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第1章 逻辑代数基础 1

1.1 概述 1

1.1.1 数字量与模拟量 1

1.1.2 数字电路的特点 3

1.2 常用进制及相互转换 3

1.2.1 常用进制 3

1.2.2 常用进制间的转换 4

1.3 码制 7

1.3.1 常用BCD码 7

1.3.2 常用其他代码 8

1.4 基本逻辑运算和复合逻辑运算 10

1.4.1 基本逻辑运算 10

1.4.2 复合逻辑运算 13

1.5 逻辑代数的基本定律及规则 15

1.5.1 逻辑代数的基本定律 15

1.5.2 逻辑代数的基本规则 17

1.6 逻辑函数的表示方法及其转换 18

1.6.1 逻辑表达式 18

1.6.2 逻辑真值表 21

1.6.3 卡诺图 21

1.6.4 逻辑图 23

1.6.5 波形图 24

1.6.6 逻辑函数表示方法间的转换 24

1.7 逻辑函数的化简方法 26

1.7.1 逻辑函数的公式化简法 26

1.7.2 逻辑函数的卡诺图化简法 28

1.7.3 有约束的逻辑函数的化简 31

本章小结 34

习题 35

自测题 37

第2章 逻辑门电路 39

2.1 半导体器件的开关特性 39

2.1.1 二极管的开关特性 40

2.1.2 晶体管的开关特性 41

2.1.3 场效晶体管的开关特性 42

2.2 基本逻辑门电路 44

2.2.1 二极管与门电路 44

2.2.2 二极管或门电路 45

2.2.3 晶体管非门电路 46

2.2.4 复合门电路 48

2.3 TTL集成门电路 49

2.3.1 TTL与非门电路 50

2.3.2 其他类型的TTL集成门电路 54

2.3.3 集成门电路芯片简介 57

2.3.4 TTL集成电路使用规则 60

2.3.5 TTL集成门电路逻辑功能与参数测试 61

2.4 MOS集成门电路 63

2.4.1 NMOS门电路 63

2.4.2 CMOS反相器 64

2.4.3 其他类型的CMOS门电路 65

2.4.4 CMOS电路使用注意事项 69

2.4.5 CMOS电路产品系列和主要参数 69

2.4.6 CMOS集成门电路逻辑功能与参数测试 70

2.5 集成门电路的接口 73

2.5.1 连接原则 73

2.5.2 TTL电路驱动CMOS电路 73

2.5.3 CMOS电路驱动TTL电路 74

2.6 门电路应用实例 75

2.6.1 两地控制一灯的电路 75

2.6.2 水位检测电路 76

2.6.3 门控报警器电路 77

2.7 楼道灯控制电路分析与制作 77

本章小结 79

习题 79

自测题 84

第3章 组合逻辑电路及应用 87

3.1 组合逻辑电路的分析与设计 87

3.1.1 组合逻辑电路的分析 87

3.1.2 组合逻辑电路的设计 88

3.1.3 交通信号灯故障报警电路设计与制作 92

3.2 算术运算电路及应用 94

3.2.1 半加器 94

3.2.2 全加器 95

3.2.3 多位加法器 96

3.2.4 加减运算电路设计与制作 99

3.3 编码器及其应用电路 100

3.3.1 二进制编码器 100

3.3.2 二-十进制编码器 102

3.3.3 优先编码器 103

3.3.4 电话编码控制电路设计与制作 108

3.4 译码器及其应用电路 109

3.4.1 二进制译码器 110

3.4.2 二-十进制译码器 117

3.4.3 显示译码器 118

3.4.4 燃油锅炉报警电路设计与制作 123

3.5 数据选择器与数据分配器 124

3.5.1 数据选择器 124

3.5.2 集成数据选择器 125

3.5.3 用数据选择器实现逻辑函数 127

3.5.4 数据选择器的测试及应用 130

3.5.5 数据分配器 131

3.5.6 激光射击游戏获奖电路设计与制作 132

3.6 数值比较器 134

3.6.1 数值比较器的定义及功能 134

3.6.2 集成数值比较器 136

3.6.3 4位二进制数的判别电路设计与制作 139

3.7 组合逻辑电路中的竞争冒险 139

3.7.1 产生竞争冒险的原因 139

3.7.2 冒险的判断 140

3.7.3 消去竞争冒险的方法 142

3.8 病房呼叫电路设计与制作 143

本章小结 144

习题 145

自测题 149

第4章 触发器 152

4.1 基本RS触发器 152

4.1.1 由与非门组成的基本RS触发器 152

4.1.2 或非门组成的基本RS触发器 154

4.1.3 触发器逻辑功能描述方法 156

4.1.4 用与非门组成基本RS触发器实验 158

4.2 同步RS触发器和同步D触发器 159

4.2.1 同步RS触发器 159

4.2.2 同步D触发器 161

4.2.3 同步触发器实验 163

4.3 主从JK触发器 165

4.3.1 主从JK触发器工作原理 165

4.3.2 主从JK触发器表示方法 166

4.4 边沿D触发器和边沿JK触发器 168

4.4.1 边沿D触发器 168

4.4.2 边沿JK触发器 170

4.5 T触发器以及T′触发器 171

4.5.1 翻转功能介绍 171

4.5.2 T′触发器与T触发器 172

4.5.3 触发器功能总结 172

4.6 集成触发器及应用 173

4.6.1 常见的集成触发器 173

4.6.2 集成触发器的应用 178

4.6.3 “虫子、棒子、老虎、鸡”游戏简易电路设计与制作 180

本章小结 182

习题 182

自测题 185

第5章 时序逻辑电路 187

5.1 时序逻辑电路的分析 187

5.1.1 同步时序逻辑电路的分析 187

5.1.2 异步时序逻辑电路的分析 195

5.2 计数器 197

5.2.1 同步计数器 197

5.2.2 异步计数器 207

5.2.3 常用的集成计数器 213

5.2.4 用集成计数器构成任意进制计数器 215

5.2.5 彩灯控制电路设计与制作 226

5.3 寄存器及应用 227

5.3.1 数码寄存器 227

5.3.2 移位寄存器 230

5.3.3 常用的集成寄存器 234

5.3.4 寄存器的应用 236

5.3.5 寄存器型彩灯控制电路设计与制作 239

5.4 顺序脉冲产生电路 240

5.4.1 计数型顺序脉冲产生电路 240

5.4.2 移位型脉冲产生电路 241

5.4.3 8输出顺序脉冲发生器设计与制作 243

5.5 时序逻辑电路的设计 243

5.5.1 同步时序逻辑电路的设计 243

5.5.2 序列信号发生器设计 252

5.6 用MSI设计与制作序列信号发生器 255

本章小结 255

习题 256

自测题 262

第6章 半导体存储器 266

6.1 半导体存储器的特点与分类 266

6.1.1 半导体存储器的特点 266

6.1.2 半导体存储器的分类 266

6.2 随机存取存储器（RAM） 267

6.2.1 RAM的基本结构和工作原理 267

6.2.2 RAM的存储单元 270

6.2.3 RAM容量的扩展 273

6.3 只读存储器（ROM） 275

6.3.1 ROM的分类 275

6.3.2 ROM的电路结构与工作原理 276

6.4 ROM应用电路的设计及实践 283

本章小结 284

习题 285

自测题 285

第7章 脉冲电路的产生与整形 288

7.1 矩形脉冲的特性参数 288

7.2 集成555定时器 289

7.2.1 555定时器的电路结构与工作原理 289

7.2.2 555定时器的功能 290

7.3 多谐振荡器 291

7.3.1 用555定时器构成的多谐振荡器 291

7.3.2 门电路构成多谐振荡器 293

7.3.3 石英晶体振荡器 296

7.3.4 多谐振荡器的应用 298

7.4 施密特触发器 299

7.4.1 555定时器构成施密特触发器 299

7.4.2 集成施密特触发器 301

7.4.3 施密特触发器的应用 302

7.5 单稳态触发器 303

7.5.1 用555定时器构成的单稳态触发器 303

7.5.2 门电路组成的单稳态触发器 305

7.5.3 集成单稳态触发器 306

7.5.4 单稳态触发器的应用 308

7.6 简易数字电子秒表设计与制作 309

7.7 简易数显式脉搏测试仪设计与制作 311

本章小结 313

习题 313

自测题 316

第8章 数模与模数转换 320

8.1 概述 320

8.1.1 A/D转换器和D/A转换器的概念 320

8.1.2 A/D转换器和D/A转换器的实例 320

8.2 D/A转换器 321

8.2.1 D/A转换器的基本原理和电路结构 321

8.2.2 权电阻网络D/A转换器 322

8.2.3 T形电阻网络D/A转换器 324

8.2.4 倒T形电阻网络D/A转换器 325

8.2.5 集成D/A转换器 327

8.2.6 D/A转换器的主要参数 328

8.3 A/D转换器 329

8.3.1 A/D转换器的一般步骤和分类 329

8.3.2 并行比较型A/D转换器 332

8.3.3 逐次比较型A/D转换器 334

8.3.4 双积分型A/D转换器 336

8.3.5 集成A/D转换器 339

8.3.6 A/D转换器的主要技术指标 341

8.4 实践 342

8.4.1 锯齿波产生电路 342

8.4.2 数字电压表电路 344

本章小结 348

习题 348

自测题 350

第9章 可编程逻辑器件及电子电路QuartusⅡ仿真 353

9.1 可编程逻辑器件的构成原理 353

9.2 常用PLD器件 355

9.2.1 可编程只读存储器PROM 356

9.2.2 可编程逻辑阵列PLA 358

9.2.3 通用逻辑阵列GAL阵列 359

9.2.4 现场可编程门阵列（FPGA） 359

9.3 VHDL语言基础 360

9.3.1 VHDL语言的特点 361

9.3.2 VHDL的主要构件 362

9.4 QuartusⅡ入门 376

9.4.1 QuartusⅡ简介 376

9.4.2 QuartusⅡ9.0安装 376

9.4.3 QuartusⅡ工作环境介绍 377

9.4.4 QuartusⅡ的VHDL语言设计输入 377

9.4.5 QuartusⅡ的原理图设计输入 388

9.5 QuartusⅡ应用实例 392

9.5.1 病房呼叫电路设计 392

9.5.2 彩灯控制电路设计 393

9.5.3 七段数码管显示译码的VHDL语言描述及其仿真 394

9.5.4 交通灯控制器的设计 399

9.5.5 8位十六进制频率计 402

本章小结 406

习题 406

参考文献 408