数字电子技术基础及应用PDF电子书下载

第1章 数字逻辑基础 1

1.1　数字电路概述 1

1.1.1　数字信号与数字电路 1

1.1.2　数字电路的特点与分类 1

1.1.3　脉冲波形的主要参数 2

1.2　数制与编码 2

1.2.1　数制 2

1.2.2　数制转换 4

1.2.3　编码 6

1.3　逻辑代数基础 7

1.3.1　三种基本逻辑关系及运算 7

1.3.2　几种常见的复合逻辑关系 9

1.3.3　逻辑函数及其表示法 10

1.3.4　逻辑代数的基本定律和规则 12

1.3.5　逻辑函数的公式化简法 14

1.3.6　逻辑函数的卡诺图化简法 15

1.4　习题 20

第2章　逻辑电路基本单元 23

2.1 门电路的功能及应用 23

2.1.1　半导体器件的开关特性 23

2.1.2　分立元件门电路 25

2.1.3　TTL集成门电路 27

2.1.4　CMOS集成门电路 32

2.2　实验一　门电路的认识与测试 33

2.3　触发器功能及应用 34

2.3.1　基本RS触发器 35

2.3.2　同步触发器 36

2.3.3　边沿触发器 38

2.3.4　触发器的转换 39

2.4　实验二　触发器功能测试 40

2.5　习题 42

第3章　组合逻辑电路 46

3.1　组合逻辑电路的分析方法和设计方法 46

3.1.1　组合逻辑电路的分析方法 46

3.1.2　组合逻辑电路的设计方法 47

3.1.3　组合逻辑电路的竞争与冒险 49

3.2　加法器的功能及应用 51

3.2.1　半加器和全加器 51

3.2.2　加法器 53

3.2.3　加法器的应用 54

3.3　实验三　加法器功能测试和级联 56

3.4　数值比较器的功能及应用 57

3.4.1　一位数值比较器 57

3.4.2　四位数值比较器 57

3.4.3　数值比较器的扩展 58

3.5　编码器功能及应用 58

3.5.1　二进制编码器 59

3.5.2　二-十进制编码器 60

3.5.3　优先编码器 60

3.6　译码器功能及应用 62

3.6.1　二进制译码器 62

3.6.2　二-十进制译码器 64

3.6.3　显示译码器 65

3.6.4　用译码器实现组合逻辑函数 67

3.7　实验四　编码、译码及显示电路的构成 68

3.8　数据选择器和数据分配器的功能及应用 70

3.8.1　数据选择器 71

3.8.2　数据分配器 73

3.8.3　数据选择器的应用 74

3.9　只读存储器 75

3.9.1　ROM的结构及工作原理 75

3.9.2　ROM的应用 77

3.10　可编程逻辑器件 79

3.10.1　PLD的基本结构 80

3.10.2　PLD的分类 81

3.10.3　PLD器件应用 82

3.11　习题 83

第4章　时序逻辑电路 85

4.1 时序逻辑电路的分析和设计方法 85

4.1.1　时序逻辑电路概述 85

4.1.2　同步时序逻辑电路分析方法 85

4.1.3　异步时序逻辑电路分析方法 88

4.1.4　同步时序逻辑电路设计方法 89

4.2　计数器的功能及应用 92

4.2.1　二进制计数器 92

4.2.2　十进制计数器 95

4.2.3　N进制计数器 97

4.3　实验五计数、显示电路的构成 99

4.4　寄存器的功能及应用 100

4.4.1　基本寄存器 100

4.4.2　移位寄存器 100

4.4.3　寄存器的应用 102

4.5　实验六寄存器构成彩灯控制器 103

4.6　随机存取存储器 104

4.6.1　RAM的结构 104

4.6.2　RAM的扩展 106

4.7　习题 107

第5章　脉冲信号的产生与整形 110

5.1　概述 110

5.2　多谐振荡器 110

5.2.1　由门电路构成的多谐振荡器 110

5.2.2　555定时器的结构和工作原理 112

5.2.3　由555定时器构成的多谐振荡器 114

5.2.4　多谐振荡器的应用 116

5.3　实验七用555定时器构成多谐振荡器 117

5.4　单稳态触发器 118

5.4.1 由门电路构成的单稳态触发器 118

5.4.2 由555定时器构成的单稳态触发器 120

5.4.3　单稳态触发器的应用 121

5.5　施密特触发器 122

5.5.1 由门电路构成的施密特触发器 122

5.5.2　由555定时器构成的施密特触发器 124

5.5.3　施密特触发器的应用 125

5.6　习题 125

第6章　模／数和数／模转换电路 128

6.1　概述 128

6.2　模／数转换器 128

6.2.1　A/D转换器的基本原理 128

6.2.2　常用A/D转换电路 131

6.2.3　A/D转换器的主要参数 134

6.2.4　集成A/D转换器及应用 134

6.3　数／模转换器 135

6.3.1　D/A转换器的基本原理 135

6.3.2　常用D/A转换器 136

6.3.3　D/A转换器的主要参数 139

6.3.4　集成D/A转换器及应用 139

6.4　实验八A/D-D/A转换实验 142

6.5　习题 143

第7章　CPLD/FPGA系统设计初步 145

7.1 CPLD/FPGA系统设计概述 145

7.1.1 CPLD/FPGA的基本结构和特点 145

7.1.2　CPLD/FPGA的设计方法 148

7.1.3　CPLD/FPGA的编程语言和开发工具 148

7.2　QuartusⅡ软件平台简介 149

7.2.1　QuartusⅡ软件简介 149

7.2.2　QuartusⅡ软件设计流程 150

7.3 VHDL语言编程基础 151

7.3.1　VHDL程序设计基本结构 151

7.3.2　VHDL语言要素 156

7.3.3　VHDL基本描述语句 162

7.4　基本逻辑电路的VHDL设计 172

7.4.1　组合逻辑电路设计举例 172

7.4.2　时序逻辑电路设计举例 174

7.5　实验九基本逻辑电路的VHDL设计 177

7.6　习题 178

第8章　项目设计 180

8.1 数字电子钟的设计与制作 180

8.1.1　项目任务书 180

8.1.2　项目指导书 181

8.2　智力竞赛抢答器的设计与制作 185

8.2.1　项目任务书 185

8.2.2　项目指导书 186

8.3　数字温度计的设计与制作 190

8.3.1　项目任务书 190

8.3.2　项目指导书 191

8.4　基于FPGA的简易信号发生器的设计与实现 193

8.4.1　项目任务书 193

8.4.2　项目指导书 195

参考文献 199