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第一章　数字逻辑基础 1

1.1　数制及码制 1

1.1.1　模拟量与数字量 1

1.1.2　数制及其转换 2

1.1.3　码制 6

1.1.4　算术运算和逻辑运算 8

1.2　逻辑代数 9

1.2.1　基本逻辑运算 9

1.2.2　逻辑代数的基本定律 16

1.2.3　逻辑代数的基本规则 18

1.2.4　常用公式 20

1.3　逻辑函数的表示方法 22

1.3.1　不同的表示方法及其转换 22

1.3.2　逻辑函数的两种标准形式 25

1.3.3　逻辑函数的常见表达式 29

1.4　逻辑函数的简化 29

1.4.1　公式化简法 29

1.4.2　卡诺图化简法 31

1.4.3　有无关项逻辑函数的化简 38

本章小结 40

思考题 40

习题 41

第二章　集成逻辑门电路 45

2.1　半导体器件的开关特性 45

2.1.1 体二极管的开关特性 45

2.1.2　晶体三极管的开关特性 48

2.1.3　MOS管的开关特性 51

2.2　简单分立元件逻辑门电路 54

2.2.1 二极管门电路 54

2.2.2　三极管门电路 56

2.3　TTL集成逻辑门电路 58

2.3.1　TTL与非门的电路结构和工作原理 58

2.3.2　TTL与非门主要外部特性 61

2.3.3　TTL其他类型门电路 69

2.3.4 TTL改进系列门电路 74

2.4　CMOS逻辑门电路 77

2.4.1　CMOS反相器工作原理 77

2.4.2　CMOS反相器主要特性 78

2.4.3　CMOS其他类型门电路 81

2.4.4　CMOS电路的正确使用 85

本章小结 86

思考题 86

习题 87

第三章　组合逻辑电路 91

3.1　组合逻辑电路的特点 91

3.2　SSI器件构成的组合逻辑电路的分析 92

3.2.1 分析步骤 92

3.2.2　分析举例 92

3.3　常用的MSI组合逻辑电路 94

3.3.1 加法器 94

3.3.2　编码器 97

3.3.3　译码器 101

3.3.4　数据选择器 109

3.3.5　数值比较器 113

3.4　组合逻辑电路的设计 116

3.4.1　采用SSI器件设计组合逻辑电路 116

3.4.2　采用MSI器件实现组合逻辑函数 120

3.5　组合逻辑电路中的竞争-冒险现象 126

3.5.1 竞争-冒险现象形成的原因 126

3.5.2 冒险的判断及消除方法 129

本章小结 132

思考题 133

习题 133

第四章　集成触发器 137

4.1　基本RS触发器 137

4.1.1 基本RS触发器的电路结构与工作原理 137

4.1.2　逻辑功能描述方法 139

4.2　钟控触发器 141

4.2.1 钟控RS触发器 141

4.2.2　钟控D触发器 143

4.2.3　钟控触发方式的空翻现象 144

4.3　主从触发器 145

4.3.1 主从RS触发器 145

4.3.2 主从JK触发器 146

4.3.3 主从触发器的特点 150

4.4　边沿触发器 150

4.4.1　维持-阻塞D触发器 150

4.4.2　边沿JK触发器 152

4.4.3　边沿T触发器 154

4.4.4　CMOS边沿触发器 156

本章小结 157

思考题 158

习题 158

第五章　时序逻辑电路 162

5.1 时序逻辑电路的特点与分类 162

5.2　SSI器件构成的时序逻辑电路的分析 163

5.2.1　分析步骤 163

5.2.2　分析举例 163

5.3　常用的时序逻辑电路 167

5.3.1　寄存器 167

5.3.2　移位寄存器 169

5.3.3　计数器 176

5.3.4　移存型计数器 190

5.4　时序逻辑电路的设计 193

5.4.1　一般设计步骤 194

5.4.2　采用SSI器件设计同步时序电路 194

5.4.3　采用SSI器件设计异步时序电路 199

5.4.4　采用MSI计数器件设计任意模值计数器 203

5.4.5　序列信号发生器 209

5.4.6　顺序脉冲发生器 212

本章小结 213

思考题 214

习题 214

第六章　脉冲产生电路 219

6.1　矩形脉冲基本特性 219

6.2　脉冲电路 219

6.3　555定时器电路结构及功能 220

6.4　施密特触发器 221

6.4.1 门电路构成的施密特触发器 221

6.4.2　集成施密特触发器 223

6.4.3　555定时器构成的施密特触发器 224

6.4.4　施密特触发器的应用 224

6.5　单稳态触发器 225

6.5.1 门电路构成的单稳态触发器& 225

6.5.2　集成单稳态触发器 228

6.5.3　555定时器构成的单稳态触发器 231

6.5.4　单稳态触发器的应用 232

6.6　多谐振荡器 233

6.6.1 电容正反馈多谐振荡器 234

6.6.2　环形振荡器 235

6.6.3　石英晶体多谐振荡器 236

6.6.4 由施密特触发器构成的多谐振荡器 237

6.6.5　555定时器构成的多谐振荡器 238

6.6.6　多谐振荡器的应用 239

本章小结 240

思考题 240

习题 241

第七章　半导体存储器 244

7.1　半导体存储器概述 244

7.1.1　半导体存储器的特点 244

7.1.2　半导体存储器的分类 244

7.1.3　半导体存储器的主要技术参数 245

7.2　随机存取存储器（RAM） 246

7.2.1 RAM的结构 246

7.2.2　静态RAM（SRAM） 246

7.2.3 动态RAM（DRAM） 248

7.3 只读存储器（ROM） 249

7.3.1 固定ROM 249

7.3.2 可编程ROM（PROM） 251

7.3.3 可擦除可编程ROM（EPROM） 252

7.3.4 电可擦除可编程ROM（EEPROM） 253

7.3.5　快闪存储器（Flash Memory） 254

7.4　存储器容量的扩展 255

7.4.1　位扩展 255

7.4.2　字扩展 256

7.5　用ROM存储器实现组合逻辑函数 258

本章小结 260

思考题 261

习题 261

第八章　可编程逻辑器件 263

8.1 可编程逻辑器件（PLD）概述 263

8.1.1 PLD的基本结构 263

8.1.2　PLD的分类 264

8.2 可编程逻辑阵列器件（PLA） 265

8.2.1 PLA的基本结构 265

8.2.2　PLA的应用 266

8.3　可编程阵列逻辑器件（PAL） 267

8.3.1 PAL的基本结构 267

8.3.2　PAL的应用 270

8.4 通用阵列逻辑器件（GAL） 272

8.4.1　GAL的基本结构 272

8.4.2 GAL的输出逻辑宏单元（OLMC） 274

8.4.3　GAL的应用 278

8.5 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 279

8.5.1 CPLD的基本结构 279

8.5.2 CPLD的通用逻辑块（GLB） 281

8.6 现场可编程门阵列器件（FPGA） 282

8.6.1 FPGA的基本结构 282

8.6.2 FPGA的CLB模块和IOB模块 283

8.6.3 FPGA内部互连资源（IR） 285

8.7　可编程逻辑器件的编程 286

本章小结 288

思考题 289

习题 289

第九章 硬件描述语言VHDL 290

9.1　硬件描述语言概述 290

9.2　VHDL的基本结构 291

9.2.1 VHDL的基本程序结构 291

9.2.2　VHDL实体、结构体、配置、程序包及库 292

9.3 VHDL的基本元素 296

9.3.1　关键字及标志符 296

9.3.2　数据类型 297

9.3.3　数据对象 298

9.3.4　表达式与运算符 299

9.4　VHDL语句 300

9.4.1　顺序语句 300

9.4.2　并行语句 304

9.5 VHDL设计举例 307

9.5.1 用VHDL设计组合逻辑电路 307

9.5.2 用VHDL设计时序电路 310

本章小结 312

思考题 313

习题 313

第十章　数字电路课程设计 315

10.1 概述 315

10.2　数字电路课程设计的基本步骤 315

10.3　典型数字电路课程设计举例 316

10.3.1 数字式竞赛抢答器 316

10.3.2 四路彩灯显示系统 319

10.3.3　三位数字显示计时系统 321

附录A 国产半导体集成电路型号命名法 323

附录B　常用逻辑图形符号对照表 325

参考文献 327