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第1篇 数字电路应用基础 1

第1章 绪论 1

1.1 数字电路概述 1

1.1.1 数字电路与模拟电路的区别 1

1.1.2 数字电路的常用类型 3

1.1.3 数字信号与数字电路的特点 4

1.2 数字钟的基本组成 4

1.2.1 逻辑框图 4

1.2.2 计时信号源的组成及功能 4

1.2.4 时间显示器的组成及功能 5

1.2.3 计时器的组成及功能 5

1.2.5 时间校准器的组成及功能 6

1.3 数字电路中使用的数制简介 6

1.3.1 二进制数 6

1.3.2 二进制编码的十进制数（BCD码） 8

1.4.1 开关二极管介绍 9

1.4.2 开关三级管介绍 10

14.3 电平与“0”、“1”的概念 12

1.5 数字电路中的逻辑关系 12

1.5.1 逻辑表达式与逻辑图 12

1.5.2 逻辑代数与逻辑函数的概念 13

1.5.3 逻辑测试笔 15

习题 16

本章小结 16

第2章 门电路 18

2.1 门电路概述 18

2.1.1 门电路的功能、符号和描述方法 18

2.1.2 门电路的实现 18

2.2 门电路的用法 26

2.2.1 用门电路组成固定频率的数字信号源 26

2.2.2 用门电路组成可变频率的数字信号源 27

2.2.3 用门电路组成整形电路 28

2.2.4 用门电路组成分频电路 30

2.2.5 用门电路组成单稳态触发器 31

本章小结 34

习题 35

第3章 触发器和寄存器 38

3.1 触发器概述 38

3.1.1 触发器的功能、符号和描述方法 38

3.1.2 触发器的实现及分类 38

3.2 触发器的应用 47

3.2.1 用施密特触发器组成数字信号源 47

3.2.2 用触发器组成整形电路 47

3.2.3 用触发器组成分频电路 48

3.2.4 用触发器组成单脉冲发生器 48

3.2.5 用触发器组成二进制计数器 49

3.2.6 555定时器的应用 49

3.3.1 寄存器的功能、符号和描述方法 52

3.3 寄存器概述 52

3.3.2 寄存器的实现 53

3.4 寄存器的应用 57

3.4.1 数据存储器 57

3.4.2 数据转输方式的变换 59

3.4.3 数据延迟 60

本章小结 61

习题 62

第4章 计数器 64

4.1 计数器的功能和描述方法 64

4.2 计数器的实现及分类 65

4.2.1 计数器的实现 65

4.2.2 计数器的分类 71

4.3 计数器的用法 77

4.3.1 二进制计数器 77

4.3.2 十进制计数器 78

4.3.3 二-十进制计数器 79

4.3.4 N进制计数器 79

4.3.5 CTC可编程计数器 80

4.3.6 MCS51单片机中的T0、T1计数器 82

4.3.7 进位和复位电路 83

4.3.8 预置电路（手动校对电路） 84

本章小结 85

习题 85

5.2.1 编码器的实现 87

5.2 编码器的实现及分类 87

第5章 编码器、译码器、显示器和可编程器件 87

5.1 编码器的功能、符号和描述方法 87

5.2.2 编码器的分类 89

5.3 编码器的用法 92

5.4 译码器的功能、符号和描述方法 92

5.5 译码器的实现及分类 93

5.5.1 译码器的实现 93

5.5.2 译码器的分类 95

5.5.3 译码器的用法 98

5.6 显示器的功能、符号和描述 99

5.7 显示器的实现及分类 99

5.7.1 显示器的实现 99

5.8.1 LED显示电路 102

5.7.2 显示器的分类 102

5.8 译码器和显示器的用法 102

5.8.2 LCD显示电路 103

5.9 可编程逻辑器件 104

5.9.1 PLD简介 105

5.9.2 PLA及其应用 106

5.9.3 PAL及其应用 107

本章小结 110

习题 111

6.2.1 多路转换单元 113

6.2 数字信息采集基本单元 113

6.1 数字信息采集概述 113

第6章 数字信息采集 113

6.2.2 采样保持和模-数转换单元（A/D） 114

6.2.3 数据输出单元 115

6.2.4 数值比较器 116

6.3 多路选择器和分配器 117

6.3.1 分类、特点、用途 117

6.3.2 应用举例 120

6.4 A/D转换器 121

6.4.1 A/D转换器的基本原理 122

6.4.2 A/D转换器的分类、特点、用途 122

6.4.3 A/D转换器的应用 128

6.5 存储器 129

6.5.1 存储器的分类、特点、用途 130

6.5.2 2716、2114芯片的使用方法 131

6.6 D/A转换器 132

6.6.1 D/A转换器的基本原理 133

6.6.2 D/A转换器的分类、特点、用途 134

6.6.3 D/A转换器的应用 137

6.7 语音芯片及其应用 137

6.7.1 语音芯片的分类、特点、用途 137

6.7.2 语音芯片的应用 138

本章小结 140

习题 140

7.1.1 二极管的开关特性 142

第7章 数字电路基础知识 142

7.1 晶体管的开关特性 142

7.1.2 三极管的开关特性 144

7.2 场效应管及其开关特性 151

7.2.1 场效应管的开关特性、截止和导通条件 151

7.2.2 场效应管反相器、与非门、或非门 153

7.2.3 场效应管的特点 155

7.3 TTL系列数字电路 155

7.3.1 TTL系列数字电路的分类和参数指标 155

7.3.2 常用TTL数字电路介绍 156

7.3.3 其它常用TTL门电路介绍 160

7.4.1 CMOS系列数字电路的分类和参数指标 164

7.4 CMOS数字电路介绍 164

7.4.2 常用CMOS数字电路介绍 165

7.4.3 CMOS数字电路的特点（应用注意事项） 167

本章小结 168

习题 169

第2篇 数字电路理论基础 171

第8章 数字变量与逻辑函数 171

8.1 数制与编码 171

8.1.1 数制 171

8.1.2 编码 178

8.2 逻辑代数与逻辑函数 180

8.2.2 逻辑代数的基本运算 181

8.2.1 逻辑命题、逻辑变量 181

8.2.3 逻辑代数的基本公式和常用公式 185

8.2.4 逻辑函数的简化 186

本章小结 193

习题 195

第9章 组合逻辑电路的分析与设计 197

9.1 组合逻辑电路的五种表示形式 197

9.1.1 逻辑图表示法 197

9.1.2 逻辑函数表示法 198

9.1.3 卡诺图表示法 199

9.1.4 真值表（功能表）表示法 199

9.2 组合逻辑电路的分析方法 201

9.1.5 波形图表示法 201

9.3 组合逻辑电路的设计 205

9.3.1 设计实例 205

9.3.2 组合逻辑电路设计的优化 209

9.3.3 画出实例的电原理图 213

本章小结 215

习题 217

第10章 时序逻辑电路的分析和设计 221

10.1 分的时序逻辑电路的五要素 221

10.1.1 状态方程 222

10.1.2 驱动方程 223

10.1.3 状态表 225

10.1.4 状态图 227

10.1.5 时序波形图 228

10.2 时序逻辑电路的分析方法 229

10.2.1 分析数字钟实例中的时序逻辑电路 230

10.2.2 同步计数器的分析 231

10.2.3 异步计数器的分析 233

10.3 时序逻辑电路的设计 235

10.3.1 提出设计要求 236

10.3.2 列出状态图 237

10.3.3 利用卡诺图求状态方程、输出方程、驱动方程 237

10.3.4 画出实例的电原理图 239

本章小结 240

习题 241

第11章 课程设计 244

11.1 霓虹灯控制电路 244

11.1.1 电路构成 244

11.1.2 元器件介绍 244

11.1.3 工作原理 247

11.1.4 课程设计要求 248

11.2 数字钟电路 248

11.2.1 电路构成 248

11.2.2 元器件介绍 249

11.2.3 工作原理 252

11.2.4 课程设计要求 252

主要参考资料 254