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绪论 1

0.1 数字信号与数字电路 1

0.2 “数字电子技术”的课程性质与研究内容 2

0.3 “数字电子技术”的课程特点和学习方法 3

第1章 数字逻辑基础 4

1.1 数制与码制 4

1.1.1 常用数制 4

1.1.2 不同数制间的转换 5

1.1.3 码制 7

1.2 逻辑函数与逻辑运算 8

1.2.1 算术运算与逻辑运算 8

1.2.2 三种基本逻辑函数 9

1.2.3 复合逻辑函数 11

1.3 逻辑代数基础 12

1.3.1 逻辑代数的基本公式 12

1.3.2 逻辑代数的常用规则 13

1.3.3 逻辑函数的代数化简法 14

1.4 逻辑函数的表示方法及相互转换 16

1.4.1 逻辑函数的建立及三种基本表示方法 16

1.4.2 逻辑函数的最小项及最小项表达式 18

1.4.3 逻辑函数的卡诺图表示法 18

1.5 逻辑函数的卡诺图化简法 19

1.5.1 利用卡诺图化简逻辑函数的原理 19

1.5.2 逻辑函数卡诺图化简法的基本步骤 20

1.5.3 具有无关项的逻辑函数及其化简 21

本章习题 23

第2章 集成逻辑门电路 26

2.1 概述 26

2.2 TTL集成逻辑门电路 27

2.2.1 半导体二极管、三极管的开关特性 27

2.2.2 TTL集成门电路的工作原理与电气特性 30

2.2.3 集成芯片的数据手册所含主要信息举例 35

2.2.4 特殊TTL门电路及应用 39

2.3 CMOS集成逻辑门电路 43

2.3.1 MOS管工作原理及其开关特性 43

2.3.2 CMOS反相器的工作原理与电气特性 45

2.3.3 其他CMOS门电路 46

2.4 集成门电路的应用 49

2.4.1 CMOS器件和TTL器件的接口 49

2.4.2 集成芯片使用的注意事项 51

实验项目一 数字实验箱的使用及门电路测试与应用 53

本章习题 55

第3章 组合逻辑电路 59

3.1 小规模组合电路的分析与设计方法 59

3.1.1 小规模组合逻辑电路的分析 59

3.1.2 小规模逻辑电路的设计 61

3.2 常用的中规模集成组合逻辑电路 64

3.2.1 编码器 64

3.2.2 译码器 68

3.2.3 数据选择器 74

3.2.4 加法器与比较器及集成芯片 78

3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险 82

3.3.1 逻辑竞争与冒险的概念 82

3.3.2 逻辑险象的识别 82

实验项目二 译码器的逻辑功能测试及应用 84

实验项目三 数据选择器的逻辑功能测试及应用 86

本章习题 88

第4章 触发器 90

4.1 触发器的电路结构及动作特点 90

4.1.1 基本RS触发器 90

4.1.2 同步触发器 92

4.1.3 主从触发器 96

4.1.4 边沿触发器 99

4.2 触发器的逻辑功能描述 101

4.2.1 触发器的逻辑功能及描述方法 101

4.2.2 触发器的电路结构与逻辑功能的关系 105

4.2.3 触发器逻辑功能的互换 106

4.3 集成触发器的应用 107

4.3.1 触发器的电气特性 107

4.3.2 集成触发器的主要参数 109

4.3.3 触发器的应用举例 110

实验项目四 集成触发器的逻辑功能测试及应用 112

本章习题 115

第5章 时序逻辑电路 119

5.1 时序逻辑电路及其分析方法 119

5.1.1 时序逻辑电路概述 119

5.1.2 同步时序电路的分析方法 121

5.1.3 异步时序电路的分析方法 124

5.2 集成计数器 126

5.2.1 集成异步计数器 126

5.2.2 集成同步加法计数器 128

5.2.3 集成同步可逆计数器 129

5.2.4 集成计数器的应用 130

5.3 集成寄存器和移位寄存器 134

5.3.1 集成寄存器简介 134

5.3.2 集成移位寄存器的基本原理 135

5.3.3 集成移位寄存器的应用分析 136

5.4 同步时序逻辑电路的设计方法 138

5.4.1 同步时序电路设计的基本步骤 138

5.4.2 同步时序电路设计举例 139

实验项目五 集成计数器的逻辑功能测试及应用 141

实验项目六 计数、译码与显示综合训练 142

本章习题 144

第6章 脉冲波形的产生与变换电路 148

6.1 概述 148

6.2 施密特触发器 149

6.2.1 用门电路组成的施密特触发器 149

6.2.2 集成施密特触发器 150

6.2.3 施密特触发器的应用 151

6.3 多谐振荡器 152

6.3.1 由门电路组成的多谐振荡器 152

6.3.2 石英晶体振荡器 154

6.3.3 多谐振荡器的应用 155

6.4 单稳态触发器 156

6.4.1 由门电路组成的单稳态触发器 156

6.4.2 集成单稳态触发器 157

6.4.3 单稳态触发器的应用 158

6.5 555定时器及其应用 159

6.5.1 555定时器的电路结构及功能 159

6.5.2 由555定时器组成的施密持触发器 161

6.5.3 由555定时器组成单稳态触发器 162

6.5.4 由555定时器组成多谐振荡器 163

本章习题 164

第7章 大规模数字集成电路 168

7.1 半导体存储器 168

7.1.1 概述 168

7.1.2 只读存储器ROM 169

7.1.3 随机存取存储器RAM 171

7.2 现场可编程逻辑阵列FPGA 173

7.2.1 FPGA概述 173

7.2.2 FPGA的开发流程 174

本章习题 176

第8章 D/A与A/D转换 177

8.1 概述 177

8.2 D/A转换器 177

8.2.1 D/A转换工作原理 177

8.2.2 D/A转换器主要技术指标 184

8.2.3 集成D/A转换器件 185

8.3 A/D转换器 187

8.3.1 A/D转换器工作原理 189

8.3.2 A/D转换器主要技术指标 195

8.3.3 集成ADC器件 195

本章习题 197

第9章 数字电路EDA设计基础 199

9.1 硬件描述语言VHDL快速入门 199

9.1.1 VHDL的程序结构 199

9.1.2 VHDL的语法规则 201

9.1.3 VHDL的顺序语句 206

9.1.4 VHDL的并行语句 210

9.2 QuartusⅡ开发工具 213

9.2.1 QuartusⅡ的原理图文件输入方法 213

9.2.2 QuartusⅡ的层次化设计流程 220

9.3 基本数字电路的EDA实现 222

9.3.1 组合逻辑电路的VHDL描述 222

9.3.2 时序逻辑电路的VHDL描述 226

9.4 典型数字系统的EDA实现 233

9.4.1 数字钟电路的EDA实现 233

9.4.2 交通灯控制器的EDA实现 241

本章习题 243

第10章 数字系统综合实践指导 244

10.1 数字系统的结构与设计方法 244

10.1.1 数字系统的结构 244

10.1.2 数字系统设计的一般步骤 245

10.2 数字系统设计实例 246

10.2.1 N进制秒计数器 246

10.2.2 八路智力竞赛抢答器 250

附录 国产半导体集成电路型号命名法（GB3430—82） 254

参考文献 256