数字电子技术PDF电子书下载

第1章　数字电路基础 1

1.1　数字电路概述 1

1.1.1　模拟信号与数字信号 1

1.1.2　数字电路的特点 1

1.1.3　数字电路的发展与分类 1

1.1.4　数字电路的分析与设计方法 2

12　数制与编码 3

1.2.1 常用的数制及数制转换 3

1.2.2　数制转换 4

1.2.3　原码、反码、补码 5

1.2.4　编码 6

1.3　逻辑代数的运算规则 8

1.3.1　三种基本运算 8

1.3.2　基本定律与基本公式 9

1.3.3　基本规则 10

1.4　逻辑函数及其表示方法 11

1.4.1　逻辑函数 11

1.4.2　逻辑函数的几种表示方法 11

1.4.3　逻辑函数的两种标准形式 12

1.5　逻辑函数的公式化简法 14

1.5.1　逻辑函数的最简形式 14

1.5.2　逻辑函数的公式化简法 15

1.6　逻辑函数的卡诺图化简法 16

1.6.1　卡诺图的结构 17

1.6.2　逻辑函数的卡诺图 17

1.6.3 用卡诺图化简逻辑函数 18

1.6.4　含有无关项逻辑函数的卡诺图化简 21

本章小结 22

习题 23

第2章　逻辑门电路 27

2.1　半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性 27

2.1.1 半导体二极管的开关特性 27

2.1.2　三极管的开关特性 28

2.1.3　MOS场效应管的开关特性 30

2.2　分立器件基本逻辑门电路 32

2.2.1　二极管“与”门电路 32

2.2.2　二极管“或”门电路 32

2.2.3　“非”门电路 33

2.3 TTL集成逻辑门电路 34

2.3.1 TTL“与非”门的电路结构与工作原理 34

2.3.2　TTL“与非”门电路的技术参数 35

2.3.3 集电极开路门和三态门 40

2.4　CMOS逻辑门电路 43

2.4.1　CMOS反相器 43

2.4.2　CMOS逻辑门电路 45

2.4.3 CMOS传输门和双向模拟开关 47

2.4.4　CMOS漏极开路门和三态门 48

2.5　BiCMOS门电路 49

2.5.1 BiCMOS反相器 50

2.5.2 BiCMOS逻辑门电路 50

2.6　逻辑门电路使用的实际问题 51

2.6.1　正负逻辑问题 51

2.6.2　逻辑门电路多余输入端的处理问题 51

2.6.3　逻辑门电路应用举例 52

2.7　几种集成门电路的性能比较 53

本章小结 53

习题 54

第3章　组合逻辑电路 59

3.1　组合逻辑电路概述 59

3.2　组合逻辑电路的分析 59

3.2.1　分析方法的概述 60

3.2.2　分析举例 60

3.3　组合逻辑电路设计 62

3.3.1　设计方法概述 62

3.3.2　设计举例 63

3.3.3　设计中几个实际问题的处理 64

3.4　组合逻辑电路中的竞争冒险 67

3.4.1 产生竞争冒险的原因 67

3.4.2　竞争冒险的判断 68

3.4.3 消去竞争冒险的方法 69

3.5　常用组合逻辑集成电路 71

3.5.1　编码器 71

3.5.2　译码器／数据分配器 74

3.5.3　数据选择器 83

3.5.4　数值比较器 85

3.5.5　加法器 88

3.6　组合逻辑电路的综合应用举例 93

3.6.1 集成数据选择器实现组合逻辑电路 93

3.6.2　集成译码器实现组合逻辑函数 95

本章小结 95

习题 96

第4章　触发器 101

4.1　概述 101

4.2 电平型基本RS触发器 101

4.2.1 “与非”门构成的基本RS触发器 101

4.2.2 “或非”门构成的基本RS触发器 103

4.3　时钟控制的电平触发器（同步触发器） 103

4.3.1　钟控RS触发器 103

4.3.2　钟控D触发器 105

4.3.3　钟控JK触发器 105

4.3.4　钟控T触发器和T′触发器 107

4.4　主从型触发器 108

4.4.1 主从RS触发器 108

4.4.2　主从D触发器 109

4.4.3　主从JK触发器 109

4.5　边沿触发器 110

4.5.1 维持阻塞结构正边沿D触发器 111

4.5.2 利用传输线延迟时间的负边沿触发器 114

4.6　不同类型触发器之间的转换 115

4.6.1 D触发器转换成JK触发器 115

4.6.2　JK触发器转换成D触发器 116

本章小结 116

习题 117

第5章　时序逻辑电路 122

5.1　时序逻辑电路概述 122

5.1.1 时序逻辑电路的结构 122

5.1.2 时序逻辑电路的分类 122

5.2　时序逻辑电路的逻辑式、状态转换表、状态转换图和时序图 123

5.2.1　逻辑表达式 123

5.2.2　状态转换表 123

5.2.3　状态转换图 124

5.2.4 时序图 125

5.3 同步时序逻辑电路的分析 125

5.3.1 同步时序逻辑电路分析的一般步骤 125

5.3.2 同步时序逻辑电路的分析举例 125

5.4　同步时序逻辑电路的设计 128

5.4.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤 128

5.4.2 同步时序逻辑电路的设计举例 130

5.5　异步时序逻辑电路的分析 138

5.5.1　分析异步时序逻辑电路的一般步骤 139

5.5.2　异步时序逻辑电路分析举例 139

5.6　几种常用的时序逻辑集成电路 140

5.6.1 寄存器和移位寄存器 140

5.6.2　计数器 142

5.7 中规模集成时序逻辑器件的应用 143

5.7.1 中规模集成寄存器芯片的应用 143

5.7.2 中规模集成计数器芯片的应用 144

本章小结 144

习题 145

第6章　半导体存储器和可编程逻辑器件 148

6.1　半导体存储器 148

6.1.1　半导体存储器的分类 148

6.1.2　半导体存储器的特点 148

6.1.3　半导体存储器的主要技术指标 148

6.2　随机存取存储器 149

6.2.1 RAM的结构 149

6.2.2　RAM的存储单元 150

6.3　只读存储器 153

6.3.1 ROM的结构 153

6.3.2　掩膜式只读存储器 154

6.3.3　可编程只读存储器 154

6.3.4　可擦除可编程只读存储器 154

6.3.5 电信号擦除的可编程只读存储器 154

6.3.6　快闪存储器 154

6.4　存储器容量的扩展 155

6.4.1　位扩展方式 155

6.4.2　字扩展方式 155

6.5　用存储器实现组合逻辑函数 156

6.6　可编程逻辑器件 157

6.6.1　PLD概述 157

6.6.2　可编程阵列逻辑 159

6.6.3　GAL 162

6.6.4　CPLD 166

6.6.5　FPGA 170

本章小结 175

习题 176

第7章　脉冲波形的产生与变换 177

7.1　概述 177

7.2　集成555定时器 177

7.2.1 集成555定时器简介 177

7.2.2 集成555定时器的内部逻辑电路 178

7.2.3 集成555定时器的工作原理 178

7.3　单稳态触发器 179

7.3.1 用门电路组成的单稳态触发器 179

7.3.2　集成单稳态触发器 181

7.3.3 用555定时器构成单稳态触发器 182

7.3.4　单稳态触发器的应用 183

7.4　施密特触发器 184

7.4.1　集成施密特触发器 184

7.4.2 用555定时器构成施密特触发器 185

7.4.3　施密特触发器的应用 185

7.5　多谐振荡器 187

7.5.1 用门电路组成的多谐振荡器 187

7.5.2 用施密特触发器构成的多谐振荡器 188

7.5.3　用555定时器构成多谐振荡器 189

7.5.4　石英晶体多谐振荡器 190

7.5.5 多谐振荡器的应用 190

本章小结 191

习题 192

第8章　D/A转换器与A/D转换器 194

8.1　D/A转换器 194

8.1.1　D/A转换器的转换特性及其主要技术指标 194

8.1.2 倒T形电阻网络型D/A转换器 195

8.1.3　权电流型D/A转换器 197

8.1.4　集成D/A转换器电路 199

8.1.5 集成D/A转换器的应用 202

8.2　A/D转换器 203

8.2.1　A/D转换的一般工作过程 203

8.2.2　并行比较型A/D转换器 205

8.2.3　逐次逼近型A/D转换器 207

8.2.4　双积分式A/D转换器 210

8.2.5　A/D转换器的主要技术指标 212

8.2.6 集成A/D转换器典型芯片 213

8.2.7 集成A/D转换器的应用 218

本章小结 220

习题 221

附录A　常用逻辑符号对照表 223

附录B　常用标准集成电路器件索引 224

附录C　TTL和CMOS逻辑门电路的技术参数 227

参考文献 228