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第1章 逻辑代数基础 1

1.1 逻辑变量和逻辑运算 1

1.1.1 逻辑变量 1

1.1.2 基本逻辑运算 1

1.1.3 复合逻辑运算 4

1.2 逻辑代数的公式和定理 6

1.2.1 逻辑代数的基本公式和常用公式 6

1.2.2 逻辑代数的基本定理 7

1.3 逻辑函数及其表示方式 8

1.3.1 逻辑函数的表示方法 9

1.3.2 逻辑函数的标准形式 12

1.4 逻辑函数的公式化简法 16

1.4.1 最简逻辑式的概念 16

1.4.2 逻辑函数的公式化简法 16

1.5 逻辑函数的卡诺图化简 18

1.5.1 逻辑函数的卡诺图表示法 19

1.5.2 用卡诺图化简逻辑函数 20

1.6 具有无关项的逻辑函数及其化简 23

1.6.1 逻辑函数的无关项 23

1.6.2 具有无关项的逻辑函数的化简 24

1.7 逻辑函数的变换与实现 25

1.7.1 逻辑函数的表达形式 25

1.7.2 逻辑函数的变换 27

1.8 辅修内容 28

1.8.1 数制和码制 28

1.8.2 用Q-M法化简逻辑函数 34

1.8.3 VHDL语言基础 37

本章小结 43

习题一 44

第2章 门电路 48

2.1 数字电路的二值逻辑状态表示 48

2.2 半导体器件的开关特性 49

2.2.1 半导体二极管的开关特性 49

2.2.2 半导体三极管的开关特性 51

2.2.3 MOS管的开关特性 54

2.3 分立元件门电路 56

2.3.1 二极管与门 56

2.3.2 二极管或门 57

2.3.3 晶体三极管非门 58

2.4 TTL集成门电路 59

2.4.1 TTL反相器 59

2.4.2 其他逻辑功能TTL门电路 68

2.4.3 特殊逻辑功能的TTL门电路 71

2.5 CMOS集成门电路 74

2.5.1 CMOS反相器 74

2.5.2 其他逻辑功能的CMOS门电路 80

2.5.3 特殊逻辑功能的CMOS门电路 83

2.6 辅修内容 86

2.6.1 改进型的TTL门电路 86

2.6.2 其他类型的双极型数字集成电路 90

2.6.3 其他类型的MOS电路 95

2.6.4 逻辑门电路的正确使用 98

2.6.5 门电路的VHDL语言描述 105

本章小结 111

习题二 111

第3章 组合逻辑电路 116

3.1 组合逻辑电路的特点 116

3.2 组合逻辑电路的分析 116

3.3 组合逻辑电路的设计 120

3.4 若干常用组合逻辑电路及其应用 122

3.4.1 编码器 123

3.4.2 译码器 128

3.4.3 加法器 139

3.4.4 数值比较器 143

3.5 辅修内容 146

3.5.1 组合逻辑电路中的竞争和冒险 146

3.5.2 常用组合逻辑电路的VHDL语言描述 148

本章小结 153

习题三 154

第4章 触发器 158

4.1 概述 158

4.2 触发器电路的结构及动作特点 159

4.2.1 基本RS触发器 159

4.2.2 同步RS触发器 161

4.2.3 主从触发器 163

4.2.4 边沿触发器 166

4.3 触发器的逻辑功能及描述方法 169

4.3.1 触发器的逻辑功能及描述 169

4.3.2 触发器的电路结构与逻辑功能的关系 172

4.4 触发器逻辑功能的转换 173

4.5 辅修内容 175

4.5.1 触发器的动态特性 175

4.5.2 触发器的VHDL语言描述 177

本章小结 183

习题四 184

第5章 时序逻辑电路 189

5.1 概述 189

5.2 同步时序逻辑电路的分析 191

5.2.1 同步时序逻辑电路分析的一般步骤 192

5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例 192

5.3 同步时序逻辑电路的设计 196

5.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤 196

5.3.2 同步时序逻辑电路设计举例 197

5.4 若干常用时序逻辑电路及应用 203

5.4.1 寄存器和移位寄存器 203

5.4.2 计数器 208

5.5 辅修内容 225

5.5.1 异步时序逻辑电路的分析 225

5.5.2 时序逻辑电路中的竞争与冒险 227

5.5.3 常用时序逻辑电路的VHDL语言描述 230

本章小结 233

习题五 234

第6章 半导体存储器 238

6.1 概述 238

6.2 只读存储器 240

6.2.1 掩膜只读存储器 240

6.2.2 可编程只读存储器（PROM） 242

6.2.3 可擦除的可编程只读存储器（EPROM） 244

6.2.4 EPROM集成芯片简介 247

6.3 随机存储器 248

6.3.1 静态随机存储器 249

6.3.2 动态随机存储器 253

6.4 存储器的应用 257

6.4.1 作函数运算表电路 257

6.4.2 实现任意组合逻辑函数 259

6.5 辅修内容 264

6.5.1 顺序存取存储器（SAM） 264

6.5.2 存储器的VHDL语言描述 268

本章小结 270

习题六 271

第7章 数字系统的分析与设计 273

7.1 概述 273

7.2 数字系统的扩展 274

7.2.1 中规模集成组合逻辑电路的功能扩展 274

7.2.2 中规模集成时序逻辑电路的功能扩展 277

7.2.3 存储器容量的扩展 280

7.3 数字系统的分析 282

7.4 数字系统的设计 288

7.5 辅修内容 291

7.5.1 键盘编码器的分析 291

7.5.2 数字时钟电路的设计 296

7.5.3 简易交通信号灯控制电路的设计 309

本章小结 315

习题七 316

第8章 可编程逻辑器件 321

8.1 概述 321

8.2 现场可编程逻辑阵列（FPLA） 324

8.3 可编程阵列逻辑（PAL） 326

8.3.1 PAL器件的基本结构 326

8.3.2 PAL器件的类型 327

8.3.3 PAL器件的应用实例 328

8.4 通用阵列逻辑（GAL） 332

8.4.1 GAL器件的基本结构 332

8.4.2 GAL的行地址映射图 337

8.5 辅修内容 339

8.5.1 高密度可编程逻辑器件（HDPLD） 339

8.5.2 可编程逻辑器件的开发与编程 351

本章小结 356

习题八 357

第9章 脉冲波形的产生与整形 361

9.1 概述 361

9.2 施密特触发器 362

9.2.1 用门电路组成的施密特触发器 362

9.2.2 施密特触发器的应用 365

9.3 单稳态触发器 367

9.3.1 微分型单稳态触发器 367

9.3.2 积分型单稳态触发器 370

9.4 多谐振荡器 372

9.4.1 对称式多谐振荡器 372

9.4.2 石英晶体多谐振荡器 376

9.5 555定时器及其应用 377

9.5.1 555定时器的电路结构与功能 377

9.5.2 555定时器构成的施密特触发器 379

9.5.3 555定时器构成的单稳态触发器 380

9.5.4 555定时器构成的多谐振荡器 382

9.6 辅修内容 385

9.6.1 集成施密特触发器 385

9.6.2 集成单稳态触发器 389

9.6.3 压控振荡器 394

本章小结 399

习题九 400

第10章 数模与模数转换 404

10.1 概述 404

10.1.1 ADC与DAC的应用 404

10.1.2 ADC与DAC的性能指标 406

10.1.3 ADC与DAC的分类 406

10.2 数模转换器（DAC） 406

10.2.1 数模转换原理与一般组成 406

10.2.2 权电阻网络DAC 408

10.2.3 R-2R倒T形电阻网络DAC 411

10.2.4 DAC的转换精度与转换速度 413

10.3 模数转换器（ADC） 416

10.3.1 模数转换基本原理 416

10.3.2 并联比较型ADC 419

10.3.3 逐次逼近型ADC 422

10.3.4 双积分型ADC 424

10.3.5 ADC的转换精度和转换速度 428

10.4 辅修内容 429

10.4.1 集成DAC 429

10.4.2 集成ADC 434

本章小结 440

习题十 440

参考文献 445