数字电路与逻辑设计PDF电子书下载

1　数制与编码 1

1.1　概述 1

1.1.1　模拟信号与数字信号 1

1.1.2　数字系统 2

1.1.3　数字电路的类型及其分析方法 4

1.2　数制及其转换 5

1.2.1　进位计数制 5

1.2.2　进位制数的相互转换 7

1.3　带符号二进制数的表示 10

1.3.1 原码 11

1.3.2　反码 12

1.3.3　补码 13

1.4　编码　 13

1.4.1　二进制编码 14

1.4.2　可靠性编码 15

练习与思考 19

2　逻辑代数及其化简 20

2.1　逻辑代数的基本概念 20

2.1.1 几个概念 20

2.1.2　基本逻辑运算 22

2.2.2　三个规则 24

2.2　逻辑代数的基本公式及规则 24

2.2.1 基本公式 24

2.3　逻辑函数的标准形式 25

2.4　逻辑函数的化简 30

2.4.1　公式化简法 30

2.4.2　或与式的化简 31

2.4.3　卡诺图法 32

2.4.4 多输出函数的化简 43

练习与思考 46

3.1　数字集成电路的分类 48

3　门电路与触发器 48

3.2　半导体器件的开关特性 49

3.2.1 半导体二极管的开关特性 49

3.2.2　半导体三极管的开关特性 50

3.2.3　MOS管的开关特性 52

3.3　门电路 54

3.3.1　分立元件门电路 54

3.3.2　TTL门电路 58

3.3.3　CMOS门电路 68

3.3.4　正负逻辑与接口问题 72

3.4　触发器 76

3.4.1　基本RS触发器 77

3.4.2　钟控RS触发器 79

3.4.3　钟控D触发器 81

3.4.4　钟控JK触发器 82

3.4.5　钟控T触发器 83

3.4.6　边沿触发器 84

3.4.7　触发器功能分类及相互之间的转换 86

练习与思考 88

4　组合逻辑电路 93

4.1　组合逻辑电路分析 93

4.1.1　组合逻辑电路传统分析方法 94

4.1.2　全加器与全减器 98

4.1.3　译码器 103

4.1.4　编码器 104

4.1.5　多路选择器／分配器 108

4.1.6　数据比较器 111

4.1.7　奇偶校验电路 114

4.2　组合电路的一般设计方法 115

4.2.1　设计方法概述 115

4.2.2　逻辑电路的变换 119

练习与思考 122

5.1　概述 124

5　时序逻辑电路 124

5.2　同步时序逻辑电路分析 125

5.2.1 同步时序逻辑电路分析流程图 125

5.2.2 同步时序逻辑电路分析方法 125

5.2.3　同步计数器分析 130

5.2.4　寄存器与移位寄存器 135

5.2.5　伪随机序列发生器 137

5.2.6　顺序脉冲信号发生器 139

5.3　异步时序逻辑电路分析 141

5.3.2　异步时序逻辑电路分析示例 142

5.3.1 异步时序逻辑电路的分析流程图 142

5.3.3　异步计数器分析 143

5.4　时序逻辑电路设计 148

5.4.1 建立原始状态图和原始状态表 149

5.4.2　状态化简 151

5.4.3 状态编码 154

5.4.4　确定激励函数、输出函数及其逻辑电路图 155

5.4.5 同步时序逻辑电路设计举例 155

5.4.6　用中规模集成计数器构成N进制计数器的设计 159

练习与思考 160

6.1.1　脉冲信号 163

6　脉冲单元电路 163

6.1　脉冲信号与脉冲电路 163

6.1.2　脉冲电路 164

6.2　集成门脉冲单元电路 164

6.2.1　施密特触发器 164

6.2.2　单稳态触发器 172

6.2.3　多谐振荡器 182

6.3　555定时器及其应用 189

6.3.1 555定时器的电路结构及功能 189

6.3.2 555定时器构成的施密特触发器 191

6.3.3 555定时器构成的单稳态触发器 193

6.3.4 555定时器构成的多谐振荡器 195

练习与思考 197

7　数／模转换器和模／数转换器 200

7.1　概述 200

7.2　数／模转换器（DAC） 201

7.2.1　数／模转换器的基本原理 201

7.2.2　权电阻网络数／模转换器 202

7.2.3　倒T形电阻网络数／模转换器 204

7.2.4　单值电流型网络数／模转换器 207

7.2.5　具有双极性输出的数／模转换器 209

7.2.6　数／模转换器的转换精度和转换速度 210

7.3　模／数转换器 214

7.3.1　模／数转换器的基本原理 214

7.3.2　并联比较型模／数转换器 218

7.3.3　逐次逼近型模／数转换器 221

7.3.4　双积分型模／数转换器 224

7.3.5　模／数转换器的转换精度和转换速度 227

练习与思考 228

8.1　半导体存储器的分类 230

8　半导体存储器 230

8.2　随机存取存储器（RAM） 231

8.2.1 RAM的基本结构 231

8.2.2　存储单元 233

8.3　只读存储器（ROM） 235

8.3.1 ROM的结构及工作原理 235

8.3.2 用ROM实现组合逻辑函数 237

8.4　半导体存储器芯片 238

8.4.1 静态RAM存储器芯片Intel 6116 238

8.4.2 动态RAM存储器芯片Intel 2164A 239

8.4.3 EPROM芯片Intel 2716 239

8.5.1　位扩展 240

8.5　用存储器芯片构成半导体存储器 240

8.5.2　字扩展 241

练习与思考 243

9　可编程器件 244

9.1　概述 244

9.2　可编程阵列逻辑（PAL） 245

9.2.1 PAL的基本电路结构 246

9.2.2 PAL的输出电路结构及反馈形式 246

9.3　通用阵列逻辑（GAL） 247

9.2.3　应用举例 247

9.3.1 GAL电路结构 249

9.3.2　输出逻辑宏单元（OLMC） 251

9.3.3　GAL器件应用及开发工具 254

9.4　复杂可编程器件CPLD 255

9.4.1 CPLD的基本结构 256

9.4.2　CPLD的组成和原理 256

9.5　现场可编程器件FPGA 258

9.5.1 FPGA的工作原理简介 259

9.5.2 FPGA的基本结构 259

9.5.3 FPGA编程数据的装载 263

练习与思考 267

10 数字系统在现代通信中的应用 268

10.1　数字通信系统的组成及基本概念 268

10.2　模拟信号的数字传输 269

10.2.1　取样与取样定理 269

10.2.2　量化 270

10.2.3　编码 270

10.2.4　PCM通信系统 271

10.2.5　增量调制通信系统 271

10.3　多址通信技术 272

10.3.1　频分多址（FDMA）技术 272

10.3.2　时分多址（TDMA）技术 273

10.3.3　码分多址（CDMA）技术 274

10.4　数字调制技术 274

10.4.1 数字调幅（ASK） 275

10.4.2　数字调频（FSK） 275

10.4.3　数字调相（PSK） 276

10.　5数字通信系统中的检错与纠错技术 276

10.5.1　奇偶校验码 277

10.5.2　线性分组码 278

10.6　混沌数字通信简介 279

参考文献 280