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第1章 逻辑代数基础 1

1.1 概述 1

1.2 逻辑变量和逻辑运算 1

1.2.1 逻辑变量 1

1.2.2 基本逻辑运算 1

1.2.3 复合逻辑运算 3

1.3 逻辑代数的公式和定理 4

1.3.1 逻辑代数的基本公式和常用公式 4

1.3.2 逻辑代数的基本定理 6

1.4 逻辑函数及其表示方式 7

1.4.1 逻辑函数的表示方法 7

1.4.2 逻辑函数的两种标准形式 11

1.5 逻辑函数的公式化简法 14

1.5.1 最简逻辑式 14

1.5.2 逻辑函数的公式化简法 15

1.6 逻辑函数的卡诺图化简 17

1.6.1 逻辑函数的卡诺图表示 17

1.6.2 用卡诺图化简逻辑函数 18

1.7 具有无关项的逻辑函数及其化简 21

1.7.1 逻辑函数的无关项 21

1.7.2 具有无关项的逻辑函数的化简 22

1.8 逻辑函数的变换与实现 23

1.8.1 逻辑函数的表达形式 23

1.8.2 逻辑函数的实现 24

1.9 自学材料 25

1.9.1 数制和码制 25

1.9.2 用Q-M法化简逻辑函数 32

1.9.3 VHDL语言基础 34

本章小结 40

习题 41

第2章 门电路 45

2.1 概述 45

2.2 半导体器件的开关特性 46

2.2.1 半导体二极管的静态开关特性 46

2.2.2 半导体三极管的开关特性 48

2.2.3 MOS管的开关特性 50

2.3 分立元件门电路 53

2.3.1 二极管与门 53

2.3.2 二极管或门 54

2.3.3 三极管非门 54

2.4 TTL集成门电路 55

2.4.1 TTL反相器 55

2.4.2 其他逻辑功能的TTL门电路 63

2.4.3 特殊输出结构的TTL门电路 67

2.5 CMOS集成门电路 70

2.5.1 CMOS反相器 70

2.5.2 其他逻辑功能的CMOS门电路 76

2.5.3 特殊输出结构的CMOS门电路 78

2.6 自学材料 81

2.6.1 改进型的TTL门电路 81

2.6.2 其他类型的双极型集成门电路 86

2.6.3 其他类型的MOS门电路 90

2.6.4 逻辑门电路的正确使用 92

2.6.5 门电路的VHDL语言描述 100

本章小结 106

习题 107

第3章 组合逻辑电路 111

3.1 概述 111

3.2 组合逻辑电路的分析 111

3.3 组合逻辑电路的设计 115

3.4 若干常用组合逻辑电路及其应用 117

3.4.1 编码器 118

3.4.2 译码器 122

3.4.3 加法器 133

3.4.4 数值比较器 137

3.5 自学材料 139

3.5.1 组合逻辑电路中的竞争与冒险 139

3.5.2 常用组合逻辑电路的VHDL语言描述 141

本章小结 147

习题 148

第4章 触发器 152

4.1 概述 152

4.2 触发器电路结构及动作特点 152

4.2.1 基本触发器 152

4.2.2 同步触发器 155

4.2.3 主从触发器 156

4.2.4 边沿触发器 160

4.3 触发器逻辑功能及描述方法 162

4.3.1 触发器逻辑功能及描述 162

4.3.2 触发器电路结构与逻辑功能的关系 165

4.4 触发器逻辑功能的转换 166

4.5 自学材料 168

4.5.1 触发器的动态特性 168

4.5.2 触发器的VHDL语言描述 169

本章小结 175

习题 176

第5章 时序逻辑电路 181

5.1 概述 181

5.2 同步时序逻辑电路的分析 183

5.2.1 同步时序逻辑电路分析的一般步骤 183

5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例 184

5.3 同步时序逻辑电路的设计 187

5.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤 187

5.3.2 同步时序逻辑电路设计举例 189

5.4 若干常用时序逻辑电路及应用 193

5.4.1 寄存器和移位寄存器 193

5.4.2 计数器 198

5.5 自学材料 214

5.5.1 异步时序逻辑电路的分析 214

5.5.2 时序逻辑电路中的竞争与冒险 216

5.5.3 常用时序逻辑电路的VHDL语言描述 219

本章小结 222

习题 223

第6章 半导体存储器 228

6.1 概述 228

6.2 只读存储器 230

6.2.1 掩模只读存储器 230

6.2.2 可编程只读存储器（PROM） 232

6.2.3 可擦除的可编程只读存储器（EPROM） 234

6.2.4 EPROM集成芯片简介 237

6.3 随机存储器 238

6.3.1 静态随机存储器 239

6.3.2 动态随机存储器 242

6.4 存储器的应用 248

6.4.1 函数运算表电路 248

6.4.2 实现任意组合逻辑函数 251

6.5 自学材料 255

6.5.1 顺序存取存储器（SAM） 255

6.5.2 存储器的VHDL语言描述 258

本章小结 261

习题 262

第7章 数字系统的分析与设计 264

7.1 概述 264

7.2 数字系统的扩展 264

7.2.1 中规模集成组合逻辑电路的功能扩展 265

7.2.2 中规模集成时序逻辑电路的功能扩展 267

7.2.3 存储器容量的扩展 270

7.3 数字系统的分析 272

7.4 数字系统的设计 278

7.5 自学材料：VHDL在数字系统分析与设计中的应用 281

7.5.1 键盘编码器的分析 281

7.5.2 数字时钟电路的设计 285

7.5.3 简易交通信号灯控制电路的设计 300

本章小结 307

习题 308

第8章 可编程逻辑器件 312

8.1 概述 312

8.2 现场可编程逻辑阵列（FPLA） 315

8.3 可编程阵列逻辑（PAL） 317

8.3.1 PAL器件的基本结构 317

8.3.2 PAL器件的类型 318

8.3.3 PAL器件的应用实例 319

8.4 通用阵列逻辑（GAL） 320

8.4.1 GAL器件的基本结构 323

8.4.2 GAL的行地址映射图 328

8.5 自学材料 330

8.5.1 高密度可编程逻辑器件（HDPLD） 330

8.5.2 可编程逻辑器件的开发与编程 341

本章小结 345

习题 346

第9章 脉冲波形的产生与整形 349

9.1 概述 349

9.2 施密特触发器 350

9.2.1 用门电路组成的施密特触发器 350

9.2.2 施密特触发器的应用 353

9.3 单稳态触发器 355

9.3.1 微分型单稳态触发器 355

9.3.2 积分型单稳态触发器 357

9.4 多谐振荡器 359

9.4.1 对称式多谐振荡器 359

9.4.2 石英晶体多谐振荡器 362

9.5 555定时器及其应用 364

9.5.1 555定时器的电路结构与功能 364

9.5.2 555定时器构成的施密特触发器 366

9.5.3 555定时器构成的单稳态触发器 367

9.5.4 555定时器构成的多谐振荡器 368

9.6 自学材料 371

9.6.1 集成施密特触发器 371

9.6.2 集成单稳态触发器 375

9.6.3 压控振荡器 379

本章小结 384

习题 384

第10章 数模与模数转换 388

10.1 概述 388

10.1.1 ADC与DAC的应用 388

10.1.2 ADC与DAC的性能指标 389

10.1.3 ADC与DAC的分类 390

10.2 数模转换器（DAC） 390

10.2.1 数模转换原理与一般组成 390

10.2.2 权电阻网络DAC 391

10.2.3 R-2R倒T形电阻网络DAC 394

10.2.4 DAC的转换精度与转换速度 397

10.3 模数转换器（ADC） 399

10.3.1 模数转换基本原理 399

10.3.2 并联比较型ADC 403

10.3.3 逐次逼近型ADC 405

10.3.4 双积分型ADC 407

10.3.5 ADC的转换精度和转换速度 411

10.4 自学材料 412

10.4.1 集成DAC 412

10.4.2 集成ADC 417

本章小结 423

习题 423

参考文献 428