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第1章 数字电路基础 1

1.1 数制和码制 2

1.1.1 几种常用的数制 2

1.1.2 常用数制间的相互转换 4

1.1.3 二进制数的算术运算 6

1.1.4 几种常用的编码 8

1.2 逻辑代数基础 12

1.2.1 逻辑代数的基本概念 13

1.2.2 逻辑代数的基本公式和规则 18

1.3 逻辑函数的表示方法及其相互转换 21

1.3.1 逻辑函数的表示方法 21

1.3.2 各种表示方法间的相互转换 26

1.4 逻辑函数的化简 30

1.4.1 逻辑函数的最简形式 30

1.4.2 代数化简法 31

1.4.3 卡诺图化简法 33

1.4.4 具有无关项的逻辑函数及其化简 35

1.4.5 多输出逻辑函数的化简 36

1.5 VHDL简介 37

1.5.1 VHDL的基本结构 38

1.5.2 VHDL的基本元素 40

1.5.3 VHDL的基本语句 43

本章小结 48

习题 49

第2章 集成门电路 53

2.1 CMOS门电路 55

2.1.1 MOS管的开关特性 55

2.1.2 CMOS反相器 58

2.1.3 CMOS门电路技术参数 62

2.1.4 CMOS与非门、或非门和缓冲门 67

2.1.5 CMOS传输门 70

2.1.6 CMOS三态门 72

2.1.7 CMOS漏极开路门 73

2.1.8 CMOS集成电路的产品系列及使用 77

2.2 TTL门电路 79

2.2.1 BJT的开关特性 79

2.2.2 TTL反相器 81

2.2.3 TTL门电路技术参数 82

2.2.4 TTL与非门、或非门和与或非门 88

2.2.5 TTL三态门和集电极开路门 90

2.2.6 TTL集成电路的产品系列及使用 93

2.3 集成电路的接口问题 95

2.3.1 不同系列间的接口电路 95

2.3.2 门电路带负载时的接口电路 97

2.4 门电路的VHDL描述与仿真 99

2.4.1 门电路的VHDL描述 99

2.4.2 门电路的仿真 100

本章小结 100

习题 100

第3章 组合逻辑电路 106

3.1 组合逻辑电路的人工分析和设计 107

3.1.1 组合逻辑电路的人工分析 107

3.1.2 组合逻辑电路的人工设计 108

3.2 几种常用的组合逻辑电路 110

3.2.1 编码器 110

3.2.2 译码器 115

3.2.3 数据选择器 123

3.2.4 加法器 126

3.2.5 数值比较器 130

3.3 常用中规模集成组合逻辑电路的应用 133

3.3.1 译码器的应用 133

3.3.2 数据选择器的应用 136

3.3.3 加法器的应用 139

3.4 组合逻辑电路的竞争冒险 140

3.4.1 竞争冒险的概念与成因 140

3.4.2 逻辑冒险现象的判断 141

3.4.3 消除竞争冒险的方法 142

3.5 组合逻辑电路的VHDL描述与仿真 143

3.5.1 组合逻辑电路的VHDL描述 143

3.5.2 组合逻辑电路的仿真 145

本章小结 146

习题 147

第4章 触发器 152

4.1 RS锁存器 153

4.1.1 RS锁存器的构成 153

4.1.2 RS锁存器的逻辑功能 154

4.2 同步触发器 157

4.2.1 同步RS触发器 157

4.2.2 同步D触发器 159

4.3 边沿触发器 162

4.3.1 边沿D触发器 162

4.3.2 边沿JK触发器 164

4.4 触发器的功能描述与应用举例 167

4.4.1 触发器的功能描述 167

4.4.2 触发器的应用举例 170

4.5 触发器的电气特性 172

4.5.1 触发器的静态特性 173

4.5.2 触发器的动态特性 173

4.6 触发器的VHDL描述与仿真 175

4.6.1 触发器的VHDL描述 175

4.6.2 触发器的仿真 176

本章小结 177

习题 178

第5章 时序逻辑电路 184

5.1 时序逻辑电路的人工分析与设计 185

5.1.1 时序逻辑电路的人工分析 185

5.1. 2 同步时序逻辑电路的人工设计 190

5.2 几种常用的时序逻辑电路 193

5.2.1 计数器 193

5.2.2 寄存器 204

5.3 常用中规模集成时序逻辑电路的应用 206

5.3.1 计数器的应用 206

5.3.2 寄存器的应用 211

5.4 时序逻辑电路中的冒险 218

5.5 时序逻辑电路的VHDL描述与仿真 219

5.5.1 时序逻辑电路的VHD.描述 219

5.5.2 时序逻辑电路的仿真 221

本章小结 221

习题 222

第6章 半导体存储器 227

6.1 只读存储器（ROM） 228

6.1.1 ROM的工作原理 228

6.1.2 可编程存储单元 231

6.1.3 ROM的应用举例 233

6.2 随机存取存储器（RAM） 237

6.2.1 静态随机存取存储器（SRAM） 237

6.2.2 动态随机存取存储器（DRAM） 238

6.3 存储容量的扩展 239

6.3.1 位扩展 239

6.3.2 字扩展 239

本章小结 240

习题 240

第7章 可编程逻辑器件 242

7.1 PLD中组合逻辑的基本结构 242

7.1.1 与或阵列结构 242

7.1.2 查表结构 243

7.2 通用阵列逻辑（GAL） 244

7.2.1 GAL的基本结构 244

7.2.2 输出逻辑宏单元（OLMC） 246

7.3 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 248

7.3.1 CPLD的基本结构 248

7.3.2 可编程逻辑块 249

7.3.3 可编程互连资源 250

7.3.4 I/O控制块 250

7.4 现场可编程门阵列（FPGA） 251

7.4.1 FPGA的基本结构 251

7.4.2 可配置逻辑块（CLB） 252

7.4.3 互连资源（IR） 252

7.5 PLD器件的选用 252

本章小结 253

习题 254

第8章 脉冲产生和整形电路 255

8.1 施密特触发器 257

8.1.1 施密特触发器的特点 257

8.1.2 常见的施密特触发器 257

8.1.3 施密特触发器的应用 260

8.2 单稳态触发器 261

8.2.1 单稳态触发器的特点 261

8.2.2 常见的单稳态触发器 261

8.2.3 单稳态触发器的应用 266

8.3 多谐振荡器 268

8.3.1 多谐振荡器的特点 268

8.3.2 常见的多谐振荡器电路 268

8.3.3 多谐振荡器的应用 274

8.4 555定时器及其应用 274

8.4.1 555定时器的电路结构和功能分析 274

8.4.2 用555定时器构成的施密特触发器 276

8.4.3 用555定时器构成的单稳态触发器 277

8.4.4 用555定时器构成的多谐振荡器 278

本章小结 280

习题 281

第9章 数／模与模／数转换 286

9.1 D/A转换器 287

9.1.1 D/A转换的基本原理 287

9.1.2 几种常用的D/A转换器 287

9.1.3 D/A转换器的转换精度与转换速度 290

9.1.4 集成D/A转换器及其应用 292

9.2 A/D转换器 296

9.2.1 A/D转换的基本原理 296

9.2.2 几种常用的A/D转换器 298

9.2.3 A/D转换器的转换精度与转换速度 302

9.2.4 集成A/D转换器及其应用 303

本章小结 306

习题 306

第10章 数字系统设计初步 309

10.1 数字系统的基本概念 309

10.1.1 数字系统是什么 309

10.1.2 数字系统的基本结构 309

10.1.3 数字系统的设计方法 310

10.1.4 数字系统硬件实现的途径 311

10.2 数字系统的通用IC实现 312

10.2.1 算法流程图 312

10.2.2 算法状态机图 313

10.2.3 基于通用IC的数字系统实现 314

10.3 数字系统的PLD实现 319

10.3.1 采用PLD实现数字系统的步骤 319

10.3.2 设计实例 320

本章小结 322

习题 322

附录 MAX+plusⅡ使用简介 324

参考文献 328