数字电路 第2版PDF电子书下载

第1章 数字逻辑基础 1

1.1 绪论 1

1.1.1 模拟信号和数字信号 1

1.1.2 模拟电路、数字电路和混合信号电路 1

1.1.3 数字电路的优点 3

1.1.4 数字电路的发展及应用 4

1.2 数制和码制 5

1.2.1 数制 5

1.2.2 码制 9

1.3 逻辑代数基础 12

1.3.1 基本逻辑运算 13

1.3.2 复合逻辑运算 14

1.3.3 基本公式和常用公式 16

1.3.4 基本规则 17

1.4 逻辑函数及其表示方法 19

1.5 逻辑函数的两种标准形式 22

1.6 逻辑函数的化简 25

1.6.1 逻辑函数化简的意义 25

1.6.2 逻辑函数的公式化简法 26

1.6.3 逻辑函数的卡诺图化简法 27

1.7 VHDL语言简介 34

1.7.1 VHDL的语言要素 34

1.7.2 VHDL程序的基本结构 36

1.7.3 VHDL语言的句法 38

1.7.4 常量、变量与信号 41

1.7.5 VHDL结构体的三种描述方法 43

本章小结 44

自我检测题 45

习题 48

第2章 集成门电路 51

2.1 CMOS门电路 51

2.1.1 MOS管的开关特性 51

2.1.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理 53

2.1.3 CMOS与非门、或非门和与或非门 54

2.1.4 CMOS门电路的电气特性 57

2.1.5 CMOS逻辑电路系列 66

2.1.6 CMOS漏极开路门 66

2.1.7 CMOS三态门 70

2.1.8 CMOS传输门 71

2.2 TTL门电路 73

2.2.1 二极管和三极管的开关特性 73

2.2.2 分立元件门电路 74

2.2.3 LSTTL与非门 76

2.2.4 LSTTL门电路的电气特性 79

2.2.5 TTL集电极开路门和三态门 83

2.3 双极型CMOS门电路 84

2.4 集成门电路的接口 85

本章小结 89

自我检测题 89

习题 91

第3章 组合逻辑电路 97

3.1 组合逻辑电路的分析和设计 97

3.1.1 组合逻辑电路的定义和特点 97

3.1.2 组合逻辑电路的分析 97

3.1.3 组合逻辑电路的设计 99

3.2 组合逻辑电路的竞争与冒险 102

3.2.1 竞争冒险及其产生原因 102

3.2.2 冒险现象的识别 103

3.2.3 冒险现象的消除 104

3.3 利用Quartus Ⅱ软件的数字电路仿真 106

3.4 常用组合逻辑电路模块 112

3.4.1 编码器 112

3.4.2 译码器 117

3.4.3 数据选择器 123

3.4.4 数值比较器 127

3.4.5 加法器 130

本章小结 134

自我检测题 135

习题 136

第4章 时序逻辑电路 141

4.1 锁存器 141

4.1.1 基本SR锁存器 141

4.1.2 钟控SR锁存器 144

4.1.3 钟控D锁存器 145

4.1.4 钟控D锁存器的动态参数 147

4.1.5 集成三态输出八D锁存器 147

4.2 触发器 148

4.2.1 主从触发器 149

4.2.2 维持阻塞触发器 151

4.2.3 利用传输延迟的触发器 152

4.2.4 触发器的动态参数 154

4.2.5 触发器逻辑功能描述 155

4.2.6 触发器逻辑功能的转换 157

4.3 时序逻辑电路概述 158

4.3.1 时序逻辑电路的定义 158

4.3.2 时序逻辑电路的分类 159

4.4 同步时序逻辑电路的分析 160

4.5 同步时序逻辑电路的设计 164

4.5.1 同步计数器的设计 164

4.5.2 摩尔型状态机的设计 167

4.5.3 米里型状态机的设计 170

4.5.4 状态机的VHDL语言描述 172

4.6 异步时序逻辑电路的分析 173

4.7 常用时序逻辑电路模块 174

4.7.1 计数器 174

4.7.2 寄存器和移位寄存器 183

本章小结 189

自我检测题 189

习题 193

第5章 大规模数字集成电路 202

5.1 半导体存储器 202

5.1.1 只读存储器 203

5.1.2 静态随机存取存储器 208

5.1.3 动态随机存取存储器 212

5.1.4 存储器容量的扩展 214

5.2 可编程逻辑器件 215

5.2.1 概述 215

5.2.2 简单可编程逻辑器件SPLD 217

5.2.3 复杂可编程逻辑器件CPLD 224

5.2.4 现场可编程门阵列FPGA 228

本章小结 231

自我检测题 232

习题 233

第6章 脉冲波形的产生与整形 235

6.1 概述 235

6.2 施密特触发器 236

6.2.1 概述 236

6.2.2 由CMOS门构成的施密特触发器 237

6.2.3 施密特触发器的应用 238

6.3 单稳态触发器 240

6.3.1 由CMOS门构成的微分型单稳态触发器 240

6.3.2 集成单稳态触发器 243

6.3.3 单稳态触发器的应用 244

6.4 多谐振荡器 245

6.4.1 由CMOS门构成的多谐振荡器 245

6.4.2 CMOS石英晶体振荡器 247

6.5 555定时器及应用 248

6.5.1 CMOS集成定时器7555的电路结构和工作原理 248

6.5.2 555定时器构成的施密特触发器 250

6.5.3 555定时器构成的多谐振荡器 250

6.5.4 555定时器构成的单稳态触发器 252

本章小结 254

自我检测题 254

习题 256

第7章 数／模与模／数转换器 260

7.1 概述 260

7.2 D/A转换器 260

7.2.1 D/A转换器的基本原理 260

7.2.2 权电阻型D/A转换器 261

7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 262

7.2.4 权电流型D/A转换器 264

7.2.5 D/A转换器的主要技术指标 267

7.2.6 D/A转换器的典型应用 269

7.3 A/D转换器 271

7.3.1 A/D转换器的基本原理 271

7.3.2 并行比较型A/D转换器 274

7.3.3 逐次逼近型A/D转换器 277

7.3.4 双积分型A/D转换器 281

7.3.5 ∑-△型A/D转换器 282

7.3.6 集成A/D转换器的主要技术指标和选择原则 285

本章小结 285

自我检测题 286

习题 287

第8章 数字系统设计基础 291

8.1 概述 291

8.2 数字系统的自底向上设计方法 292

8.2.1 设计题目 292

8.2.2 数字频率计的工作原理 292

8.2.3 数字频率计的设计方案 293

8.2.4 单元电路设计 294

8.3 数字系统的自顶向下设计方法 298

8.3.1 设计题目 298

8.3.2 相加-移位乘法器算法设计 298

8.3.3 底层模块功能及VHDL实现 300

本章小结 306

自我检测题 306

习题 306

附录A 常用中规模集成电路国标符号 309

参考文献 311