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1 引 论 1

1.1 数字电路与数字系统 1

1.2 计算机简介 2

习题1 8

2 数字电路基础 9

2.1 数制和码 9

2.1.1 常用数制 9

2.1.2 数制转换 11

2.1.3 二进制数的算术运算 13

2.1.4 定点制和浮点制 15

2.1.5 常用BCD码与ASCII码 16

2.2 逻辑代数基础 18

2.2.1 逻辑变量和基本逻辑运算 18

2.2.2 逻辑代数的基本规则和定理 20

2.2.3 逻辑函数的表示方法及转换 22

2.2.4 逻辑函数的化简 25

习题2 33

3 逻辑门电路 36

3.1 分立元件逻辑门电路 36

3.1.1 二极管“与门”电路 36

3.1.2 二极管“或门”电路 37

3.1.3 “非门”电路（反相器） 38

3.2 TTL集成电路门 38

3.2.1 TTL与非门 38

3.2.2 集电极开路门（0C门） 43

3.2.3 三态门（TS门） 46

3.2.4 TTL集成电路系列简介 48

3.3 CMOS门电路 48

3.3.1 CMOS反相器 49

3.3.2 CMOS传输门 49

3.3.3 CMOS集成系列简介 50

3.4 集成门电路中使用中应注意的几个问题 51

3.4.1 TTL逻辑电路的使用 51

3.4.2 CMOS电路的操作保护措施 51

3.4.3 CMOS与TTL电路接口 52

习题3 53

4 组合逻辑电路 56

4.1 概述 56

4.2 组合逻辑电路的分析和设计方法 56

4.2.1 组合逻辑电路的分析方法 56

4.2.2 组合逻辑电路的设计方法 57

4.3 常用组合逻辑电路模块 58

4.3.1 加法器 58

4.3.2 数据选择器 64

4.3.3 数值比较器 66

4.3.4 编码器 68

4.3.5 译码器 72

4.4 组合逻辑电路中的险象竞争 80

4.4.1 产生险象的原因 80

4.4.2 险象竞争的判断 80

4.4.3 险象竞争的消除方法 81

习题4 83

5 时序逻辑电路 85

5.1 概述 85

5.2 触发器 86

5.2.1 基本RS触发器 86

5.2.2 触发器的逻辑功能分类及逻辑转换 89

5.2.3 触发器的触发方式 92

5.2.4 触发器中其余端的处理 94

5.2.5 触发器的脉冲工作特性及主要参数 97

5.3 时序逻辑电路的分析方法 98

5.4 计数器 101

5.4.1 同步计数器 102

5.4.2 异步计数器 108

5.4.3 行波计数器 111

5.4.4 集成计数器及应用 111

5.5 寄存器 123

5.5.1 数据寄存器 123

5.5.2 移位寄存器 124

5.6 脉冲分配器 133

5.6.1 计数器和译码器组成的脉冲分配器 134

5.6.2 环形计数器作脉冲分配器 135

5.7 同步时序逻辑电路的设计 136

习题5 140

6 半导体存储器与可编程逻辑器件 145

6.1 引言 145

6.2 存储器 145

6.2.1 半导体存储器的性能指标和分类 145

6.2.2 只读存储器ROM 146

6.2.3 随机存取存储器RAM 152

6.3 可编程逻辑器件PLD 158

6.3.1 概述 158

6.3.2 可编程只读存储器PROM 159

6.3.3 可编程逻辑阵列PLA 160

6.3.4 可编程阵列逻辑PAL 162

6.3.5 通用阵列逻辑GAL 166

6.3.6 可擦除的可编程逻辑器件EPLD 171

6.4 在系统编程（ISP）技术及ISP器件 174

6.4.1 ISP技术 174

6.4.2 现场可编程门阵列FPGA 175

6.4.3 在系统可编程逻辑器件ISP-PLD 180

6.5 硬件描述语言VHDL 187

6.5.1 VHDL的基本结构与语法 187

6.5.2 应用实例 192

习题6 198

7 脉冲波形的产生与变换 199

7.1 555定时器 199

7.2 多谐振荡器 200

7.2.1 矩形脉冲和多谐振荡器 200

7.2.2 用555定时器构成的多谐振荡器 201

7.2.3 石英晶体振荡器 203

7.3 施密特触发器 204

7.3.1 施密特触发器的功能与特性 204

7.3.2 用555定时器构成的施密特触发器 205

7.3.3 集成施密特触发器简介 205

7.3.4 施密特触发器的应用 206

7.4 单稳态触发器 207

7.4.1 由555定时器构成单稳态触发器 207

7.4.2 用集成施密特触发器组成单稳态触发器 208

7.4.3 集成单稳态触发器简介 209

7.4.4 单稳态触发器的应用 210

习题7 211

8 D／A和A／D转换器 212

8.1 引言 212

8.2 数模转换器（DAC） 212

8.2.1 DAC的基本原理 213

8.2.2 DAC的参数 216

8.2.3 集成D／A转换器举例 216

8.2.4 集成DAC的选用方法 221

8.3 模数转换器（ADC） 221

8.3.1 ADC的基本原理 222

8.3.2 ADC的主要技术指标 225

8.3.3 集成A／D转换器举例 226

8.3.4 集成ADC的选用方法 229

8.4 D／A和A／D转换器的应用 229

8.4.1 数据采集与控制系统的功能 229

8.4.2 D／A和A／D转换器的选择 232

习题8 233

9 数字系统设计 235

9.1 数字系统的基本概念 235

9.1.1 数字系统的含义 235

9.1.2 数字系统的组成 235

9.1.3 数字系统的一般化结构 236

9.2 数字系统设计的一般过程 237

9.2.1 数字系统的单元和层次 237

9.2.2 数字系统设计的一般过程 239

9.2.3 数字系统设计的常用工具 241

9.3 数字系统的实现方法 247

9.3.1 数字系统的总体方案与逻辑划分 247

9.3.2 数据处理器的构造方法 247

9.3.3 数字系统的控制算法与控制状态图 248

9.3.4 控制器的实现方法 248

9.4 数字系统设计举例 249

9.4.1 用寄存器传送语言设计的电路 249

9.4.2 8位二进制数字密码锁系统 255

9.4.3 十字路口交通灯控制系统（一） 262

9.4.4 十字路口交通灯控制系统（二） 267

9.5 简易计算机的功能分析与电路设计 269

9.5.1 简易计算机功能分析与框图设计 269

9.5.2 简易计算机控制器设计 272

9.5.3 简易计算机部件逻辑图设计 276

9.5.4 简易计算机的实现 282

附录 半导体器件的开关特性 287

参考文献 292