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1 绪论 1

1.1 数字信号与数字电路 1

1.1.1 从模拟信号到数字信号 1

1.1.2 数字信号的特点和参数 4

1.1.3 数字技术的发展 5

1.1.4 数字电路 7

1.2 数制 8

1.2.1 十进制 8

1.2.2 二进制 9

1.2.3 十六进制 9

1.2.4 十-二进制数的转换 11

1.2.5 十-十六进制数的转换 12

1.3 码制 13

1.3.1 二-十进制码 13

1.3.2 字符代码 15

1.3.3 计算机与微处理机的操作指令代码 16

1.3.4 二进制数据的传送 16

小结 19

思考题和习题 19

2 基本逻辑电路 22

2.1 开关电路 22

2.1.1 机械开关电路 22

2.1.2 二极管的开关特性 25

2.1.3 BJT的开关特性 28

2.1.4 MOS管的开关特性 31

2.2 基本逻辑门 39

2.2.1 基本逻辑运算 39

2.2.2 用受控开关构成的基本逻辑门 42

2.3 CMOS集成电路 45

2.3.1 CMOS集成电路的一般结构 45

2.3.2 CMOS基本逻辑门电路 47

2.3.3 CMOS集成电路的输入电路 51

2.3.4 CMOS集成电路的输出电路 53

2.3.5 CMOS集成电路应用中的实际问题 59

2.4 其他类型的MOS集成电路 63

2.4.1 NMOS集成电路 63

2.4.2 PMOS集成电路 65

2.5 TTL集成电路 66

2.5.1 TTL反相器 66

2.5.2 TTL基本逻辑门电路 68

2.5.3 TTL输入电路的特性 69

2.5.4 TTL输出电路及其特性 70

2.5.5 TTL电路的改进系列 74

2.6 逻辑电路的接口 77

2.6.1 不同系列逻辑电路之间的接口 77

2.6.2 集成逻辑电路对外部负载的驱动 80

小结 83

思考题和习题 84

3 逻辑代数基础 93

3.1 逻辑代数的基本公式和定理 93

3.1.1 逻辑代数的基本公式 93

3.1.2 逻辑代数的基本定理 95

3.2 逻辑函数及其表达 97

3.2.1 逻辑函数的建立和表达 97

3.2.2 逻辑函数的最小项表达式 98

3.3 逻辑函数的变换与化简 102

3.3.1 逻辑函数的代数法变换与化简 103

3.3.2 逻辑函数的卡诺图化简法 105

3.3.3 含无关项的逻辑函数及其化简 110

3.3.4 逻辑函数的列表化简法 113

3.4 逻辑函数应用中的几个问题 115

3.4.1 正逻辑体系与负逻辑体系 115

3.4.2 基本逻辑门的反演符号 116

小结 121

思考题和习题 122

4 组合逻辑电路的分析与设计 125

4.1 组合逻辑电路的分析 125

4.2 组合逻辑电路的设计 127

4.3 可编程阵列组合逻辑电路 131

4.4 组合逻辑电路中的竞争冒险 136

4.4.1 竞争冒险产生的原因 136

4.4.2 竞争冒险消除的方法 137

小结 139

思考题和习题 139

5 常用组合逻辑功能器件 144

5.1 编码器 144

5.1.1 编码器的定义与功能 144

5.1.2 集成电路编码器 146

5.2 译码器 153

5.2.1 二进制译码器 153

5.2.2 二-十进制译码器 158

5.2.3 七段数码显示译码器 160

5.3 数据选择器／数据分配器 165

5.3.1 数据选择器 165

5.3.2 数据分配器 170

5.3.3 模拟信号选择／分配器 172

5.4 数值比较器 173

5.5 加法器 176

5.5.1 二进制加法运算 176

5.5.2 半加器和全加器 177

5.5.3 多位数加法器 179

小结 182

思考题和习题 182

6 触发器 189

6.1 触发器及其分类 189

6.1.1 触发器 189

6.1.2 触发器的分类 189

6.2 基本RS触发器 190

6.2.1 由与非门组成的RS触发器 190

6.3 TTL时钟触发器 193

6.3.1 同步RS触发器 194

6.3.2 主从JK触发器 197

6.3.3 边沿D触发器 202

6.4 CMOS触发器 207

小结 210

思考题和习题 211

7 时序逻辑电路分析与设计 216

7.1 时序逻辑电路的概述 216

7.1.1 时序逻辑电路的结构框图及其特点 216

7.1.2 时序逻辑电路的分类 217

7.1.3 时序逻辑电路逻辑功能的描述方法 219

7.2 时序逻辑电路分析 222

7.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法 223

7.2.2 异步时序逻辑电路的分析方法 230

7.3 同步时序逻辑电路设计 234

小结 241

思考题和习题 242

8 常用时序逻辑功能器件 247

8.1 寄存器 247

8.1.1 数码寄存器 248

8.1.2 集成数码寄存器 248

8.2 移位寄存器 250

8.2.1 单向移位寄存器 252

8.2.3 中规模集成移位寄存器 255

8.3 计数器 259

8.3.1 计数器的功能和分类 259

8.3.2 异步计数器 260

8.3.3 同步计数器 262

8.3.4 中规模集成计数器 271

小结 283

思考题和习题 284

9 半导体存储器 288

9.1 只读存储器（ROM） 288

9.1.1 固定只读存储器 288

9.1.2 可编程只读存储器 292

9.2 随机存取存储器（RAM） 297

9.2.1 RAM的电路结构与工作原理 298

9.2.2 RAM示例 304

9.3 存储器容量的扩展 307

9.3.1 字长（位数）的扩展 307

9.3.2 字数的扩展 308

小结 311

思考题和习题 311

10 可编程逻辑器件 316

10.1 概述 316

10.2 可编程阵列逻辑器件（PAL）简介 318

10.3 可编程通用阵列逻辑器件（GAL） 320

10.3.1 GAL的基本结构 320

10.3.2 输出逻辑宏单元（OLMC） 322

10.3.3 GAL中E2CMOS编程单元的组织结构 326

10.4 复杂的可编程逻辑器件（CPLD） 329

10.4.1 CPLD的结构 329

10.4.2 CPLD的编程 335

小结 342

思考题和习题 343

11 数模与模数转换器 347

11.1 D/A转换器 347

11.1.1 权电阻网络D/A转换器 347

11.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器 349

11.1.3 集成D/A转换器及其应用 351

11.1.4 D/A转换器的输出方式 353

11.1.5 D/A转换器的主要技术指标 357

11.2 A/D转换器 359

11.2.1 A/D转换的一般工作过程 359

11.2.2 并行比较型A/D转换器 361

11.2.3 逐次比较型A/D转换器 363

11.2.4 双积分式A/D转换器 366

11.2.5 A/D转换器的主要技术指标 369

小结 371

思考题和习题 371

12 脉冲波形的产生与变换 374

12.1 施密特触发器 374

12.1.1 由门电路组成的施密特触发器 375

12.1.2 集成施密特触发器 379

12.1.3 施密特触发器的应用 380

12.2 多谐振荡器 382

12.2.1 电容器充电和放电速率 382

12.2.2 用施密特触发器构成多谐振荡器 385

12.2.3 由门电路组成的多谐振荡器 387

12.2.4 石英晶体多谐振荡器 389

12.3 单稳态触发器 391

12.3.1 由门电路组成的单稳态触发器 391

12.3.2 集成单稳态触发器 394

12.3.3 单稳态触发器的应用 397

12.4 555定时器 398

12.4.1 555定时器 399

12.4.2 由555定时器构成的施密特触发器 400

12.4.3 由555定时器构成的单稳态触发器 402

12.4.4 由555定时器构成的多谐振荡器 404

小结 407

思考题和习题 407

附录A ASCII码 414

附录B CMOX和TTL逻辑电路的技术参数 416

附录C 常用逻辑符号对照表 417

附录D 国产半导体集成电路型号命名法（GB3430-82） 418

参考文献 420