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第1章 逻辑代数基础 1

1.1 数字电路概述 2

1.1.1 数字信号与数字电路 2

1.1.2 数字电路的发展和分类 3

1.2 数制和码制 4

1.2.1 几种常用的数制 4

1.2.2 不同数制间的相互转换 6

1.2.3 二进制算术运算 9

1.2.4 几种常用的编码 13

1.3 逻辑代数的基本运算 16

1.3.1 3种基本逻辑运算 16

1.3.2 复合逻辑运算 18

1.4 逻辑代数的基本公式与定理 21

1.4.1 逻辑代数的基本公式 21

1.4.2 逻辑代数的常用公式 22

1.4.3 逻辑代数的基本定理 23

1.5 逻辑函数及其表示方法 24

1.5.1 逻辑函数 24

1.5.2 逻辑函数常用的表示方法 25

1.5.3 逻辑函数的两种标准形式 29

1.5.4 逻辑函数形式的变换 31

1.6 逻辑函数的化简 34

1.6.1 逻辑函数化简的意义 34

1.6.2 代数化简法 34

1.6.3 卡诺图化简法 36

1.6.4 具有无关项的逻辑函数及其化简 41

本章小结 43

习题 44

第2章 EDA技术的基础知识 46

2.1 EDA技术及其发展 47

2.2 Multisim 10应用基础 48

2.2.1 Multisim 10概述 48

2.2.2 Multisim 10操作与使用 49

2.2.3 Multisim 10常用仪器介绍 56

2.3 硬件描述语言VHDL基础 63

2.3.1 VHDL程序的基本结构 63

2.3.2 VHDL的数据对象和数据类型 67

2.3.3 VHDL的操作符 73

2.3.4 VHDL的基本语句 74

2.4 QuartusⅡ9.0应用基础 79

2.4.1 Quartus Ⅱ 9.0概述 79

2.4.2 Quartus Ⅱ 9.0的用户界面 80

2.4.3 QuartusⅡ 9.0的工程设计 82

本章小结 90

习题 90

第3章 逻辑门电路 91

3.1 分立元件门电路 92

3.1.1 二极管的开关特性 92

3.1.2 双极性晶体管的开关特性 94

3.1.3 二极管与门 96

3.1.4 二极管或门 97

3.1.5 三极管非门 98

3.2 TTL集成门电路 98

3.2.1 TTL与非门 99

3.2.2 其他类型的TTL门电路 103

3.3 CMOS集成逻辑门电路 107

3.3.1 MOS晶体管的开关特性 108

3.3.2 CMOS反相器 108

3.3.3 其他类型的CMOS门电路 110

3.3.4 CMOS集成逻辑门电路的主要特点 112

3.4 逻辑门电路的接口电路 113

3.4.1 TTL电路与CMOS电路的接口 113

3.4.2 逻辑门电路带负载的接口电路 114

3.5 可编程逻辑器件 115

3.5.1 PLD电路的表示方法 116

3.5.2 低密度可编程逻辑器件 118

3.5.3 高密度可编程逻辑器件 124

3.6 门电路的VHDL描述 132

本章小结 133

习题 134

第4章 组合逻辑电路 137

4.1 组合逻辑电路的分析 138

4.1.1 组合逻辑电路的定义 138

4.1.2 组合逻辑电路的分析 139

4.2 组合逻辑电路的设计 141

4.2.1 组合逻辑电路的设计步骤 141

4.2.2 组合逻辑电路的设计举例 142

4.3 常用集成组合逻辑器件及应用 143

4.3.1 编码器 143

4.3.2 译码器 147

4.3.3 数据选择器 154

4.3.4 数据分配器 159

4.3.5 加法器 160

4.3.6 数值比较器 163

4.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险 166

4.4.1 产生竞争冒险的原因 166

4.4.2 消除竞争冒险的方法 167

4.5 用Multisim 10分析组合逻辑电路 169

4.6 组合逻辑电路的VHDL描述及其仿真 172

本章小结 176

习题 177

第5章 触发器 179

5.1 触发器的特点与分类 180

5.1.1 触发器的基本特点 180

5.1.2 触发器的分类 181

5.2 触发器的结构与触发方式 181

5.2.1 基本RS触发器 181

5.2.2 同步触发器 186

5.2.3 主从触发器 191

5.2.4 边沿触发器 196

5.3 触发器的逻辑功能及其描述方法 203

5.3.1 RS触发器 203

5.3.2 JK触发器 204

5.3.3 D触发器 205

5.3.4 T与T′触发器 205

5.3.5 触发器逻辑功能的转换 206

5.4 触发器的电气特性 207

5.4.1 触发器的静态特性 207

5.4.2 触发器的动态特性 207

5.5 用Multisim 10测试触发器功能 208

5.6 触发器的VHDL描述及其仿真 212

本章小结 214

习题 215

第6章 时序逻辑电路 220

6.1 时序逻辑电路概述 221

6.1.1 时序逻辑电路的特点 221

6.1.2 时序逻辑电路的分类 222

6.1.3 时序逻辑电路的功能描述 222

6.2 时序逻辑电路的分析 224

6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法 224

6.2.2 异步时序逻辑电路的分析方法 228

6.3 时序逻辑电路的设计 230

6.3.1 同步时序逻辑电路的设计方法 231

6.3.2 异步时序逻辑电路的设计方法 239

6.4 常用集成时序逻辑器件及应用 243

6.4.1 寄存器 243

6.4.2 计数器 248

6.4.3 顺序脉冲发生器 265

6.4.4 序列信号发生器 267

6.5 用Multisim 10分析时序逻辑电路 271

6.6 时序逻辑电路的VHDL描述及其仿真 274

本章小结 277

习题 278

第7章 脉冲波形的产生与整形 281

7.1 脉冲信号与脉冲电路 282

7.1.1 脉冲信号 282

7.1.2 脉冲电路 283

7.2 施密特触发器 284

7.2.1 门电路构成的施密特触发器 284

7.2.2 集成施密特触发器 286

7.2.3 施密特触发器的应用 287

7.3 单稳态触发器 288

7.3.1 门电路构成的单稳态触发器 288

7.3.2 集成单稳态触发器 290

7.3.3 单稳态触发器的应用 293

7.4 多谐振荡器 294

7.4.1 门电路构成的多谐振荡器 294

7.4.2 石英晶体多谐振荡器 297

7.5 555定时器及其应用 298

7.5.1 555定时器的组成与功能 298

7.5.2 555定时器的典型应用 300

7.6 用Multisim 10分析555定时器 307

本章小结 308

习题 309

第8章 半导体存储器 312

8.1 半导体存储器概述 313

8.1.1 半导体存储器的特点 313

8.1.2 半导体存储器的分类 313

8.1.3 半导体存储器的主要参数 314

8.2 只读存储器 314

8.2.1 掩膜只读存储器 315

8.2.2 可编程只读存储器 317

8.2.3 可擦除的可编程只读存储器 318

8.2.4 用ROM实现组合逻辑函数 323

8.3 随机存取存储器 325

8.3.1 静态随机存储器 325

8.3.2 动态随机存储器 328

8.4 存储器的扩展 329

8.4.1 位扩展方式 329

8.4.2 字扩展方式 330

8.5 存储器VHDL设计举例 331

本章小结 333

习题 333

第9章 数／模和模／数转换器 335

9.1 数／模和模／数转换器的概念 336

9.2 数／模（D/A）转换器 337

9.2.1 D/A转换器的基本工作原理 337

9.2.2 权电阻网络D/A转换器 338

9.2.3 倒T形电阻网络D/A转换器 341

9.2.4 权电流D/A转换器 342

9.2.5 D/A转换器的主要参数 343

9.2.6 集成D/A转换器及其应用 346

9.3 模／数（A/D）转换器 351

9.3.1 A/D转换器的基本工作原理 351

9.3.2 并联比较型A/D转换器 354

9.3.3 反馈比较型A/D转换器 356

9.3.4 双积分型A/D转换器 358

9.3.5 V-F变换型A/D转换器 361

9.3.6 A/D转换器的主要参数 362

9.3.7 集成A/D转换器及其应用 362

9.4 用Multisim 10分析D/A转换器和A/D转换器 364

9.5 用VHDL设计A/D转换器的控制电路 367

本章小结 369

习题 369

第10章 数字系统设计 371

10.1 数字系统设计概述 372

10.1.1 数字系统的基本结构 372

10.1.2 数字系统设计的基本流程 373

10.2 数字系统设计实例 375

10.2.1 计数报警器设计 375

10.2.2 交通灯控制器设计 378

10.2.3 函数信号发生器设计 386

本章小结 395

习题 396

附录 397

参考文献 401