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第1章 数制与编码 1

1.1 绪论 1

1.1.1 模拟电子技术和数字电子技术 1

1.1.2 数字电路的发展趋势与分类 1

1.1.3 数字电路的特点 3

1.2 数制及其转换 4

1.2.1 进位计数制 4

1.2.2 进位计数制的相互转换 5

1.2.3 原码、反码与补码 7

1.3 编码 8

1.3.1 二进制编码 8

1.3.2 二-十进制编码 8

1.3.3 字符编码 10

本章小结 11

思考与练习题 12

第2章 逻辑代数 13

2.1 概述 13

2.1.1 逻辑函数的基本概念 13

2.1.2 逻辑函数的表示方法 13

2.2 基本逻辑运算 15

2.2.1 基本与、或、非运算 15

2.2.2 复合逻辑运算 17

2.3 逻辑代数的基本定律 19

2.4 逻辑函数的标准形式 21

2.5 逻辑函数的几种表示方法间的相互转换 22

2.6 逻辑函数的化简 25

2.6.1 逻辑函数最简的概念 25

2.6.2 代数化简逻辑函数 26

2.6.3 逻辑函数的卡诺图化简法 29

本章小结 35

思考与练习题 35

第3章 组合逻辑电路 40

3.1 集成逻辑门 40

3.1.1 TTL逻辑门电路 40

3.1.2 TTL集成逻辑门电路 44

3.1.3 CMOS集成逻辑门电路 52

3.1.4 CMOS数字集成电路的特点与系列 58

3.1.5 TTL电路和CMOS电路的接口 61

3.2 组合逻辑电路的分析与设计 65

3.2.1 组合逻辑电路概述 65

3.2.2 组合逻辑电路的分析 65

3.2.3 组合逻辑电路设计 68

3.3 组合逻辑模块及其应用 70

3.3.1 编码器 70

3.3.2 译码器 73

3.3.3 数据分配器 76

3.3.4 数据选择器 77

3.3.5 算术运算电路 79

3.3.6 一位数值比较器 80

3.4 组合逻辑电路中的竞争冒险 81

3.4.1 产生竞争冒险的原因 81

3.4.2 竞争冒险的判断 82

3.4.3 消去竞争冒险的方法 83

本章小结 85

思考与练习题 86

第4章 时序逻辑电路 93

4.1 时序逻辑电路的基本概念 93

4.2 触发器 94

4.2.1 基本RS触发器 95

4.2.2 同步触发器 99

4.2.3 主从触发器 106

4.2.4 主从JK触发器 108

4.2.5 边沿触发器 111

4.2.6 不同功能触发器间的相互转换 116

4.3 时序逻辑电路的分析方法 119

4.3.1 同步时序逻辑电路分析举例 120

4.3.2 异步时序逻辑电路分析举例 121

4.4 寄存器 123

4.4.1 数码寄存器 123

4.4.2 移位寄存器 124

4.4.3 集成寄存器74LS175、74LS194 125

4.5 计数器 126

4.5.1 二进制计数器 127

4.5.2 非二进制计数器 130

4.5.3 集成计数器 131

4.6 同步时序逻辑电路的设计方法 137

本章小结 140

思考与练习题 141

第5章 脉冲波形的产生与变换 150

5.1 概述 150

5.2 施密特触发器 150

5.2.1 用门电路构成的施密特触发器 150

5.2.2 施密特触发器的典型应用 152

5.3 单稳态触发器 154

5.3.1 单稳态触发器的基本特点 154

5.3.2 用门电路构成的单稳态触发器 154

5.4 多谐振荡器 159

5.4.1 多谐振荡器的基本特点 159

5.4.2 用门电路构成的多谐振荡器 159

5.4.3 用施密特触发器构成的多谐振荡器 160

5.4.4 用石英晶体构成的多谐振荡器 161

5.5 555定时器及其应用 162

5.5.1 555定时器的内部结构 162

5.5.2 555定时器的工作原理 163

5.5.3 用555定时器构成的单稳态触发器 163

5.5.4 用555定时器构成的多谐振荡器 165

5.5.5 用555定时器构成的施密特触发器 166

本章小结 167

思考与练习题 168

第6章 可编程逻辑电路 172

6.1 概述 172

6.2 RAM随机读／写存储器 172

6.2.1 RAM的结构 172

6.2.2 RAM的存储元 174

6.2.3 RAM存储容量的扩充 175

6.3 只读存储器 177

6.3.1 ROM的分类 177

6.3.2 ROM的结构与工作原理 178

6.3.3 ROM应用举例 182

6.4 现场可编程逻辑阵列（FPLA） 184

6.5 通用阵列逻辑（GAL） 185

6.5.1 GAL器件的分类和主要参数 185

6.5.2 GAL器件的基本结构 186

6.6 现场可编程门阵列（FPGA） 192

本章小结 196

思考与练习题 197

第7章 D/A转换器与A/D转换器 199

7.1 概述 199

7.2 D/A转换器 199

7.2.1 权电阻网络D/A转换器 199

7.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器 201

7.2.3 权电流型D/A转换器 201

7.2.4 具有双极性输出的D/A转换器 202

7.2.5 D/A转换器的主要技术指标 203

7.3 模拟量到数字量的转换（A/D） 204

7.3.1 模／数转换的基本概念 204

7.3.2 并联比较型A/D转换器 206

7.3.3 逐次逼近型A/D转换器 207

7.3.4 双积分型A/D转换器 208

7.3.5 A/D转换器的主要技术指标 209

本章小结 210

思考与练习题 210

第8章 VHDL硬件描述语言 213

8.1 EDA概述 213

8.1.1 EDA技术及其特点 213

8.1.2 EDA设计方法 213

8.1.3 EDA软件设计开发工具 216

8.1.4 VHDL硬件描述语言 217

8.2 VHDL的程序结构 218

8.2.1 实体 219

8.2.2 结构体 219

8.2.3 库 220

8.2.4 程序包 220

8.2.5 配置 221

8.3 VHDL的常用语句 222

8.3.1 VHDL顺序语句 222

8.3.2 VHDL并行语句 228

8.4 VHDL设计案例 237

8.4.1 汽车尾灯控制电路设计 237

8.4.2 8位串行数字密码锁设计 243

8.4.3 2FSK的数字调制设计 249

8.4.4 邮票自动售票机设计 253

本章小结 260

思考与练习题 260

参考文献 264