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目录 1

第1章 数字逻辑基础 1

1.1 数制与编码 1

1.1.1 数制 1

1.1.2 数制转换 2

1.1.3 编码 4

1.2 逻辑代数 5

1.2.1 三种基本逻辑运算 5

1.2.2 复合逻辑运算 7

1.2.3 逻辑函数与逻辑问题描述 7

1.2.5 逻辑代数基本规则 8

1.2.4 逻辑代数基本定律 8

1.3 逻辑函数的化简 9

1.3.1 代数化简法 9

1.3.2 卡诺图化简法 10

习题1 17

第2章 集成逻辑门电路 19

2.1 TTL集成门电路 19

2.1.1 三极管的开关特性 19

2.1.2 TTL集成与非门电路 19

2.1.3 TTL与非门的外部特性及其参数 20

2.1.4 TTL与非门的改进电路 25

2.1.5 其他TTL逻辑门电路 26

2.3 MOS集成门电路 28

2.2.2 I2L电路 28

2.3.1 MOS反相器 28

2.2.1 ECL电路 28

2.2 其他类型的双极型集成电路 28

2.3.2 MOS门电路 29

2.3.3 CMOS传输门 31

2.4 集成门电路使用中应注意的几个实际问题 32

2.4.1 使用TTL门时应注意的问题 32

2.4.2 使用CMOS门电路时应注意的问题 33

2.4.3 门电路接口技术 34

习题2 35

第3章 组合逻辑电路 39

3.1 小规模集成电路构成的组合电路 39

3.1.1 组合电路的分析 39

3.1.2 组合电路的设计 41

3.2.1 编码器 42

3.2 中规模集成电路及其应用 42

3.2.2 译码器 45

3.2.3 数据分配器和数据选择器 47

3.2.4 数值比较器 50

3.2.5 加法器 52

3.3 组合逻辑电路中的竞争冒险 53

3.3.1 竞争冒险及产生原因 53

3.3.2 竞争冒险的判断方法 54

3.3.3 消除竞争冒险的方法 55

习题3 55

第4章 触发器 59

4.1 基本RS触发器 59

4.1.1 电路结构 59

4.1.2 工作原理 59

4.1.3 逻辑功能 60

4.2.2 逻辑功能 61

4.2.1 电路结构 61

4.2 同步RS触发器 61

4.1.4 波形分析 61

4.2.3 触发器功能的几种表示方法 62

4.2.4 同步触发器的空翻现象 63

4.3 主从触发器 64

4.3.1 主从RS触发器 64

4.3.2 主从JK触发器 65

4.3.3 其他类型的触发器 67

4.4 边沿触发器 68

4.4.1 维持—阻塞边沿D触发器 68

4.4.2 CMOS主从结构的边沿触发器 70

4.4.3 触发器功能的转换 72

4.5 集成触发器 73

4.5.1 集成触发器举例 73

4.5.2 集成触发器的脉冲工作特性和主要指标 75

习题4 76

第5章 时序逻辑电路 79

5.1 时序逻辑电路的基本概念 79

5.1.1 时序逻辑电路的结构及特点 79

5.1.2 时序逻辑电路的分类 80

5.2 时序逻辑电路的一般分析方法 80

5.2.1 分析时序逻辑电路的一般步骤 80

5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例 80

5.2.3 异步时序逻辑电路的分析举例 82

5.3 同步时序逻辑电路的设计方法 84

5.3.1 同步时序逻辑电路的设计方法 84

5.3.2 一般时序逻辑电路的设计举例 86

5.4 计数器 88

5.4.1 二进制计数器 88

5.4.2 非二进制计数器 94

5.4.3 集成计数器的应用 100

5.5 数码寄存器与移位寄存器 105

5.5.1 数码寄存器 105

5.5.2 移位寄存器 106

5.5.3 集成移位寄存器74194 108

5.5.4 移位寄存器构成的移位型计数器 109

习题5 110

第6章 半导体存储器 116

6.1 概述 116

6.1.1 半导体存储器的结构 116

6.1.2 半导体存储器的种类 118

6.2 随机存取存储器 119

6.2.1 静态存储单元 119

6.2.2 动态存储单元 119

6.2.3 RAM的操作与定时 120

6.2.4 存储器容量扩展 122

6.3 只读存储器 123

6.3.1 掩膜ROM 123

6.3.2 可编程PROM 124

6.3.3 EPROM 125

6.3.4 E2PROM 125

6.3.5 闪速存储器 125

6.3.6 串行E2PROM 125

6.3.7 存储器的应用 126

6.4 常用存储器集成芯片简介 127

6.4.1 6116型RAM器简介 127

6.4.2 2764型EPROM简介 128

习题6 128

7.1.1 PLD发展历程 131

7.1 可编程逻辑器件概述 131

第7章 可编程逻辑器件 131

7.1.2 目前流行可编程器件的特点 132

7.1.3 可编程逻辑器件的基本结构和分类 133

7.1.4 PLD的表示方法 134

7.2 中小规模PLD介绍 135

7.2.1 可编程只读存储器 135

7.2.2 可编程逻辑阵列 135

7.2.3 可编程阵列逻辑 136

7.2.4 通用阵列逻辑 136

7.3 复杂可编程逻辑器件结构与工作原理 138

7.3.1 CPLD基本结构 138

7.3.2 Altera公司MAX7000系列CPLD简介 139

7.4.1 FPGA的基本结构 144

7.4 FPGA结构与工作原理 144

7.4.2 Xilinx公司XC4000系列FPGA简介 146

7.5 FPGA/CPLD开发应用选择 148

习题7 149

第8章 EDA技术 152

8.1 EDA概述 152

8.1.1 EDA技术涵义 152

8.1.2 EDA技术的基本特征和基本工具 152

8.1.3 EDA的工程设计流程 154

8.2 MAX+PLUSⅡ概述 156

8.2.1 MAX+PLUSⅡ简介 156

8.2.2 软件组成 157

8.2.3 设计流程 158

8.3 原理图输入设计方法 158

8.3.1 原理图编辑流程 158

8.3.2 设计项目的处理 162

8.3.3 设计项目的校验 163

8.3.4 器件编程 167

8.4 1位全加器设计 169

8.4.1 建立文件夹 169

8.4.2 输入设计项目和存盘 169

8.4.3 将设计项目设置成工程文件 170

8.4.4 选择目标器件并编译 170

8.4.5 时序仿真 170

8.4.6 引脚锁定 172

8.4.7 编程下载 173

8.4.8 设计顶层文件 173

8.5 VHDL语言的基本结构 174

8.5.1 2选1多路选择器的VHDL描述 174

8.5.2 VHDL程序的基本结构 175

8.5.3 实体 176

8.5.4 结构体 178

8.6 VHDL语言要素 181

8.6.1 VHDL文字规则 181

8.6.2 VHDL数据对象 183

8.6.3 VHDL数据类型 187

8.6.4 VHDL操作符 196

8.7 VHDL顺序语句 200

8.7.1 赋值语句 200

8.7.2 转向控制语句 202

8.7.3 WAIT语句 209

8.7.4 子程序调用语句 210

8.7.5 返回语句 212

8.7.6 NULL语句 213

8.8.1 进程语句 214

8.8 VHDL并行语句 214

8.8.2 并行信号赋值语句 217

8.8.3 块语句结构 219

8.8.4 并行过程调用语句 221

8.8.5 元件例化语句 222

8.8.6 生成语句 224

8.9 库、程序包及其配置 228

8.9.1 库 228

8.9.2 程序包 230

8.9.3 配置 232

8.10 VHDL描述风格 234

8.10.1 行为描述 234

8.10.2 数据流描述 235

8.10.3 结构描述 235

8.11.1 组合逻辑电路设计 236

8.11 VHDL设计举例 236

8.11.2 时序逻辑电路设计 243

8.11.3 状态机设计 248

8.11.4 系统设计 251

习题8 255

第9章 脉冲波形的产生与变换 258

9.1 集成555定时器 258

9.1.1 电路组成及工作原理 258

9.1.2 555定时器的功能 259

9.2 施密特触发器 261

9.2.1 由门电路组成的施密特触发器 261

9.2.2 集成施密特触发器 262

9.2.3 由555定时器组成的施密特触发器 263

9.2.4 施密特触发器的应用 264

9.3 单稳态触发器 265

9.3.1 集成单稳态触发器 266

9.3.2 由555定时器组成的单稳态触发器 269

9.3.3 单稳态触发器的用途 270

9.4 多谐振荡器 271

9.4.1 由门电路构成多谐振荡器 272

9.4.2 石英晶体振荡器 273

9.4.3 用施密特触发器构成多谐振荡器 273

9.4.4 由555定时器构成多谐振荡器 274

习题9 275

第10章 D/A和A/D 279

10.1 D/A转换器 279

10.1.1 权电阻网络D/A转换器 280

10.1.2 倒T型电阻网络D/A转换器 281

10.1.3 权电流型D/A转换器 282

10.1.4 D/A转换器的主要技术指标 283

10.1.5 D/A转换器集成芯片及选择要点 284

10.1.6 集成DAC器件 287

10.2 A/D转换器 288

10.2.1 A/D转换器的工作原理 288

10.2.2 并行比较型A/D转换器 291

10.2.3 逐次比较型A/D转换器 292

10.2.4 双积分型转换器 294

10.2.5 A/D转换器的主要技术指标 296

10.2.6 A/D转换器集成芯片及选择要点 297

10.2.7 集成ADC器件 300

习题10 301

附录 ASCII码编码表 304

参考文献 305