数字电路与系统PDF电子书下载

1.1　数字电路 1

1.2　数制 1

第1章　数字逻辑基础 1

1.3　数制间的转换 3

1.3.1　r进制转换成十进制 3

1.3.2　十进制转换成r进制 4

1.3.3　二进制与八进制间的转换 5

1.3.4　二进制与十六进制间的转换 5

1.4　代码 5

1.4.1　二－十进制代码（BCD） 5

1.4.2　格雷码（Gray Code） 6

1.4.3　字符代码 6

1.5.2　带符号的二进制数表示法 7

1.5.3　带符号二进制数的运算 7

1.5.1　原码、反码和补码表示法 7

1.5　带符号的二进制数 7

习题 8

第2章　逻辑门电路 10

2.1　概述 10

2.2　逻辑门电路介绍 11

2.2.1　基本逻辑门电路 11

2.2.2　复合逻辑门电路 13

2.3　半导体二极管和三极管的开关特性 14

2.3.1　半导体二极管的开关特性 14

2.3.2　半导体三极管的开关特性 15

2.4　分立器件门电路 19

2.4.1　三极管非门（反相器） 19

2.5　TTL集成门电路 20

2.4.3　二极管或门 20

2.4.2　二极管与门 20

2.5.1　TTL集成电路概述 21

2.5.2　TTL与非门 21

2.5.3　TTL与非门的电气特性 23

2.5.4　其他类型TTL门电路 26

2.5.5　TTL电路的改进系列 31

2.6　MOS门电路 32

2.6.1　NMOS门电路 32

2.6.2　CMOS电路 34

2.6.3　CMOS电路特点 36

2.6.4　集成电路使用注意事项 36

2.7　TTL与CMOS电路的连接 37

2.7.1　两类集成门电路匹配连接的条件 37

2.7.2　常用TTL、CMOS芯片介绍 39

习题 40

第3章　逻辑代数基础 47

3.1　逻辑代数运算法则 47

3.1.1　逻辑代数的基本定律 47

3.1.2　逻辑代数的基本规则 47

3.1.3　逻辑代数常用公式 48

3.2　逻辑函数的标准形式 49

3.2.1　最小项和标准与或式 49

3.2.2　最大项和标准或与式 50

3.2.3　最大项与最小项的关系 51

3.3　逻辑函数的公式化简法 52

3.4　逻辑函数的卡诺图化简法 53

3.4.1　卡诺图 53

3.4.2　用卡诺图表示逻辑函数 54

3.4.3　用卡诺图化简逻辑函数 55

3.4.4　具有随意项的逻辑函数化简 57

3.4.5　引入变量卡诺图 58

习题 59

第4章　组合逻辑电路 63

4.1　组合逻辑电路分析 63

4.2　组合逻辑电路设计 64

4.3　编码器 66

4.3.1　普通编码器 66

4.3.2　优先编码器 67

4.4　译码器 69

4.4.1　二进制译码器 70

4.4.2　码制变换译码器 72

4.4.3　显示译码器 73

4.5.1　数据选择器 76

4.5　数据选择器 76

4.5.2　数据选择器实现逻辑函数 77

4.6　数值比较器 79

4.6.1　一位数值比较器 79

4.6.2　四位数值比较器7485 79

4.6.3　数值比较器的位数扩展 81

4.7　加法电路 81

4.7.1　半加器 81

4.7.2　全加器 82

4.7.3　超前进位加法器74283 83

4.8　组合逻辑电路的竞争冒险 84

4.8.1　竞争冒险的分类与判别 85

4.8.2　竞争冒险消除方法 86

习题 87

5.1　基本RS触发器 93

5.1.1 由与非门构成的基本RS触发器 93

第5章　触发器 93

5.1.2　基本RS触发器的逻辑功能描述方法 95

5.1.3 由或非门组成的基本RS触发器 97

5.1.4　基本RS触发器的特点 97

5.2　时钟触发器 97

5.2.1　时钟RS触发器 98

5.2.2　时钟D触发器 99

5.2.3　时钟JK触发器 100

5.2.4　时钟T触发器 101

5.2.5　时钟触发器的特点 102

5.3　主从触发器 102

5.3.1　主从RS触发器 102

5.3.2　主从JK触发器 103

5.4.1　TTL边沿触发器 107

5.4　边沿触发器 107

5.4.2　CMOS触发器 110

5.5　触发器的分类及转换 112

5.5.1　常用触发器的管脚图和逻辑符号 113

5.5.2　触发器之间的转换 114

5.6　触发器的典型应用 115

5.6.1　消除噪声电路 115

5.6.2　数据锁存器 115

5.6.3　单脉冲发生器 115

习题 116

第6章　时序逻辑电路 123

6.1　时序逻辑电路的基本概念 123

6.1.1　时序逻辑电路的结构及特点 123

6.1.2　时序逻辑电路的分类 124

6.1.3　时序逻辑电路的表示方法 124

6.2.1　分析时序逻辑电路的一般步骤 125

6.2　同步时序逻辑电路的一般分析方法 125

6.2.2　同步时序逻辑电路的分析举例 126

6.3　同步时序逻辑电路的设计方法 129

6.3.1 同步时序逻辑电路的设计步骤 129

6.3.2　同步计数器的设计举例 130

6.4　计数器 135

6.4.1　4位二进制同步集成计数器74161 135

6.4.2　8421BCD码同步加法计数器74160 136

6.4.3　同步二进制加法计数器74163 136

6.4.4　二－五－十进制异步加法计数器74290 138

6.4.5　集成计数器的应用 139

6.5　寄存器 144

6.5.1　寄存器74175 144

6.5.2　移位寄存器 145

6.5.3　集成移位寄存器74194 147

6.5.4　移位寄存器构成的移位型计数器 149

6.6　序列信号发生器 151

6.6.1　计数型序列信号发生器 151

6.6.2　移位型序列信号发生器 152

习题 155

第7章　脉冲波形的产生与变换 161

7.1　555定时器 161

7.2　施密特触发器 162

7.2.1　555定时器构成的施密特触发器 162

7.2.2　门电路构成的施密特触发器 163

7.2.3　集成施密特触发器 164

7.2.4　施密特触发器的应用 165

7.3.1　TTL与非门组成的微分型单稳态触发器 167

7.3　单稳态触发器 167

7.3.2　555定时器构成的单稳态触发器 169

7.3.3　集成单稳态触发器 170

7.3.4　单稳态触发器的应用 172

7.4　多谐振荡器 175

7.4.1　555定时器构成的多谐振荡器 175

7.4.2　TTL与非门构成的多谐振荡器 177

7.4.3　石英晶体振荡器 179

7.4.4　施密特触发器构成的多谐振荡器 180

7.4.5　多谐振荡器的应用 181

习题 182

8.1.1　数字系统结构 187

8.1.2　数字系统的定时 187

8.1　数字系统概述 187

第8章　数字系统设计基础 187

8.1.3　数字系统设计的一般过程 188

8.2　ASM图表 188

8.2.1　ASM图表符号 188

8.2.2　ASM图表含义 189

8.2.3　ASM图的建立 191

8.3　数字系统设计 192

8.3.1　设计步骤 192

8.3.2　数字系统设计举例 193

习题 201

第9章　数模与模数转换 203

9.1　数模转换电路 203

9.1.1　数模转换关系 203

9.1.2　权电阻网络DAC 204

9.1.3　R-2R T形电阻网络DAC 205

9.1.5　电流激励DAC 206

9.1.4　R-2R倒T形电阻网络DAC 206

9.2　集成数模转换电路 207

9.2.1 10位CMOS集成DAC——AD7533 207

9.2.2　8位CMOS集成DAC——DAC0832 210

9.2.3　数模转换的主要技术指标 212

9.3　模数转换电路 214

9.3.1　ADC的工作过程 214

9.3.2　并行比较ADC 216

9.3.3　并／串型ADC 216

9.3.4　逐次逼近型ADC 219

9.3.5　双积分ADC 220

9.4　集成模数转换电路 222

9.4.1 ADC0816 222

9.4.2　CC7106/CC7107 223

9.4.3　模数转换的主要技术指标 225

习题 226

第10章　半导体存储器及可编程逻辑器件 229

10.1　半导体存储器概述 229

10.1.1　半导体存储器的分类 229

10.1.2　存储器的技术指标 230

10.2　随机存储器 230

10.2.1　RAM的基本结构 231

10.2.2　RAM的存储单元 234

10.2.3　RAM芯片简介 237

10.2.4　RAM的容量扩展 239

10.3　ROM（只读存储器） 241

10.3.1　ROM的分类 241

10.3.2　ROM的结构与基本原理 242

10.3.3　ROM应用 243

10.4.1　可编程逻辑器件概述 246

10.4　可编程逻辑器件 246

10.4.2　可编程逻辑器件的基本结构和电路表示方法 247

10.4.3　可编程阵列逻辑PAL 248

10.4.4　通用阵列逻辑电路GAL 254

10.4.5　复杂可编程逻辑器件CPLD 261

10.4.6　现场可编程门阵列FPGA 261

习题 265

第11章　硬件描述语言VHDL 271

11.1　VHDL的历史及特点 271

11.2　VHDL程序的基本结构 272

11.2.1　实体说明 272

11.2.2　结构体 274

11.3　VHDL的库和程序包 276

11.3.1　VHDL的库 276

11.3.2　VHDL的程序包 278

11.4　VHDL的基本元素 279

11.4.1　VHDL的数据对象 279

11.4.2　VHDL的数据类型 282

11.4.3　VHDL的运算符 285

11.5　VHDL的基本描述语句 288

11.5.1　并行语句 288

11.5.2　顺序语句 297

11.5.3　VHDL属性描述语句 304

11.6　VHDL设计实例 305

11.6.1　基本逻辑门电路的设计 305

11.6.2　组合逻辑电路的设计 307

11.6.3　时序逻辑电路的设计 310

习题 312

参考文献 315