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绪论 1

第1章 逻辑代数基础 5

1.1 数制 5

1.1.1 常用数制 5

1.1.2 不同数制间的转换 7

1.2 编码 10

1.2.1 二-十进制编码 10

1.2.2 可靠性编码 11

1.3 原码、反码和补码 15

1.3.1 原码、反码和补码 15

1.3.2 用补码进行二进制数运算 16

1.4 逻辑代数基础 17

1.4.1 基本逻辑运算 17

1.4.2 复合逻辑运算 20

1.4.3 正逻辑和负逻辑 23

1.5 逻辑代数的公式与定律 23

1.5.1 逻辑代数的基本公式与定律 24

1.5.2 逻辑代数的常用公式 26

1.5.3 逻辑代数的三个基本运算规则 27

1.6 逻辑函数的表示方法 28

1.6.1 真值表 28

1.6.2 逻辑函数表达式 29

1.6.3 卡诺图 31

1.6.4 逻辑图 34

1.6.5 波形图 34

1.6.6 几种表示方法之间的相互转换 34

1.7 逻辑函数的化简方法 37

1.7.1 逻辑函数的最简式 38

1.7.2 逻辑函数的公式化简法 39

1.7.3 逻辑函数的图形化简法 40

1.7.4 具有无关项的逻辑函数化简 41

本章小结 43

习题 44

第2章 门电路 48

2.1 概述 48

2.2 半导体基础知识 49

2.2.1 本征半导体 50

2.2.2 杂质半导体 51

2.2.3 PN结 52

2.3 半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性 56

2.3.1 二极管的开关特性 56

2.3.2 三极管的开关特性 59

2.3.3 MOS管的开关特性 65

2.4 分立元件门电路 68

2.4.1 二极管与门 68

2.4.2 二极管或门 69

2.4.3 三极管非门 70

2.4.4 MOS管非门 71

2.5 TTL门电路 72

2.5.1 TTL反相器 72

2.5.2 TTL常用门电路 78

2.5.3 集电极开路门和三态门 80

2.5.4 改进型TTL门电路 84

2.5.5 其他双极型门电路 85

2.6 CMOS门电路 86

2.6.1 NMOS门电路 86

2.6.2 CMOS反相器 87

2.6.3 CMOS常用逻辑门电路 91

2.6.4 CMOS传输门、漏极开路门和三态门 93

2.6.5 CMOS门电路特点及使用注意事项 95

本章小结 96

习题 97

第3章 组合逻辑电路 102

3.1 概述 102

3.2 组合逻辑电路的分析与设计方法 103

3.2.1 组合逻辑电路的分析方法 103

3.2.2 组合逻辑电路的设计方法 104

3.3 加法器 105

3.3.1 半加器和全加器 105

3.3.2 加法器 107

3.3.3 减法器 109

3.4 数值比较器 111

3.4.1 1位数值比较器 111

3.4.2 多位数值比较器 112

3.4.3 集成数值比较器 113

3.5 编码器和译码器 115

3.5.1 编码器 115

3.5.2 译码器 121

3.6 数据选择器和数据分配器 128

3.6.1 数据选择器 128

3.6.2 数据分配器 130

3.7 用中规模集成电路实现组合逻辑函数 131

3.7.1 用数据选择器实现组合逻辑函数 131

3.7.2 用译码器实现组合逻辑函数 137

3.8 只读存储器 139

3.8.1 ROM的电路组成及工作原理 139

3.8.2 ROM应用举例及容量扩展 141

3.9 组合逻辑电路中的竞争冒险现象 145

3.9.1 产生竞争冒险的原因 145

3.9.2 消除竞争冒险的方法 146

本章小结 147

习题 148

第4章 触发器 151

4.1 概述 151

4.1.1 对触发器的基本要求 151

4.1.2 触发器的现态和次态 151

4.1.3 触发器的分类 152

4.2 基本RS触发器 152

4.2.1 与非门构成的基本RS触发器 152

4.2.2 或非门组成的基本RS触发器 155

4.3 同步触发器 159

4.3.1 同步RS触发器 159

4.3.2 同步D触发器 162

4.4 主从触发器 165

4.4.1 主从RS触发器 165

4.4.2 主从JK触发器 168

4.5 边沿触发器 171

4.5.1 边沿D触发器 171

4.5.2 边沿JK触发器 176

4.6 时钟触发器的功能分类及转换 180

4.6.1 边沿触发器的功能分类及功能表示方法 180

4.6.2 触发器的转换 183

4.7 触发器的电气特性 185

4.7.1 静态特性 186

4.7.2 动态特性 186

本章小结 187

习题 188

第5章 时序逻辑电路 193

5.1 概述 193

5.1.1 时序逻辑电路特点 193

5.1.2 时序逻辑电路功能的描述方法 194

5.1.3 时序电路的分类 195

5.2 时序逻辑电路的基本分析方法和设计方法 196

5.2.1 时序逻辑电路的基本分析方法 197

5.2.2 时序逻辑电路的基本设计方法 201

5.3 计数器 209

5.3.1 计数器的特点及分类 209

5.3.2 计数器分析 210

5.3.3 计数器设计 222

5.3.4 集成计数器及其应用 230

5.4 寄存器 244

5.4.1 基本寄存器 244

5.4.2 移位寄存器 246

5.4.3 集成移位寄存器 250

5.4.4 移位寄存器型计数器 252

5.5 读写存储器 257

5.5.1 RAM分类与结构 257

5.5.2 静态RAM（SRAM） 259

5.5.3 动态RAM（DRAM） 261

5.5.4 RAM容量扩展 263

5.6 顺序脉冲发生器 264

5.6.1 计数器型顺序脉冲发生器 265

5.6.2 移位型顺序脉冲发生器 266

本章小结 267

习题 268

第6章 脉冲信号的产生和整形电路 273

6.1 脉冲 273

6.1.1 常见脉冲波形 273

6.1.2 矩形脉冲信号的主要参数 273

6.2 集成555定时器 274

6.2.1 555定时器电路组成 274

6.2.2 555定时器工作原理 275

6.3 施密特触发器 276

6.3.1 由门电路构成的施密特触发器 276

6.3.2 用555构成的施密特触发器 278

6.3.3 集成施密特触发器 280

6.3.4 施密特触发器的应用 282

6.4 单稳态触发器 284

6.4.1 积分型单稳态触发器 284

6.4.2 用555构成的单稳态触发器 285

6.4.3 集成单稳态触发器介绍 288

6.4.4 单稳态触发器应用 291

6.5 多谐振荡器 293

6.5.1 环形振荡器 293

6.5.2 对称式多谐振荡器 294

6.5.3 石英晶体多谐振荡器 295

6.5.4 用555构成的多谐振荡器 297

6.5.5 多谐振荡器的应用 300

本章小结 302

习题 302

第7章 数模与模数转换器 304

7.1 D/A转换器 304

7.1.1 D/A转换器的基本原理 304

7.1.2 权电阻D/A转换器 305

7.1.3 T型电阻网络D/A转换器 307

7.1.4 倒T型电阻D/A转换器 308

7.1.5 权电流型D/A转换器 310

7.1.6 权电流型D/A转换器应用举例 311

7.1.7 D/A转换器的主要技术指标 312

7.2 A/D转换器 313

7.2.1 A/D转换器工作原理 313

7.2.2 并行比较型A/D转换器 317

7.2.3 逐次型A/D转换器 319

7.2.4 双积分式A/D转换器 321

7.2.5 A/D转换器的主要技术指标 323

7.2.6 集成A/D转换器及其应用 324

本章小结 327

习题 328

第8章 数字电路的综合应用 329

8.1 抢答器 329

8.1.1 设计说明 329

8.1.2 设计任务 329

8.1.3 功能分析 329

8.1.4 参考器件 334

8.2 交通灯控制器 334

8.2.1 设计说明 334

8.2.2 设计任务 334

8.2.3 功能分析 335

8.2.4 参考器件 335

8.3 汽车尾灯控制电路 335

8.3.1 设计说明 335

8.3.2 设计任务 336

8.3.3 功能分析 336

8.3.4 参考器件 337

8.4 数字钟 337

8.4.1 设计说明 337

8.4.2 设计任务 337

8.4.3 功能分析 337

8.4.4 参考器件 338

附录A 国产半导体集成电路型号命名法 339

附录B 常用门电路符号对照表 341

附录C 国产半导体器件型号命名方法 342

参考文献 343