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1.1 世界上电信号是否是模拟信号 1

第1章 数字电路和模拟电路 1

1.2 变化电压 3

1.3 在数字电路中处理模拟信号 4

1.4 数字电路的优点 7

1.5 数字系统的优点 10

第2章 数字电路和数字IC 13

2.1 数字电路 13

2.1.1 表示灯亮、灭的方法 13

2.1.2 区别“H”电平和“L”电平的电路 14

2.2 实际IC的逻辑电平 15

【专栏】TTL和CMOS 16

2.2.1 电源用5V启动 16

2.2.2 研究数字IC的“H”电平和“L”电平 18

【专栏】数字IC的型号 20

2.2.3 IC的“H”电平和“L”电平的规格 21

【专栏】逻辑系列的种类 22

2.2.4 5V电源发生变动的情况下 23

2.3 输入信号和输出信号的时间关系 24

2.3.1 输出信号一定比输入信号滞后 24

2.3.2 IC滞后时间的表示方法 24

2.3.3 实际IC的滞后时间 25

2.4.2 TTL情况下由输入输出电流值决定 26

2.4.1 可连接的负载的数量——输出负载数 26

2.4 将IC相连接时的问题 26

2.4.3 系列不同时要加以注意 28

2.4.4 CMOS情况下滞后时间增加 28

2.4.5 连接TTL和CMOS时的注意点 29

【专栏】旁路电容的作用 30

第3章 基本元件AND、OR、NOT的动作 33

3.1 三种基本逻辑门AND、OR、NOT 33

3.1.1 逻辑与门（AND） 33

3.1.2 逻辑或门（OR） 34

3.1.3 逻辑非门（NOT） 34

3.1.4 AND、OR、NOT的组合电路举例 35

3.1.5 掌握门电路的图形 36

【专栏】逻辑电路图形符号 37

3.2 将期望的功能置换为门电路 39

3.2.1 与非门NAND、或非门NOR的作用 39

3.2.2 o符号的使用方法和逻辑的置换 40

3.2.3 组合电路练习 42

3.2.4 异或门EXOR 43

【专栏】IEC/JIS规定的逻辑电路图的表示 45

第4章 触发器 49

4.1 保持数字信号的基本技术 49

4.1.1 在信号上加锁——锁存器 49

4.1.2 RS锁存器 50

4.1.3 决定最初状态的初始化 51

4.1.4 实际的RS锁存器 52

【专栏】关于时序图 54

4.1.5 专用的RS锁存器 55

4.1.6 数据的锁存 56

4.1.7 实际的D锁存器 58

4.2 与时钟同步的信号的保持方法 59

4.2.1 同步RS触发器 60

4.2.2 边沿触发的触发器 61

4.2.3 实际的同步式触发器 61

4.2.4 最常使用的JK触发器 64

4.3 触发器的正常利用法 66

4.3.1 建立时间和保持时间 66

4.3.2 实际的设计 68

4.3.3 最高重复频率 69

4.3.4 与时钟同步的边沿检测 71

4.3.5 与输入信号同步的边沿检测 72

4.3.6 2相信号发生电路 74

第5章 计数器 75

5.1 数的计数法 75

5.1.1 二进制数和十进制数 75

5.1.2 BCD码和十六进制数 77

5.2 计数器的构成和基本动作 78

5.2.1 计数器的基本电路 79

5.2.2 加计数器和减计数器 80

5.2.3 非同步计数器 82

5.2.4 同步计数器 83

5.3 计数器IC的利用方法 85

5.3.1 非同步计数器7493的使用方法 86

5.3.2 同步计数器74161/163使用方法 89

5.3.3 加／减计数器74193 94

5.4 4000/4500 CMOS系列特有的计数器IC 98

5.4.1 多段二进制计数器4020/4040/4024 98

5.4.2 振荡电路内藏24段计数器4521 102

5.4.3 约翰逊计数器4017/4022 104

6.1 制作定时的基本技术 109

6.1.1 延迟数字信号——延迟电路 109

第6章 制作定时电路 109

6.1.2 制作小的延迟 110

6.1.3 由TTL组成的延迟电路 111

6.1.4 延迟的界限 111

6.1.5 波形延迟的缺点 112

6.1.6 整形波形 113

6.2 应用延迟电路的定时电路 116

6.2.1 附加二极管 116

6.2.2 检测信号的上升／下降的电路 117

6.3 单稳多谐振荡器 120

6.3.1 单稳多谐振荡器74LS123 120

6.3.2 再触发功能和强制复位 122

6.3.4 使用CMOS的单稳多谐振荡器 124

6.3.3 延迟型的脉冲发生电路 124

6.3.5 由CMOS引起的单稳态的问题点 126

第7章 制作时钟电路 129

7.1 利用RC延迟的振荡电路 130

7.1.1 RC振荡电路的原理 130

7.1.2 TTL电路的工作和计算不一致 130

7.1.3 用2段CMOS构成的振荡电路 132

7.1.4 用3段CMOS构成的振荡电路 133

7.1.5 控制振荡电路的方法 135

7.1.6 由LC组成的振荡电路 136

7.1.7 利用施密特触发器的振荡电路 138

7.2.1 TTL晶体振荡电路 140

7.2 稳定度高的振荡电路 140

7.2.2 CMOS晶体振荡电路 142

7.2.3 陶瓷振子组成的振荡电路 142

第8章 移位寄存器 147

8.1 移位寄存器的基本功能 147

8.1.1 触发器的串联连接 147

8.1.2 输入数据串行移动的效果 148

8.2 计数器功能的利用方法 149

8.2.1 串行输入并行输出8位移位寄存器74164 150

8.2.2 约翰逊计数器中的应用 150

8.2.3 环形计数器中的应用 151

8.3 串行传输电路中的应用 153

8.3.1 串行数据的波形检测电路 154

8.3.2 具有并行输入的通用移位寄存器74194 156

8.3.3 并行-串行变换电路 158

8.3.4 串行-并行变换电路 159

第9章 高性能的组合电路 161

9.1 译码器 161

9.1.1 由组合逻辑组成的译码器 161

9.1.2 BCD——十进制译码器7442 162

9.1.3 译码器的扩展方法 165

9.1.4 串行数据的译码器 167

9.1.5 其他的译码器IC 167

9.2 编码器 170

9.2.1 8-3行优先编码器 171

9.2.2 十进制-BCD编码器 172

9.2.3 16输入的编码器 172

9.3 数据选择器／多路转换器 174

9.3.1 8-1行数据选择器／多路转换器74151 174

9.3.2 并行-串行数据变换电路 174

9.3.3 一致检测电路中的应用 177

9.3.4 多通道数据传输电路 177

9.3.5 其他的选择器／多路转换器IC 179

第10章 基本接口 181

10.1 和机械触点的接口 181

10.1.1 机械触点的宿命——振荡 181

10.1.3 使用RS锁存器除去振荡 182

10.1.2 使用RC延迟去除振荡 182

10.1.4 使用移位寄存器的振荡去除电路 185

10.2 整形波形的电路 187

10.2.1 波形变钝会增加误动作 188

10.2.2 阈值电压也具有磁滞的效果 188

10.2.3 施密特触发器IC的实验 189

10.3 晶体管的利用和电平变换 190

10.3.1 晶体管开关 190

10.3.2 加快开关速度的方法 192

10.3.3 再高速时饱和变浅 194

10.3.4 变换逻辑电平的电路 194

10.4.1 晶体管开路集电极 196

10.4 驱动大负载 196

10.4.2 要想增加电流放大倍数，连接成达林顿管 197

10.4.3 达林顿管驱动器 198

10.4.4 驱动继电器举例 199

第11章 绝缘接口 203

11.1 使用光电耦合器 203

11.1.1 绝缘接口的理由 203

11.1.2 驱动光电耦合器 204

11.1.3 谋求响应加速的一种方法 207

11.1.4 高速型光电耦合器 208

11.1.5 低功耗型光电耦合器 211

12.1 不画电路图的设计方法 213

第12章 由HDL组成的数字电路设计 213

12.1.1 电路图组成的设计和HDL组成的设计的区别 214

12.1.2 进行HDL的语言设计时不能忘记的事情 215

12.2 HDL（Hardware Description Language） 215

12.3 HDL的描述方法 216

12.4 D触发器 221

12.5 计数器和移位寄存器 223

12.5.1 同步计数器 223

12.5.2 移位寄存器（74164） 225

12.5.3 环形计数器 226

12.5.4 不使用功能定义的情况 227

12.5.5 同步复位和非同步复位 229

12.5.6 十进制计数器 230

12.5.7 加／减计数器（逻辑设计） 231

12.6 加法器的动作和设计 234

12.6.1 半加器 234

12.6.2 全加器 237

12.6.3 设计4位加法器 238

12.7 乘法器的动作和设计 240

12.7.1 4位×4位乘法器电路 241

12.7.2 用HDL描述的乘法电路 241

12.7.3 由HDL组成的设计是万能的吗 241

参考文献 245