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第1章 数字电路基础 1

1.1数字电路概述 1

1.1.1模拟信号和数字信号 1

1.1.2数字电路 2

1.2数制与码制 5

1.2.1常用记数制 5

1.2.2数制转换 7

1.2.3代码和常用码制 9

1.3逻辑代数的运算 11

1.3.1逻辑变量与逻辑函数 11

1.3.2 3种基本逻辑运算 12

1.3.3复合逻辑运算 13

1.4逻辑代数的基本定律和基本运算规则 15

1.4.1逻辑代数的基本定律 15

1.4.2逻辑代数的基本运算规则 16

1.5逻辑函数的表示方法及标准形式 17

1.5.1逻辑函数的表示方法 17

1.5.2逻辑函数的两种标准形式 19

1.6逻辑函数的化简 22

1.6.1逻辑函数的公式化简法 22

1.6.2逻辑函数的卡诺图化简法 24

1.6.3具有无关项的逻辑函数及其化简 30

习题1 32

第2章 门电路 35

2.1基本门电路 35

2.1.1半导体二极管和三极管的开关特性 35

2.1.2半导体二极管门电路 36

2.1.3半导体三极管非门电路 38

2.1.4 DTL门电路 38

2.2 TTL集成门电路 39

2.2.1 TTL与非门 39

2.2.2 TTL与非门的外部特性及其参数 40

2.2.3其他类型的TTL门电路 45

2.2.4 TTL数字集成电路系列简介 48

2.3.其他类型的双极型集成电路 51

2.3.1 ECL电路 51

2.3.2 I2L电路 52

2.4 MOS集成门电路 53

2.4.1 MOS管的开关特性 53

2.4.2 MOS反相器 54

2.4.3其他类型的MOS门电路 55

2.4.4 CMOS逻辑门电路的主要参数 57

2.4.5 CMOS数字集成电路系列简介 58

2.5集成门电路的使用 59

2.5.1 TTL门电路的使用 59

2.5.2 CMOS门电路的使用 60

2.5.3门电路的接口技术 61

习题2 63

第3章 组合逻辑电路 68

3.1小规模集成电路构成的组合电路 68

3.1.1组合电路的分析 68

3.1.2组合电路的设计 71

3.2中规模集成电路及其应用 75

3.2.1编码器 75

3.2.2译码器 79

3.2.3数据分配器和数据选择器 85

3.2.4数值比较器 91

3.2.5加法与减法运算 94

3.3组合逻辑电路中的竞争-冒险 97

3.3.1竞争-冒险及产生原因 97

3.3.2竞争-冒险的判断方法 98

3.3.3消除竞争-冒险的方法 99

习题3 100

第4章 触发器 105

4.1基本RS触发器 105

4.1.1电路结构 105

4.1.2基本工作原理 106

4.1.3逻辑功能及其描述 106

4.2同步RS触发器 108

4.2.1同步RS触发器的电路结构 108

4.2.2工作原理 108

4.2.3逻辑功能及其描述 109

4.2.4同步触发器的空翻现象 110

4.3主从触发器 110

4.3.1主从RS触发器 110

4.3.2主从JK触发器 111

4.4边沿触发器 113

4.4.1维持-阻塞边沿D触发器 114

4.4.2 CMOS主从结构的边沿触发器 116

4.5触发器功能的转换 117

4.6集成触发器 121

4.6.1集成触发器举例 121

4.6.2集成触发器的脉冲工作特性和主要指标 123

4.6.3触发器的应用举例 124

习题4 127

第5章 时序逻辑电路 131

5.1时序逻辑电路概述 131

5.1.1时序逻辑电路的结构及特点 131

5.1.2时序逻辑电路的分类 132

5.2时序逻辑电路的分析 132

5.2.1时序逻辑电路一般分析步骤 132

5.2.2同步时序逻辑电路分析举例 133

5.2.3异步时序逻辑电路分析举例 136

5.3同步时序逻辑电路的设计 137

5.3.1同步时序逻辑电路的设计方法 137

5.3.2一般时序逻辑电路的设计举例 141

5.4计数器 142

5.4.1二进制计数器 143

5.4.2非二进制计数器 150

5.4.3集成计数器的应用 155

5.5数码寄存器与移位寄存器 163

5.5.1数码寄存器 163

5.5.2移位寄存器 164

5.5.3集成移位寄存器74194 167

5.5.4移位寄存器构成的移位型计数器 168

习题5 171

第6章 半导体存储器 177

6.1概述 177

6.1.1半导体存储器的结构 177

6.1.2半导体存储器的种类 179

6.1.3半导体存储器的技术指标 179

6.2随机存取存储器 180

6.2.1静态存储单元 180

6.2.2动态存储单元 181

6.2.3 RAM的操作与定时 181

6.2.4存储器容量扩展 182

6.3只读存储器 184

6.3.1掩膜ROM 185

6.3.2可编程PROM 186

6.3.3 EPROM 186

6.3.4 E2 PROM 186

6.3.5 Flash Memory 186

6.3.6串行E2 PROM 187

6.3.7存储器的应用 187

6.4常用存储器集成芯片简介 188

6.4.1 6116型RAM器简介 188

6.4.2 2764型EPROM简介 189

习题6 189

第7章 可编程逻辑器件 192

7.1可编程逻辑器件概述 192

7.1.1 PLD发展历程 192

7.1.2目前流行可编程器件的特点 193

7.1.3可编程逻辑器件的基本结构和分类 194

7.1.4 PLD的表示方法 195

7.2中小规模PLD介绍 196

7.2.1可编程只读存储器PROM 196

7.2.2可编程逻辑阵列PLA 196

7.2.3可编程阵列逻辑PAL 197

7.2.4通用阵列逻辑GAL 197

7.3复杂可编程逻辑器件结构与工作原理 199

7.3.1 CPLD基本结构 199

7.3.2 Altera公司MAX7000系列CPLD简介 200

7.4 FPGA结构与工作原理 205

7.4.1 FPGA的基本结构 205

7.4.2 Xilinx公司XC4000系列FPGA简介 207

7.5 FPGA/CPLD开发应用选择 209

习题7 210

第8章EDA技术 213

8.1 EDA概述 213

8.1.1 EDA技术含义 213

8.1.2 EDA技术的基本特征和基本工具 214

8.1.3 EDA的工程设计流程 215

8.2 MAX+PlusⅡ概述 217

8.2.1 MAX+Plus Ⅱ简介 217

8.2.2软件组成 218

8.2.3设计流程 219

8.3原理图输入设计方法 219

8.3.1原理图编辑流程 219

8.3.2设计项目的处理 221

8.3.3设计项目的校验 222

8.3.4器件编程 223

8.3.5引脚锁定 224

8.3.6编程下载 224

8.3.7设计顶层文件 225

8.4 VHDL语言的基本结构 225

8.4.1 2选1多路选择器的V HDL描述 226

8.4.2 VHDL程序的基本结构 227

8.4.3实体 227

8.4.4结构体 229

8.5 VHDL语言要素 232

8.5.1 VHDL文字规则 232

8.5.2 VHDL数据对象 234

8.5.3 VHDL数据类型 237

8.5.4 VHDL操作符 244

8.6 VHDL顺序语句 248

8.6.1赋值语句 248

8.6.2转向控制语句 249

8.6.3 WAIT语句 256

8.6.4子程序调用语句 257

8.6.5返回语句 259

8.6.6 NULL语句 259

8.7 VHDL并行语句 259

8.7.1进程语句 260

8.7.2并行信号赋值语句 262

8.7.3块语句结构 264

8.7.4并行过程调用语句 265

8.7.5元件例化语句 266

8.7.6生成语句 268

8.8 VHDL描述风格 272

8.8.1行为描述 272

8.8.2数据流描述 273

8.8.3结构描述 274

8.9 VHDL设计举例 275

8.9.1组合逻辑电路设计 275

8.9.2时序逻辑电路设计 278

8.9.3状态机设计 281

8.9.4系统设计 284

习题8 288

第9章 脉冲波形的产生与变换 290

9.1集成555定时器 290

9.1.1电路组成及工作原理 290

9.1.2 555定时器的功能 291

9.2施密特触发器 293

9.2.1由门电路组成的施密特触发器 293

9.2.2集成施密特触发器 294

9.2.3由555定时器组成的施密特触发器 295

9.2.4施密特触发器的应用 296

9.3单稳态触发器 297

9.3.1集成单稳态触发器 298

9.3.2由555定时器组成的单稳态触发器 301

9.3.3单稳态触发器的用途 302

9.4多谐振荡器 303

9.4.1由门电路构成多谐振荡器 303

9.4.2石英晶体振荡器 304

9.4.3用施密特触发器构成多谐振荡器 305

9.4.4由555定时器构成多谐振荡器 306

习题9 307

第10章D/A和A/D 311

10.1 D/A转换器 311

10.1.1权电阻网络D/A转换器 312

10.1.2倒T形电阻网络D/ A转换器 313

10.1.3权电流型D/ A转换器 314

10.1.4 D/A转换器的主要技术指标 315

10.1.5 D/A转换器集成芯片及选择要点 316

10.1.6集成DAC器件 319

10.2 A/D转换器 320

10.2.1 A/D转换器的工作原理 320

10.2.2并行比较型A/D转换器 322

10.2.3逐次比较型A/D转换器 324

10.2.4双积分型A/D转换器 326

10.2.5 A/D转换器的主要技术指标 328

10.2.6 A/D转换器集成芯片及选择要点 329

10.2.7集成ADC器件 332

习题10 333

附录A ASCII码编码表 336

参考文献 337