电子信息类专业基础课程系列教材 数字电路与系统设计PDF电子书下载

第1章 数制与编码 1

1.1 数字逻辑电路概述 1

1.2 数制 3

1.2.1 进位计数制 3

1.2.2 几种常用的数制 3

1.2.3 不同进位计数制之间的转换 5

1.3 编码 8

1.3.1 二-十进制编码（BCD码） 8

1.3.2 可靠性编码 9

1.3.3 字符代码 11

1.4 带符号数的表示及运算 11

本章小结 14

习题1 14

第2章 逻辑代数基础 16

2.1 逻辑代数的基本运算 16

2.1.1 逻辑函数的概念 16

2.1.2 三种基本逻辑运算 17

2.2 逻辑代数的公式和规则 18

2.2.1 逻辑代数公式 18

2.2.2 化简公式 19

2.2.3 三个重要规则 21

2.3 复合逻辑和逻辑门 22

2.3.1 常用复合逻辑运算和复合门 22

2.3.2 常用逻辑门的等效符号 24

2.3.3 集电极开路门和三态逻辑门 25

2.4 逻辑函数表达式的常用形式 26

2.4.1 实现逻辑函数表达式的常用形式 26

2.4.2 逻辑函数的两种标准形式 29

2.5 逻辑函数的化简方法 32

2.5.1 代数化简法 32

2.5.2 卡诺图化简法 34

2.5.3 无关项逻辑函数及其化简 40

本章小结 42

习题2 42

第3章 组合逻辑电路 46

3.1 组合逻辑电路分析 46

3.2 组合逻辑电路设计 49

3.2.1 组合逻辑电路设计举例 49

3.2.2 多输出组合逻辑电路的设计 51

3.3 常用中规模组合逻辑器件及其应用 53

3.3.1 译码器 53

3.3.2 编码器 61

3.3.3 数据选择器 64

3.3.4 加法器 70

3.3.5 数值比较器 72

3.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险 72

3.4.1 竞争与冒险 72

3.4.2 冒险的判别 73

3.4.3 冒险的消除 74

本章小结 75

习题3 75

第4章 触发器 80

4.1 基本RS触发器 80

4.1.1 基本RS触发器的构成及工作原理 80

4.1.2 基本RS触发器的描述方法 81

4.1.3 基本RS触发器的应用举例 83

4.2 钟控触发器 83

4.2.1 常用钟控触发器 83

4.2.2 钟控触发器存在的空翻现象 86

4.3 主从触发器和边沿触发器 87

4.3.1 主从触发器 87

4.3.2 边沿触发器 89

4.4 触发器的逻辑符号及时序图 90

4.4.1 触发器的逻辑符号 90

4.4.2 触发器的时序图 91

本章小结 94

习题4 94

第5章 时序逻辑电路的分析和设计 97

5.1 时序逻辑电路的基本概念 97

5.1.1 时序逻辑电路的结构 97

5.1.2 时序逻辑电路的分类 98

5.2 同步时序逻辑电路的分析 99

5.2.1 同步时序逻辑电路的一般分析过程 99

5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例 100

5.3 异步时序逻辑电路的分析方法 107

5.4 同步时序逻辑电路的设计方法 109

5.4.1 建立原始状态图或状态表 112

5.4.2 状态化简 116

5.4.3 状态分配 118

5.4.4 同步时序逻辑电路的设计举例 119

5.5 集成计数器 124

5.5.1 常用集成计数器 125

5.5.2 任意模值计数器 129

5.5.3 分频器与计数器的关系 135

5.6 集成寄存器 136

5.6.1 寄存器和移位寄存器 136

5.6.2 集成移位寄存器构成移位型计数器 139

5.7 中规模时序电路的综合应用 143

5.7.1 序列信号检测器 143

5.7.2 序列信号发生器 144

5.7.3 简单数字滤波电路设计 149

本章小结 152

习题5 153

第6章 脉冲波形的产生与整形 158

6.1 555定时器及其应用 158

6.1.1 555定时器的结构与功能 158

6.1.2 555定时器的典型应用 160

6.2 集成单稳态触发器 166

6.3 石英晶体振荡器 167

6.3.1 石英晶体 168

6.3.2 逻辑门构成的晶体振荡电路 168

6.3.3 集成晶体振荡器 169

本章小结 170

习题6 171

第7章 集成逻辑门 174

7.1 数字集成电路的分类 174

7.2 TTL集成逻辑门 175

7.2.1 TTL与非门的工作原理 175

7.2.2 TTL与非门的特性与参数 176

7.2.3 TTL集成电路系列 180

7.2.4 集电极开路门和三态门 181

7.3 CMOS集成逻辑门 185

7.3.1 CMOS反相器 185

7.3.2 CMOS逻辑门 187

7.3.3 CMOS传输门 187

7.3.4 CMOS集成电路系列 188

7.4 集成门电路使用中的实际问题 189

7.4.1 TTL电路与CMOS电路的接口 189

7.4.2 CMOS电路使用注意事项 189

7.4.3 输入、输出端与外接电阻 190

本章小结 191

习题7 192

第8章 存储器和可编程逻辑器件 195

8.1 半导体存储器概述 195

8.2 只读存储器（ROM） 196

8.2.1 ROM的结构及其工作原理 196

8.2.2 ROM的分类 197

8.2.3 ROM的应用 201

8.3 随机存取存储器（RAM） 207

8.3.1 RAM的结构 207

8.3.2 RAM的存储单元电路 208

8.3.3 集成RAM 210

8.3.4 存储器容量的扩展 215

8.4 可编程逻辑器件 217

8.4.1 低密度可编程逻辑器件 217

8.4.2 现场可编程门阵列（FPGA） 226

8.4.3 可编程逻辑器件的开发过程 231

本章小结 233

习题8 234

第9章 数模和模数转换器 237

9.1 概述 237

9.1.1 A/D转换器的主要技术指标 238

9.1.2 D/A转换器的主要技术指标 239

9.2 数模转换器及其应用 240

9.2.1 D/A转换器的基本工作原理 240

9.2.2 并行输入8位DAC0832 241

9.2.3 串行输入16位DAC8551 243

9.3 A/D转换器 244

9.3.1 A/D转换器的基本工作原理 244

9.3.2 并行输出8位A/D转换器ADC0809 249

9.3.3 串行输出12位A/D转换器ADS7886 251

本章小结 252

习题9 252

第10章 VHDL硬件描述语言及数字系统设计实例 254

10.1 概述 254

10.2 VHDL程序基本结构 255

10.2.1 实体 256

10.2.2 结构体 257

10.2.3 库和程序包 258

10.2.4 配置 260

10.3 VHDL的基本语法 260

10.3.1 数据对象 260

10.3.2 数据类型 261

10.3.3 运算操作符 263

10.4 VHDL的主要描述语句 265

10.4.1 并行描述语句 265

10.4.2 顺序描述语句 268

10.5 数字电路的VHDL描述实例 277

10.5.1 组合逻辑电路的VHDL描述方法 277

10.5.2 时序逻辑电路的VHDL描述方法 280

10.5.3 有限状态机的VHDL设计 285

10.6 数字系统设计 290

10.6.1 数字系统设计方法 290

10.6.2 数字系统设计实例 291

本章小结 308

习题10 309

数字系统设计大作业 310

附录 常用74系列数字集成电路分类索引表 312

参考文献 315