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绪论 1

第1章 逻辑代数与EDA技术基础 5

概述 5

1.1 数制和码制 5

1.1.1 数制 5

1.1.2 几种常用数制之间的转换 7

1.1.3 码制 10

1.1.4 算术运算和逻辑运算 15

1.2 逻辑代数基础 17

1.2.1 基本逻辑运算 17

1.2.2 逻辑代数的基本公式 23

1.2.3 逻辑代数的基本定理 25

1.2.4 逻辑函数的表示方法 27

1.2.5 逻辑函数的公式法化简 32

1.2.6 逻辑函数的卡诺图化简 34

1.2.7 具有无关项的逻辑函数及其化简 41

1.3 EDA技术基础 43

1.3.1 VHDL语言基础 43

1.3.2 Multisim 10.0软件简介 49

小结 51

思考题 51

习题 52

读物 神奇的集成电路1——电子管、晶体管溯源 54

第2章 集成逻辑门电路 62

概述 62

2.1 逻辑门电路中的开关器件 63

2.1.1 二极管及其开关特性 63

2.1.2 三极管及其开关特性 64

2.1.3 MOS管及其开关特性 65

2.2 分立元件门电路 66

2.2.1 二极管与门和或门 66

2.2.2 三极管非门 67

2.2.3 MOS管非门 67

2.3 TTL门电路 68

2.3.1 TTL反相器的电路结构和工作原理 68

2.3.2 TTL反相器的动态特性 70

2.3.3 其他类型的TTL门电路 71

2.3.4 TTL数字集成电路系列 75

2.4 CMOS门电路 79

2.4.1 CMOS反相器的电路结构和工作原理 79

2.4.2 CMOS与非门和或非门 81

2.4.3 CMOS三态门和漏极开路门 82

2.4.4 CMOS传输门 83

2.4.5 CMOS数字集成电路系列 84

2.5 门电路的VHDL描述及其仿真 85

2.5.1 门电路的VHDL描述 85

2.5.2 门电路的仿真 85

小结 87

思考题 87

习题 88

读物 神奇的集成电路2——集成电路的发明 92

第3章 组合逻辑电路 96

概述 96

3.1 组合逻辑电路分析 96

3.1.1 组合逻辑电路的特点 96

3.1.2 组合逻辑电路的分析 97

3.2 组合逻辑电路设计 99

3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险 102

3.3.1 竞争与冒险的概念 102

3.3.2 竞争与冒险的识别 103

3.3.3 冒险现象的消除 105

3.4 组合逻辑电路的VHDL描述及其仿真 106

3.4.1 组合逻辑电路的VHDL描述 106

3.4.2 组合逻辑电路的仿真 107

小结 108

思考题 108

习题 109

读物 神奇的集成电路3——硅谷的故事 110

第4章 常用组合逻辑器件及应用 116

概述 116

4.1 编码器和译码器 117

4.1.1 编码器 117

4.1.2 译码器 121

4.1.3 显示译码器 126

4.2 数据选择器和数据分配器 129

4.2.1 数据选择器 129

4.2.2 数据分配器 131

4.3 加法器和数值比较器 132

4.3.1 加法器 132

4.3.2 数值比较器 135

4.4 中规模集成电路实现组合逻辑函数 136

小结 140

思考题 141

习题 141

读物 神奇的集成电路4——半导体的奥秘 143

第5章 时序逻辑电路 147

概述 147

5.1 触发器 148

5.1.1 基本触发器 149

5.1.2 同步触发器 151

5.1.3 边沿触发器 153

5.1.4 触发器的逻辑功能及其描述方法 155

5.2 时序逻辑电路状态的描述 161

5.3 时序逻辑电路的分析方法 163

5.3.1 时序逻辑电路的分析步骤 164

5.3.2 时序逻辑电路的分析举例 164

5.4 时序逻辑电路的设计方法 168

5.4.1 时序逻辑电路的设计步骤 168

5.4.2 时序逻辑电路的设计举例 170

5.5 时序逻辑电路的竞争与冒险 175

5.6 时序逻辑电路的VHDL描述及其仿真 179

5.6.1 时序逻辑电路的VHDL描述 179

5.6.2 时序逻辑电路的仿真 181

小结 182

思考题 183

习题 183

读物 神奇的集成电路5——巧夺天工的集成电路制造工艺 186

第6章 常用时序逻辑器件及应用 188

概述 188

6.1 寄存器和移位寄存器 189

6.1.1 寄存器 189

6.1.2 移位寄存器 192

6.2 计数器 195

6.2.1 二进制计数器 196

6.2.2 十进制计数器 204

6.2.3 N进制计数器 207

6.3 顺序脉冲发生器 210

6.4 常用时序逻辑器件的应用 213

小结 217

思考题 218

习题 218

读物 神奇的集成电路6——用电脑设计集成电路 221

第7章 存储器与可编程逻辑器件 227

概述 227

7.1 可编程逻辑器件的结构和表示方法 229

7.1.1 可编程逻辑器件的结构 229

7.1.2 PLD电路的表示方法 230

7.2 存储器 231

7.2.1 只读存储器（ROM） 232

7.2.2 随机存储器（RAM） 237

7.2.3 存储器的扩展 237

7.3 可编程阵列逻辑（PAL） 238

7.4 通用阵列逻辑（GAL） 240

7.5 可擦除的可编程逻辑器件（EPLD） 241

7.6 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 243

7.7 现场可编程逻辑门阵列（FPGA） 244

7.8 可编程逻辑器件开发流程 245

小结 247

思考题 248

习题 248

读物 神奇的集成电路7——腾飞的中国芯 250

第8章 脉冲波形的产生和整形 253

概述 253

8.1 555定时器 254

8.1.1 555定时器的电路结构 254

8.1.2 555定时器的基本功能 255

8.2 施密特触发器 256

8.2.1 555定时器构成的施密特触发器 256

8.2.2 集成施密特触发器 258

8.2.3 施密特触发器的应用 260

8.3 单稳态触发器 261

8.3.1 555定时器构成的单稳态触发器 262

8.3.2 集成单稳态触发器 264

8.3.3 单稳态触发器的应用 266

8.4 多谐振荡器 267

8.4.1 555定时器构成的多谐振荡器 267

8.4.2 石英晶体多谐振荡器 271

8.4.3 多谐振荡器的应用 271

小结 272

思考题 273

习题 273

读物 神奇的集成电路8——微电子技术新领域 276

第9章 数模和模数转换器 284

概述 284

9.1 D/A转换器 285

9.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 285

9.1.2 权电流型D/A转换器 286

9.1.3 双极性输出D/A转换器 289

9.1.4 D/A转换器的转换精度和转换速度 291

9.2 A/D转换器 294

9.2.1 A/D转换器的基本原理 294

9.2.2 并联比较型A/D转换器 294

9.2.3 反馈比较型A/D转换器 297

9.2.4 双积分型A/D转换器 299

9.2.5 A/D转换器的转换精度和转换速度 301

小结 302

思考题 303

习题 304

读物 神奇的集成电路9——未来畅想曲 307

第10章 数字系统设计基础 315

概述 315

10.1 数字系统设计方法 316

10.1.1 传统设计方法 316

10.1.2 现代设计方法 318

10.2 多路智力竞赛抢答器设计 320

10.2.1 抢答器的功能要求 320

10.2.2 抢答器的组成框图 321

10.2.3 抢答器的电路设计 321

10.3 多功能数字钟设计 326

10.3.1 数字钟的功能要求 326

10.3.2 数字钟电路系统的组成框图 326

10.3.3 主体电路的设计与装调 327

10.3.4 功能扩展电路设计 329

小结 333

思考题 334

习题 334

附录1基本逻辑单元图形符号对照表 335

附录2常用数字系统名词中英文对照表 337

参考文献 340