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第1章 数字电路基础 1

1.1 数制与码制 1

1.1.1 十进制数(Decimal Number) 1

1.1.2 二进制数(Binary Number) 1

1.1.3 十六进制数(Hexadecimal Number) 2

1.1.4 进制之间的相互转换 3

1.1.5 BCD 码 5

1.2.1 基本的逻辑运算(Basic Logic Operations) 6

1.2 逻辑代数基础 6

1.1.6 格雷码 6

1.2.2 逻辑代数的基本定律及规则 9

1.2.3 逻辑函数的标准表达式 11

1.2.4 逻辑函数的化简 15

本章小结 20

习题1 21

实验1 门电路逻辑功能测试 22

第2章 门电路 24

2.1 概述 24

2.2.1 TTL 与非门的电气特性 26

2.2 TTL 门电路 26

2.2.2 其他类型的 TTL 门电路 29

2.2.3 TTL 门电路使用注意事项 31

2.3 CMOS 门电路 32

2.3.1 CMOS 反相器 32

2.3.2 CMOS 反相器的电气特性 33

2.3.3 常见 CMOS 门电路 35

2.3.4 CMOS 门电路的使用注意事项 38

2.4.1 TTL 与 CMOS 之间的接口电路 39

2.4 接口电路 39

2.4.2 门电路外接输入(出)接口电路 41

本章小结 43

习题2 43

实验2 门电路参数测试 45

第3章 组合逻辑电路 48

3.1 组合逻辑电路的分析与设计 48

3.1.1 组合逻辑电路的分析 48

3.1.2 组合逻辑电路的设计 50

3.1.3 中规模集成电路的特点 51

3.2.1 半加器(Half Adder) 52

3.2 加法器 52

3.2.2 全加器(Full Adder) 53

3.2.3 四位二进制加法器 54

3.3 优先编码器 56

3.3.1 二进制编码器 57

3.3.2 优先编码器(Priority Encoder) 58

3.4 译码器(Decoder) 61

3.4.1 二进制译码器 61

3.4.2 二十进制译码器 62

3.4.3 显示译码器 64

3.5 数据选择器与分配器 67

3.5.1 数据选择器(Multiplexer) 67

3.5.2 数据分配器(Demnltiplexer) 71

3.6 组合逻辑电路的竞争冒险现象 71

3.6.1 竞争冒险的产生 71

3.6.2 竞争冒险的判断 72

3.6.3 竞争冒险的消除 73

本章小结 74

习题3 74

实验3 组合逻辑电路 75

实验4 译码显示电路 76

实验5 数据选择器 78

第4章 触发器 80

4.1 基本 RS 触发器 80

4.1.1 基本 RS 触发器的构成 80

4.1.2 基本 RS 触发器的工作原理 80

4.1.3 基本 RS 触发器的描述 81

4.1.4 基本 RS 触发器构成的消除抖动开关 81

4.2.1 同步 RS 触发器 82

4.2 同步触发器 82

4.2.2 同步 D 触发器 83

4.2.3 同步触发器的空翻现象 84

4.3 边沿控制(Edge Triggered)触发器 84

4.3.1 主从型 CMOS 边沿 D 触发器 84

4.3.2 主从型 CMOS 边沿 JK 触发器 86

4.4 触发器逻辑功能的转换 87

4.4.1 T 和T＇触发器 87

4.4.2 逻辑功能转换 88

本章小结 88

习题4 89

实验6 触发器 90

第5章 时序逻辑电路 92

5.1 概述 92

5.1.1 时序逻辑电路的组成及特点 92

5.1.2 同步时序逻辑电路的分析方法 93

5.2 寄存器 96

5.2.1 数码寄存器(Digital Register) 96

5.2.2 移位寄存器(Shift Register) 97

5.3 计数器(Counter) 99

5.3.1 二进制计数器(Binary Counter) 100

5.3.2 十进制计数器(Decimal Counter) 104

5.3.3 N 进制计数器 106

5.4 移位寄存器型计数器 108

5.4.1 环形计数器(Ring Counter) 108

5.4.2 扭环计数器(Twisted Ring Counter) 108

5.4.3 M 序列信号发生器 109

5.5 计数器应用举例 111

5.5.1 测频率、周期 111

习题5 112

本章小结 112

5.5.2 数字钟 112

实验7 移位寄存器 114

实验8 可逆计数器 115

第6章 脉冲波形的产生与变换 118

6.1 概述 118

6.1.1 矩形脉冲信号参数 118

6.1.2 脉冲波形的获得 119

6.2 单稳态触发器(Monostable Multivibrator) 119

6.2.1 微分型单稳态触发器 119

6.2.2 集成单稳态触发器 120

6.2.3 单稳态触发器的应用 122

6.3 施密特触发器(Smitte Multivibrator) 123

6.3.1 CMOS 门电路组成的施密特触发器 123

6.3.2 集成施密特触发器 124

6.3.3 施密特触发器的应用 124

6.4 多谐振荡器(Multivibrator) 125

6.4.1 CMOS 多谐振荡器 126

6.4.2 石英晶体多谐振荡器 126

6.5.1 555定时器电路分析 127

6.5 555定时器 127

6.4.3 施密特触发器组成的多谐振荡器 127

6.5.2 典型应用 128

6.5.3 综合应用 130

本章小结 131

习题6 132

实验9 555定时器电路及其应用 133

第7章 D/A 转换与 A/D 转换 135

7.1 数模转换器 DAC 135

7.1.1 D/A转换原理 135

7.1.2 常见的 DAC 电路 136

7.1.3 DAC 主要技术指标 139

7.1.4 集成 DAC 介绍 140

7.2 模数转换器 ADC 141

7.2.1 A/D 转换原理 141

7.2.2 常见的 ADC 电路 142

7.2.3 ADC 主要技术指标 146

7.2.4 集成 ADC 介绍 147

本章小结 147

习题7 148

8.1.1 只读存储器(ROM) 149

第8章 半导体存储器与可编程逻辑器件 149

8.1 半导体存储器 149

8.1.2 随机存取存储器(RAM) 152

8.2 可编程逻辑器件 154

8.2.1 概述 154

8.2.2 可编程阵列逻辑(PAL) 155

8.2.3 通用阵列逻辑(GAL) 159

8.3 可编程逻辑器件的计算机辅助设计 161

8.3.1 可编程逻辑器件的设计过程 161

8.3.2 可编程逻辑器件设计软件介绍 162

8.3.3 可编程逻辑器件设计举例 167

本章小结 173

习题8 173

实验10 GAL 器件的组合逻辑电路设计 173

实验11 GAL 器件在时序逻辑电路中的应用 174

附录 A 半导体集成电路型号命名方法 176

附录 B 常用数字集成电路一览表 178

附录 C 半导体基础知识 181

参考文献 190