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第1章 初识数字电路 1

数字电路的基本概念 1

模拟信号与数字信号 1

数字信号的表示法 2

数字电路 3

数制与BCD码 5

几种常用的计数制 5

不同数制之间的相互转换 7

二-十进制码 9

逻辑运算 10

基本逻辑运算 10

常用逻辑运算 12

逻辑门对信号的控制作用 14

逻辑函数及其表示方法 14

逻辑函数的建立 14

逻辑函数的表示方法 15

小结 17

习题 17

第2章 分析与设计数字电路的工具 19

逻辑代数 19

逻辑代数的基本公式 19

逻辑代数的基本规则 20

逻辑函数的代数化简法 21

卡诺图化简法 23

最小项与最小项表达式 23

卡诺图及其逻辑函数的卡诺图表示法 25

卡诺图化简法 28

具有无关项的逻辑函数的化简 31

VHDL硬件描述语言简介 33

VHDL的基本结构 33

VHDL的语言元素 36

VHDL的基本语句 39

小结 45

习题 45

第3章 逻辑门电路 47

二极管的开关特性及二极管门电路 47

二极管的开关特性 47

二极管门电路 49

三极管的开关特性及三极管门电路 51

三极管的开关特性 51

三极管非门电路 54

二极管和三极管组成的与非门电路 55

TTL逻辑门电路 56

TTL与非门的基本结构及工作原理 56

TTL与非门的开关速度 58

TTL与非门的电压传输特性及抗干扰能力 60

TTL与非门的带负载能力 63

TTL门电路的其他类型 65

TTL集成门电路系列简介 70

MOS逻辑门电路 72

NMOS门电路 72

CMOS非门 74

CMOS门电路 76

CMOS集成门电路系列简介 79

集成门电路的应用 80

TTL与CMOS集成逻辑门性能比较 80

TTL与CMOS器件之间的接口问题 80

门电路带负载时的接口问题 82

多余输入端的处理 83

两种有效电平及两种逻辑符号 83

两种有效电平 83

两种逻辑符号 84

逻辑符号的变换 85

门电路的VHDL描述 86

小结 87

习题 88

第4章 组合逻辑电路 93

组合逻辑电路的分析方法与设计方法 93

组合逻辑电路概述 93

组合逻辑电路的分析方法 94

组合逻辑电路的设计方法 95

编码器 98

编码器的基本概念及工作原理 98

二进制编码器 99

优先编码器 100

编码器的应用 101

译码器 103

译码器的基本概念及工作原理 103

集成译码器举例 104

译码器的应用 106

数字显示译码器 108

数据选择器 111

数据选择器的基本概念及工作原理 111

集成数据选择器举例 112

数据选择器的应用 113

数值比较器 115

数值比较器的基本概念及工作原理 115

集成数值比较器及其应用 117

加法器 118

加法器的基本概念及工作原理 118

快速进位集成加法器74283 120

组合逻辑电路中的竞争冒险 123

竞争冒险产生的原因 123

冒险现象的识别 125

冒险现象的消除方法 126

组合逻辑电路的VHDL描述 127

VHDL中中间变量的描述 127

组合逻辑电路的VHDL描述举例 128

小结 130

习题 130

第5章 记忆单元电路 134

锁存器 134

具有记忆功能的双稳态元件 134

用与非门组成的RS锁存器 135

用或非门组成的RS锁存器 136

门控RS锁存器 136

门控D锁存器 137

触发器 138

时钟信号与触发器 138

主从RS触发器 139

主从JK触发器及T与T＇触发器 141

维持-阻塞边沿D触发器 144

利用传输延迟的边沿JK触发器 147

CMOS主从结构的边沿触发器 148

集成锁存器与触发器 149

集成触发器举例 149

触发器功能的转换 151

触发器的动态特性 153

锁存器与触发器应用举例 153

锁存器与触发器的VHDL描述 156

锁存器的描述 156

触发器的描述 157

小结 158

习题 159

第6章 时序逻辑电路 164

时序逻辑电路的基本概念 164

时序逻辑电路的一般分析方法 165

时序逻辑电路分析的一般步骤 165

同步时序逻辑电路分析举例 166

异步时序逻辑电路分析举例 168

计数器 169

二进制计数器 170

十进制计数器 175

集成计数器举例 178

集成计数器的应用 183

寄存器 188

并行数据寄存器 188

移位寄存器 189

移位寄存器构成的移位型计数器 192

时序逻辑电路的一般设计方法 194

同步时序逻辑电路的设计 194

异步时序逻辑电路的设计 198

时序逻辑电路的VHDL描述 200

VHDL中状态的描述 200

一般时序电路的VHDL描述举例 201

状态机及其VHDL描述 203

小结 207

习题 208

第7章 脉冲单元电路 212

脉冲信号与脉冲电路 212

集成555定时器 214

电压比较器 214

555定时器 215

施密特触发器 217

用555定时器构成的施密特触发器 217

用门电路构成的施密特触发器 219

集成施密特触发器 219

施密特触发器的应用 221

多谐振荡器 222

用555定时器构成的多谐振荡器 222

用门电路组成的多谐振荡器 224

石英晶体振荡器 226

多谐振荡器的应用 228

单稳态触发器 230

用555定时器构成的单稳态触发器 231

用门电路组成的单稳态触发器 234

集成单稳态触发器 235

单稳态触发器的应用 238

小结 240

习题 240

第8章 半导体存储器 244

什么是半导体存储器 244

只读存储器 245

固定ROM 245

可编程ROM 248

光擦除可编程ROM 249

电擦除可编程ROM 250

快闪存储器 252

用ROM产生逻辑函数 253

随机存取存储器 255

RAM的基本结构 255

静态RAM 257

动态RAM 260

存储器的容量扩展 262

小结 264

习题 264

第9章 数模与模数转换器 267

概述 267

D／A转换器 268

D／A转换器的基本原理 268

R／2R倒T形电阻网络D／A转换器 269

权电流型D／ A转换器 271

D／A转换器的主要技术指标 271

集成D／A转换器及其应用 272

A／D转换器 276

A／D转换的一般步骤 276

并行比较型A／D转换器 279

逐次逼近型A／D转换器 281

双积分型A／D转换器 283

A／D转换器的主要技术指标 285

集成A／D转换器及其应用 286

小结 288

习题 289

第10章 可编程逻辑器件 291

PLD的基本概念 291

PLD的由来 291

PLD的结构与分类 292

PLD的电路表示法 293

低密度PLD 294

ROM也是一种可编程逻辑器件 295

可编程逻辑阵列PLA 296

可编程阵列逻辑PAL 299

通用阵列逻辑GAL 299

高密度PLD 302

复杂可编程逻辑器件CPLD 302

现场可编程门阵列FPGA 305

基于可编程逻辑器件的数字系统设计流程 307

小结 309

习题 309

参考文献 312