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第1章 数字逻辑基础 1

1.1数制和码制 1

1.1.1进位记数制 1

1.1.2不同记数制间的转换 2

1.1.3二进制数的运算 4

1.1.4编码 4

1.2逻辑代数的基本运算 7

1.2.1逻辑代数的三种基本运算 8

1.2.2复合逻辑运算 9

1.3逻辑代数的基本公式和常用公式 10

1.3.1基本公式和常用公式 10

1.3.2若干常用公式 11

1.4逻辑代数的基本定理 12

1.4.1代入定理 12

1.4.2反演定理 12

1.4.3对偶定理 12

1.5逻辑函数及其表示方法 13

1.5.1逻辑函数的表示方法 13

1.5.2逻辑函数的两种标准形式 16

1.5.3逻辑函数的卡诺图表示法 18

1.6逻辑函数的公式化简法 20

1.7逻辑函数的卡诺图化简法 23

1.8具有无关项的逻辑函数及其化简 25

1.8.1约束项、任意项和逻辑函数式中的无关项 25

1.8.2具有无关项的逻辑函数的化简 25

本章小结 27

习题1 27

第2章 逻辑门电路 31

2.1概述 31

2.2二极管门电路 33

2.2.1二极管与门 33

2.2.2二极管或门 34

2.3 CMOS门电路 35

2.3.1 MOS管开关电路 35

2.3.2 CMOS反相器 36

2.3.3 CMOS与非门和或非门 39

2.3.4漏极开路的CMOS门 40

2.3.5 CMOS传输门和模拟开关 42

2.3.6三态输出的CMOS门电路 43

2.3.7 CMOS数字集成电路系列 44

2.4 TTL门电路 46

2.4.1三极管开关电路 46

2.4.2 TTL与非门的工作原理 46

2.4.3 TTL与非门的电压传输特性 47

2.4.4 TTL与非门的静态输入特性和输出特性 48

2.4.5 TTL与非门的动态特性 49

2.4.6其他类型的TTL门电路 50

2.4.7 TTL集成电路的改进系列 51

2.5 TTL电路与CMOS电路的接口 52

本章小结 54

习题2 54

第3章 硬件描述语言VHDL基础 57

3.1概述 57

3.2库和程序包 58

3.2.1库 58

3.2.2程序包 59

3.3 VHDL的语言要素 60

3.3.1数据对象 60

3.3.2数据类型 61

3.3.3运算操作符 61

3.4顺序语句 62

3.4.1赋值语句 62

3.4.2 If语句 63

3.4.3 Case语句 65

3.5并行语句 66

3.5.1 process语句 66

3.5.2并行信号赋值语句 67

3.6设计实体 68

3.6.1实体 68

3.6.2结构体 69

3.6.3层次结构设计 71

本章小结 74

习题3 75

第4章 组合逻辑电路 76

4.1组合逻辑电路的分析方法和设计方法 76

4.1.1组合逻辑电路的分析方法 76

4.1.2组合逻辑电路的设计方法 77

4.2编码器 79

4.2.1普通编码器 80

4.2.2优先编码器 81

4.3译码器 86

4.3.1二进制译码器 86

4.3.2二-十进制译码器 88

4.3.3用译码器设计组合逻辑电路 90

4.3.4显示译码器 91

4.4数据选择器 94

4.4.1数据选择器概述 94

4.4.2用数据选择器设计组合逻辑电路 95

4.5加法器 96

4.5.1半加器和全加器 96

4.5.2并行加法器和进位链 98

4.5.3用加法器设计组合逻辑电路 100

4.6数值比较器 100

4.6.1一位数值比较器 100

4.6.2多位数值比较器 101

4.7组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 102

4.7.1竞争-冒险现象 102

4.7.2消除竞争-冒险现象的方法 102

4.8用VHDL设计组合逻辑电路 104

本章小结 110

习题4 111

第5章 触发器和寄存器 114

5.1概述 114

5.2锁存器 114

5.2.1基本RS锁存器 115

5.2.2门控RS锁存器 117

5.2.3 D型锁存器 119

5.3触发器的电路结构与动作特点 120

5.3.1脉冲触发的触发器 120

5.3.2边沿触发的触发器 124

5.4触发器的逻辑功能及其描述方法 127

5.4.1 RS触发器 128

5.4.2 JK触发器 128

5.4.3 D触发器 129

5.4.4 T触发器 129

5.5触发器的动态特性 130

5.5.1基本RS锁存器的动态特性 130

5.5.2门控RS锁存器的动态特性 131

5.5.3主从结构触发器的动态特性 131

5.6用VHDL设计触发器 132

5.7寄存器 137

5.7.1数码寄存器 137

5.7.2数据锁存器 138

5.7.3移位寄存器 138

5.7.4用V HDL设计寄存器 140

本章小结 142

习题5 142

第6章 时序逻辑电路 146

6.1时序逻辑电路的特点和表示方法 146

6.1.1时序逻辑电路的特点 146

6.1.2时序逻辑电路的表示方法 147

6.2基于触发器的时序逻辑电路的分析 147

6.2.1同步时序逻辑电路的分析 147

6.2.2异步时序逻辑电路的分析 151

6.3计数器 153

6.3.1同步计数器 154

6.3.2异步计数器 159

6.3.3移位寄存器型计数器 160

6.4基于触发器的同步时序逻辑电路的设计 161

6.5基于MSI的时序逻辑电路的分析与设计 170

6.5.1基于MSI的时序逻辑电路的设计 170

6.5.2基于MSI的时序逻辑电路的分析 175

6.6用VHDL设计时序逻辑电路 176

本章小结 182

习题6 182

第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件 187

7.1半导体存储器概述 187

7.2只读存储器 189

7.2.1掩膜ROM 189

7.2.2可编程只读存储器 190

7.2.3可擦除的可编程只读存储器 191

7.2.4快闪存储器 193

7.3随机读写存储器 194

7.3.1静态随机读写存储器 194

7.3.2动态随机读写存储器 195

7.4存储器容量的扩展 196

7.4.1位扩展方式 196

7.4.2字扩展方式 197

7.4.3字位扩展 198

7.5用存储器设计组合逻辑电路 199

7.6可编程逻辑器件简介 201

7.6.1概述 201

7.6.2 PLD的分类 202

7.6.3可编程逻辑器件的逻辑表示 202

7.6.4通用阵列逻辑 206

7.6.5现场可编程门阵列 208

7.6.6 PLD的编程 209

本章小结 209

习题7 210

第8章 脉冲波形的产生与整形 213

8.1多谐振荡器 213

8.1.1环形振荡器 213

8.1.2对称式多谐振荡器 214

8.1.3石英晶体多谐振荡器 215

8.2单稳态触发器 216

8.2.1积分型单稳态触发器 216

8.2.2微分型单稳态触发器 217

8.2.3单稳态触发器的应用 218

8.3施密特触发器 219

8.3.1电路原理 219

8.3.2施密特触发器的应用 220

本章小结 222

习题8 222

第9章 数/模与模/数转换电路 224

9.1概述 224

9.2数/模转换器 225

9.2.1权电阻网络D/A转换器 225

9.2.2倒T形电阻网络D/A转换器 226

9.3模/数转换器 227

9.3.1模/数转换的基本原理 227

9.3.2直接A/D转换器 229

9.3.3间接A/D转换器 233

本章小结 235

习题9 235

附录A 晶体管和液晶显示器基础 238

附录B 逻辑门的符号 245

参考文献 246