5.1 触发器的逻辑功能 123

4.5.2 触发器的应用电路 125

4.6 故障诊断 129

4.6.1 锁存器的故障 129

4.6.2 触发器的故障 130

本章回顾 131

重要知识点 132

思考题与习题 132

第5章 时序逻辑电路 134

5.1 时序逻辑电路的分析方法 134

5.2 同步时序逻辑电路的设计方法 136

5.3 寄存器 138

5.3.1 数码寄存器 138

5.3.2 移位寄存器 139

5.4 计数器 141

5.4.1 二进制计数器 141

5.4.2 十进制计数器 143

5.4.3 N进制计数器 144

5.5 时序逻辑电路实践 152

5.5.1 数据寄存器和移位寄存器功能测试 152

5.5.2 74LS194及其应用 154

5.5.3 集成同步计数器及其应用 157

5.5.4 集成异步计数器及其应用 160

5.6 故障诊断 162

5.6.1 计数器的故障诊断技术 162

5.6.2 级联的计数器 163

5.6.3 由单个触发器构成的计数器 163

本章回顾 164

重要知识点 165

思考题与习题 166

第6章 脉冲波形的产生与整形 169

6.1 多谐振荡器 169

6.1.1 由门电路构成的多谐振荡器 169

6.1.2 石英晶体多谐振荡器 170

6.1.3 集成多谐振荡器及其应用 171

6.2 单稳态触发器 173

6.2.1 由门电路构成的单稳态触发器 173

6.2.2 集成单稳态触发器及其应用 174

6.3 施密特触发器 176

6.3.1 由门电路构成的施密特触发器 176

6.3.2 集成施密特触发器及其应用 177

6.4 电路实践 179

6.4.1 555定时器及其应用 179

6.4.2 其他形式的脉冲波形产生与整形电路 183

6.5 故障诊断 185

本章回顾 186

重要知识点 186

思考题与习题 187

第7章 数模和模数转换器 189

7.1 数字信号处理基础 189

7.2 A/D转换器 190

7.2.1 并行比较型A/D转换器 191

7.2.2 逐次逼近型A/D转换器 192

7.2.3 双积分型A/D转换器 193

7.2.4 A/D转换器的主要参数 193

7.3 数字信号处理器（DSP） 194

7.3.1 DSP简介 194

7.3.2 DSP应用 194

7.4 D/A转换器 195

7.4.1 权电阻网络D/A转换器 195

7.4.2 T形电阻网络D/A转换器 196

7.4.3 倒T形电阻网络D/A转换器 197

7.4.4 D/A转换器的性能特征 198

7.5 D/A转换器的应用 198

7.6 A/D转换器的功能测试与应用 204

7.6.1 A/D转换器的功能测试 204

7.6.2 A/D转换器的应用 207

7.7 A/D和D/A综合应用电路 208

7.8 故障诊断 209

7.8.1 ADC错误 209

7.8.2 DAC错误 210

本章回顾 212

重要知识点 212

思考题与习题 212

第8章 半导体存储器和可编程逻辑器件 214

8.1 只读存储器（ROM） 214

8.1.1 固定ROM 214

8.1.2 可编程只读存储器（PROM） 215

8.1.3 可擦除可编程只读存储器（EPROM） 216

8.1.4 集成EPROM 217

8.2 随机存取存储器（RAM） 218

8.2.1 RAM的基本结构 218

8.2.2 地址译码器 218

8.2.3 RAM基本存储单元——存储位 219

8.2.4 集成SRAM21 14介绍 219

8.2.5 RAM的扩展 220

8.3 其他存储设备 221

8.4 可编程逻辑器件PLD 222

8.5 可编程阵列逻辑PAL 223

8.6 通用阵列逻辑GAL 224

8.6.1 GAL16V8芯片 224

8.6.2 GAL器件的应用 225

8.6.3 PLD器件的开发 225

8.7 半导体存储器的应用 225

8.7.1 PROM的应用 225

8.7.2 EPROM的固化与擦除 228

8.8 可编程逻辑器件的应用 230

本章回顾 231

重要知识点 232

思考题与习题 233

第9章 Multisim 8在数字电子技术中的应用 236

9.1 Multisim 8基本操作 236

9.2 Multisim 8虚拟仪器 244

9.3 Multisim 8逻辑函数的仿真 245

9.4 Multisim 8常用组合逻辑电路的仿真 249

9.5 Multisim 8触发器的仿真 255

9.6 时序逻辑电路的仿真 260

9.7 555定时器应用电路的仿真 264

9.8 模数和数模转换器的仿真 266

本章回顾 271

附录 273

参考文献 281