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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.1.1 数字信号和数字电路 1

1.1.2 数字电路的特点和分类 2

1.2 数制和码制 2

1.2.1 数制 2

1.2.2 不同数制间的转换 4

1.2.3 二进制代码 8

1.3 二进制数的算术运算 11

1.3.1 两数绝对值之间的运算 11

1.3.2 原码、反码和补码 13

本章小结 15

自测题 15

练习题 17

第2章 逻辑代数基础 18

2.1 概述 18

2.2 逻辑代数中的常用运算 18

2.2.1 基本逻辑运算 18

2.2.2 复合逻辑运算 21

2.3 逻辑代数中的基本定律和常用公式 25

2.3.1 逻辑代数中的基本定律 25

2.3.2 逻辑代数中的常用公式 26

2.3.3 逻辑代数中的三个基本规则 28

2.4 逻辑函数及其表示方法 31

2.4.1 逻辑函数的建立 31

2.4.2 逻辑函数的两种标准形式 34

2.5 逻辑函数的公式化简法 40

2.5.1 逻辑函数的最简表达式 40

2.5.2 逻辑函数的公式化简法 41

2.6 逻辑函数的卡诺图化简法 44

2.6.1 用卡诺图表示逻辑函数 44

2.6.2 用卡诺图化简逻辑函数 49

2.6.3 用卡诺图化简具有无关项的逻辑函数 54

本章小结 56

自测题 57

练习题 58

技能题 61

第3章 集成逻辑门电路 62

3.1 概述 62

3.2 基本逻辑门电路 63

3.2.1 二极管的开关特性 63

3.2.2 三极管的开关特性 65

3.2.3 MOS管的开关特性 68

3.2.4 分立元件门电路 69

3.3 TTL集成逻辑门电路 73

3.3.1 TTL与非门 73

3.3.2 其他功能的TTL门电路 82

3.3.3 其他系列的TTL门电路 89

3.3.4 TTL数字集成电路的系列 91

3.3.5 其他双极型集成逻辑门电路 93

3.3.6 TTL集成逻辑门电路的使用注意事项 96

3.4 CMOS集成逻辑门电路 98

3.4.1 CMOS反相器 99

3.4.2 其他功能的CMOS门电路 100

3.4.3 高速CMOS门电路 103

3.4.4 CMOS数字集成电路的系列 104

3.4.5 CMOS集成逻辑门电路的使用注意事项 105

3.5 TTL电路与CMOS电路的接口 107

3.5.1 TTL电路驱动CMOS电路 107

3.5.2 CMOS电路驱动TTL电路 108

本章小结 109

自测题 110

练习题 112

技能题 119

第4章 组合逻辑电路 120

4.1 概述 120

4.2 组合逻辑电路的分析和设计 121

4.2.1 组合逻辑电路的分析 121

4.2.2 组合逻辑电路的设计 123

4.3 加法器 129

4.3.1 半加器和全加器 129

4.3.2 加法器 132

4.4 编码器 134

4.4.1 二进制编码器 134

4.4.2 二-十进制编码器 135

4.4.3 优先编码器 137

4.5 译码器和数据分配器 140

4.5.1 二进制译码器 140

4.5.2 二-十进制译码器 143

4.5.3 显示译码器 145

4.5.4 译码器的应用 150

4.5.5 数据分配器 154

4.6 数据选择器 155

4.6.1 4选1数据选择器 155

4.6.2 8选1数据选择器 157

4.6.3 数据选择器的应用 158

4.7 数值比较器 161

4.7.1 1位数值比较器 162

4.7.2 多位数值比较器 162

4.8 组合逻辑电路中的竞争冒险 165

4.8.1 产生竞争冒险的原因 165

4.8.2 冒险的分类 165

4.8.3 冒险现象的判别 166

4.8.4 消除冒险现象的方法 168

本章小结 170

自测题 171

练习题 172

技能题 176

第5章 集成触发器 178

5.1 概述 178

5.2 基本RS触发器 179

5.2.1 由与非门组成的基本RS触发器 179

5.2.2 由或非门组成的基本RS触发器 181

5.2.3 集成锁存器 181

5.3 同步触发器 184

5.3.1 同步RS触发器 185

5.3.2 同步D触发器 187

5.3.3 同步JK触发器 189

5.3.4 同步触发器的空翻 192

5.4 边沿触发器 192

5.4.1 TTL边沿JK触发器 192

5.4.2 维持阻塞D触发器 197

5.4.3 T触发器和T′触发器 199

5.4.4 CMOS边沿触发器 201

5.5 主从触发器 204

5.5.1 主从RS触发器 204

5.5.2 主从JK触发器 205

5.5.3 主从JK触发器的一次翻转现象 206

5.6 触发器的应用举例 207

本章小结 210

自测题 211

练习题 213

技能题 222

第6章 时序逻辑电路 223

6.1 概述 223

6.2 时序逻辑电路的分析 224

6.2.1 同步时序逻辑电路的分析 224

6.2.2 异步时序逻辑电路的分析 229

6.3 寄存器和移位寄存器 232

6.3.1 寄存器 232

6.3.2 移位寄存器 233

6.3.3 移位寄存器的应用 235

6.4 计数器 237

6.4.1 异步计数器 238

6.4.2 同步计数器 244

6.4.3 集成计数器 248

6.4.4 利用计数器的级联获得大容量N进制计数器 262

6.4.5 集成计数器应用举例 265

6.5 同步时序逻辑电路的设计 268

6.5.1 同步时序逻辑电路的设计 268

6.5.2 同步时序逻辑电路设计举例 268

本章小结 273

自测题 274

练习题 276

技能题 282

第7章 脉冲产生与整形电路 283

7.1 概述 283

7.2 555定时器的电路结构及其逻辑功能 284

7.2.1 555定时器的电路结构 284

7.2.2 555定时器的逻辑功能 285

7.3 施密特触发器 286

7.3.1 施密特触发器的逻辑符号和电压传输特性 286

7.3.2 用555定时器组成施密特触发器 287

7.3.3 集成施密特触发器 288

7.3.4 施密特触发器的应用 290

7.4 单稳态触发器 292

7.4.1 用555定时器组成单稳态触发器 292

7.4.2 集成单稳态触发器 294

7.4.3 单稳态触发器的应用 300

7.5 多谐振荡器 301

7.5.1 用555定时器组成多谐振荡器 302

7.5.2 石英晶体多谐振荡器 304

本章小结 307

自测题 308

练习题 309

技能题 314

第8章 数模和模数转换器 315

8.1 概述 315

8.2 D/A转换器 316

8.2.1 权电阻网络D/A转换器 316

8.2.2 R-2R倒T形电阻网络D/A转换器 318

8.2.3 权电流型D/A转换器 319

8.2.4 D/A转换器的主要参数 320

8.2.5 集成D/A转换器AD7520介绍 321

8.3 A/D转换器 323

8.3.1 A/D转换的一般过程 323

8.3.2 并联比较型A/D转换器 324

8.3.3 逐次渐近型A/D转换器 325

8.3.4 双积分型A/D转换器 327

8.3.5 A/D转换器的主要参数 330

8.3.6 集成A/D转换器CC7106介绍 330

本章小结 334

自测题 335

练习题 336

技能题 336

第9章 半导体存储器 337

9.1 概述 337

9.2 只读存储器（ROM） 337

9.2.1 ROM的电路结构和基本电路 338

9.2.2 固定ROM的基本电路和工作原理 338

9.2.3 可编程只读存储器（PROM） 341

9.2.4 可擦除可编程只读存储器 342

9.3 随机存取存储器（RAM） 345

9.3.1 RAM的电路结构和读／写过程 345

9.3.2 RAM中的存储单元 346

9.3.3 RAM的扩展 349

本章小结 351

自测题 352

练习题 352

第10章 可编程逻辑器件 354

10.1 概述 354

10.2 可编程逻辑器件的基本结构 354

10.2.1 PLD的基本结构 354

10.2.2 PLD器件的表示法 355

10.3 可编程阵列逻辑（PAL） 356

10.3.1 PAL的基本结构 356

10.3.2 PAL的输出和反馈结构 357

10.4 通用阵列逻辑（GAL） 361

10.4.1 GAL的总体结构 361

10.4.2 GAL的输出逻辑宏单元（OLMC） 361

10.5 现场可编程门阵列（FPGA） 366

10.5.1 FPGA的基本结构 367

10.5.2 FPGA的模块功能 367

10.5.3 FPGA的数据装载 370

10.6 在系统可编程逻辑器件ISP-PLD 371

10.6.1 低密度在系统可编程逻辑器件 372

10.6.2 高密度在系统可编程逻辑器件 373

10.6.3 可编程器件的应用设计简介 377

本章小结 378

自测题 379

练习题 379

第11章 硬件描述语言（VHDL） 381

11.1 概述 381

11.2 VHDL语言的程序结构 382

11.2.1 VHDL语言的实体和结构体 382

11.2.2 VHDL语言的库、程序包和配置 385

11.2.3 子程序 388

11.3 VHDL编程语言的基本要素 391

11.3.1 VHDL的语言元素 391

11.3.2 VHDL的基本语句 395

11.4 VHDL语言结构体的描述方法 404

11.5 VHDL设计基本逻辑电路举例 406

本章小结 409

自测题 409

练习题 410

附录 数字电路的安装调试与故障检测 412

自测题参考答案 419

部分练习题答案 426

参考文献 433