数字电路与逻辑设计 第5版PDF电子书下载

第0章 绪论 1

0.1 数字技术发展史 1

0.2 脉冲信号与数字信号 2

0.3 本课程的内容性质和在教学计划中的地位 3

第1章 逻辑函数 4

1.1 数制与数制转换 4

1.1.1 数的表示方法 4

1.1.2 数制转换 5

1.1.3 算术运算与逻辑运算 7

1.2 逻辑函数 7

1.2.1 基本逻辑运算 8

1.2.2 逻辑函数的基本定理 9

1.2.3 逻辑函数的基本运算规则 10

1.3 逻辑函数的标准型 11

1.3.1 逻辑函数的两种标准形式 11

1.3.2 将逻辑函数变换为标准型 13

1.4 几种常用的复合逻辑及其逻辑门 14

1.4.1 3种基本逻辑门 14

1.4.2 常用的复合逻辑及其逻辑门 15

1.5 逻辑函数的简化 17

1.5.1 逻辑代数简化法 17

1.5.2 卡诺图简化法 18

1.6 卡诺图的其他应用 25

1.7 硬件描述语言概述 26

1.7.1 硬件描述语言及其开发软件简介 26

1.7.2 Verilog HDL要素 27

1.7.3 常量 27

1.7.4 数据类型和变量 28

1.7.5 运算符 29

1.7.6 Verilog HDL模块的结构 31

1.7.7 Verilog HDL的过程赋值语句 33

1.7.8 Verilog HDL的行为描述语句 33

小结 34

思考题和习题 35

第2章 集成逻辑门 37

2.1 数字集成电路概述 37

2.2 晶体管开关和分立元件逻辑门电路 37

2.2.1 双极型晶体管的开关特性 37

2.2.2 MOS场效应晶体管及其开关特性 41

2.2.3 分立元件逻辑门电路 44

2.3 TTL逻辑门 46

2.3.1 基本TTL反相器及基本TTL逻辑门 47

2.3.2 TTL逻辑门系列 49

2.3.3 集电极开路与非门（OC门） 51

2.3.4 三态TTL与非门（TSL） 54

2.3.5 TTL逻辑门的电气特性——TTL规范 55

2.4 CMOS逻辑门 59

2.4.1 CMOS反相器 59

2.4.2 CMOS逻辑门 59

2.4.3 特殊功能CMOS逻辑门 61

2.4.4 CMOS逻辑门的电气性能——CMOS规范 62

2.5 其他逻辑门电路 64

2.5.1 射极耦合逻辑门（ECL门） 64

2.5.2 BiCMOS逻辑门 66

2.6 集成逻辑门使用中的几个问题 67

2.6.1 未使用输入端的处理 67

2.6.2 逻辑电平的匹配 67

2.6.3 负载能力的匹配 69

2.6.4 CMOS门使用的几个特殊问题 70

小结 71

思考题和习题 72

第3章 组合逻辑电路 75

3.1 组合逻辑电路的设计 75

3.2 组合逻辑电路的分析 81

3.3 编码与编码器 82

3.3.1 编码 82

3.3.2 编码器 85

3.4 译码与译码器 89

3.4.1 译码器的设计 89

3.4.2 中规模集成通用译码器 90

3.4.3 码制转换译码器 96

3.4.4 中规模集成数字显示译码器 98

3.5 二进制运算电路 101

3.5.1 半加器 101

3.5.2 全加器 101

3.5.3 中规模集成4位加法器 102

3.5.4 数值比较器 105

3.6 数据选择器 107

3.6.1 数据选择器的类型及主要性能 107

3.6.2 用数据选择器设计组合逻辑电路 111

3.7 奇偶产生器／检验器 113

3.7.1 奇偶产生器／检验器的设计 113

3.7.2 中规模集成奇偶产生器／检验器 114

3.8 组合逻辑电路中的冒险现象 114

3.8.1 组合电路中的竞争与冒险 114

3.8.2 逻辑冒险的检查和消除 116

3.8.3 功能冒险的消除 118

小结 119

思考题和习题 119

第4章 集成触发器 122

4.1 RS触发器 122

4.1.1 基本RS触发器 122

4.1.2 时钟RS触发器 123

4.2 JK触发器 126

4.2.1 主从型JK触发器 126

4.2.2 边沿型JK触发器 129

4.3 D触发器 130

4.3.1 维持阻塞型D触发器 130

4.3.2 CMOS正边沿型D触发器 132

4.3.3 利用Verilog HDL设计D触发器 132

4.4 T和T′触发器 133

4.4.1 T触发器 133

4.4.2 T′触发器 134

4.5 集成触发器使用中的几个问题 134

4.5.1 集成触发器的选用 134

4.5.2 激励表的应用 135

4.5.3 触发器类型转换 135

4.5.4 如何画工作波形 136

4.5.5 触发器的脉冲工作特性 137

小结 139

思考题和习题 139

第5章 时序逻辑电路 142

5.1 时序逻辑电路概述 142

5.2 同步时序电路的设计 143

5.2.1 同步时序电路的设计方法 143

5.2.2 拟定原始状态表或状态图 144

5.2.3 状态简化 146

5.2.4 状态分配 147

5.2.5 确定激励函数和输出函数 148

5.2.6 设计举例 149

5.3 同步时序电路的分析 151

5.4 寄存器和锁存器 155

5.4.1 寄存器 155

5.4.2 锁存器 156

5.5 移位寄存器 158

5.5.1 移位寄存器的设计 158

5.5.2 中规模集成移位寄存器 160

5.5.3 移位寄存器的应用 163

5.6 计数器 164

5.6.1 计数器的功能和分类 164

5.6.2 同步计数器 165

5.6.3 中规模集成计数器 170

5.6.4 采用中规模集成计数器设计任意进制计数器 176

5.7 序列信号发生器 178

5.8 异步时序电路 181

小结 184

思考题和习题 184

第6章 半导体存储器 188

6.1 概述 188

6.2 随机访问存储器（RAM） 189

6.2.1 静态随机访问存储器（SRAM） 190

6.2.2 动态随机访问存储器（DRAM） 196

6.3 只读存储器（ROM） 199

6.3.1 只读存储器的定义及分类 199

6.3.2 一次性编程的ROM 200

6.3.3 EPROM和E2PROM 201

6.3.4 Flash存储器 203

6.4 存储器的应用 208

6.4.1 存储器的选用 208

6.4.2 存储器的容量扩展 209

6.4.3 存储器的查表应用 211

小结 212

思考题和习题 213

第7章 可编程逻辑器件 214

7.1 可编程逻辑器件简介 214

7.1.1 可编程逻辑器件概述 214

7.1.2 PLD器件的发展方向 215

7.1.3 专用集成电路 215

7.1.4 PLD器件电路符号及表示方法 216

7.2 低密度PLD 217

7.2.1 低密度组合型PLD 217

7.2.2 可编程逻辑阵列（PLA） 219

7.2.3 可编程通用阵列逻辑（GAL） 220

7.3 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 223

7.3.1 逻辑阵列块LAB 225

7.3.2 扩展乘积项 227

7.3.3 可编程连线阵列 228

7.3.4 输入／输出控制块 228

7.4 现场可编程门阵列（FPGA） 230

7.4.1 FPGA基本结构 230

7.4.2 CLB逻辑单元 232

7.4.3 I/O单元 234

7.4.4 配置存储器 235

7.4.5 其他辅助电路 236

7.4.6 FPGA的连接方法 237

7.5 PLD的软件开发 239

7.5.1 设计输入 239

7.5.2 设计处理 240

7.5.3 设计校验 241

7.5.4 下载编程 241

7.6 边界扫描测试与在系统可编程 242

7.6.1 边界扫描测试技术 242

7.6.2 在系统可编程技术 243

小结 243

思考题和习题 245

第8章 脉冲单元电路 246

8.1 概述 246

8.1.1 脉冲信号与脉冲电路 246

8.1.2 脉冲信号的主要参数 246

8.2 施密特触发器 247

8.2.1 集成门构成的施密特触发器 247

8.2.2 施密特触发器的应用 248

8.3 单稳态触发器 249

8.3.1 集成门构成的单稳态触发器 250

8.3.2 单片集成单稳态触发器 251

8.3.3 单稳态触发器的应用 253

8.4 多谐振荡器 255

8.4.1 集成运放构成的多谐振荡器 255

8.4.2 施密特触发器构成的多谐振荡器 256

8.4.3 石英晶体振荡器 257

8.5 555定时器及其应用 257

8.5.1 555定时器的电路结构与功能 257

8.5.2 用555定时器构成施密特触发器 258

8.5.3 用555定时器构成单稳态触发器 259

8.5.4 用555定时器构成自激多谐振荡器 260

小结 261

思考题和习题 262

第9章 模／数及数／模转换技术 264

9.1 概述 264

9.2 数／模转换器 265

9.2.1 数／模转换器的基本原理 265

9.2.2 电压型数／模转换器 267

9.2.3 电流型数／模转换器 269

9.2.4 数／模转换器的主要性能指标 270

9.3 模／数转换器 273

9.3.1 模／数转换的基本原理 273

9.3.2 高速模／数转换器的实现结构 276

9.3.3 中低速模／数转换器实现结构 279

9.3.4 模／数转换器的主要性能指标 283

9.4 模／数和数／模转换器的选择应用 284

9.5 集成模／数和数／模转换器的应用示例 287

小结 291

思考题和习题 292

附录A 常用逻辑单元图形符号对照表 293

附录B 本书中的文字符号和图形符号及其说明 295

附录C 汉英名词、缩写词对照表 297

参考文献 300