第1章 初识数字电路 1
数字电路的基本概念 1
模拟信号与数字信号 1
数字信号的表示法 2
数字电路 3
数制与BCD码 5
几种常用的计数制 5
不同数制之间的相互转换 7
二-十进制码 9
逻辑运算 10
基本逻辑运算 10
常用逻辑运算 12
逻辑门对信号的控制作用 14
逻辑函数及其表示方法 14
逻辑函数的建立 14
逻辑函数的表示方法 15
小结 17
习题 17
第2章 分析与设计数字电路的工具 19
逻辑代数 19
逻辑代数的基本公式 19
逻辑代数的基本规则 20
逻辑函数的代数化简法 21
卡诺图化简法 23
最小项与最小项表达式 23
卡诺图及其逻辑函数的卡诺图表示法 25
卡诺图化简法 28
具有无关项的逻辑函数的化简 31
VHDL硬件描述语言简介 33
VHDL的基本结构 33
VHDL的语言元素 36
VHDL的基本语句 39
小结 45
习题 45
第3章 逻辑门电路 47
二极管的开关特性及二极管门电路 47
二极管的开关特性 47
二极管门电路 49
三极管的开关特性及三极管门电路 51
三极管的开关特性 51
三极管非门电路 54
二极管和三极管组成的与非门电路 55
TTL逻辑门电路 56
TTL与非门的基本结构及工作原理 56
TTL与非门的开关速度 58
TTL与非门的电压传输特性及抗干扰能力 60
TTL与非门的带负载能力 63
TTL门电路的其他类型 65
TTL集成门电路系列简介 70
MOS逻辑门电路 72
NMOS门电路 72
CMOS非门 74
CMOS门电路 76
CMOS集成门电路系列简介 79
集成门电路的应用 80
TTL与CMOS集成逻辑门性能比较 80
TTL与CMOS器件之间的接口问题 80
门电路带负载时的接口问题 82
多余输入端的处理 83
两种有效电平及两种逻辑符号 83
两种有效电平 83
两种逻辑符号 84
逻辑符号的变换 85
门电路的VHDL描述 86
小结 87
习题 88
第4章 组合逻辑电路 93
组合逻辑电路的分析方法与设计方法 93
组合逻辑电路概述 93
组合逻辑电路的分析方法 94
组合逻辑电路的设计方法 95
编码器 98
编码器的基本概念及工作原理 98
二进制编码器 99
优先编码器 100
编码器的应用 101
译码器 103
译码器的基本概念及工作原理 103
集成译码器举例 104
译码器的应用 106
数字显示译码器 108
数据选择器 111
数据选择器的基本概念及工作原理 111
集成数据选择器举例 112
数据选择器的应用 113
数值比较器 115
数值比较器的基本概念及工作原理 115
集成数值比较器及其应用 117
加法器 118
加法器的基本概念及工作原理 118
快速进位集成加法器74283 120
组合逻辑电路中的竞争冒险 123
竞争冒险产生的原因 123
冒险现象的识别 125
冒险现象的消除方法 126
组合逻辑电路的VHDL描述 127
VHDL中中间变量的描述 127
组合逻辑电路的VHDL描述举例 128
小结 130
习题 130
第5章 记忆单元电路 134
锁存器 134
具有记忆功能的双稳态元件 134
用与非门组成的RS锁存器 135
用或非门组成的RS锁存器 136
门控RS锁存器 136
门控D锁存器 137
触发器 138
时钟信号与触发器 138
主从RS触发器 139
主从JK触发器及T与T＇触发器 141
维持-阻塞边沿D触发器 144
利用传输延迟的边沿JK触发器 147
CMOS主从结构的边沿触发器 148
集成锁存器与触发器 149
集成触发器举例 149
触发器功能的转换 151
触发器的动态特性 153
锁存器与触发器应用举例 153
锁存器与触发器的VHDL描述 156
锁存器的描述 156
触发器的描述 157
小结 158
习题 159
第6章 时序逻辑电路 164
时序逻辑电路的基本概念 164
时序逻辑电路的一般分析方法 165
时序逻辑电路分析的一般步骤 165
同步时序逻辑电路分析举例 166
异步时序逻辑电路分析举例 168
计数器 169
二进制计数器 170
十进制计数器 175
集成计数器举例 178
集成计数器的应用 183
寄存器 188
并行数据寄存器 188
移位寄存器 189
移位寄存器构成的移位型计数器 192
时序逻辑电路的一般设计方法 194
同步时序逻辑电路的设计 194
异步时序逻辑电路的设计 198
时序逻辑电路的VHDL描述 200
VHDL中状态的描述 200
一般时序电路的VHDL描述举例 201
状态机及其VHDL描述 203
小结 207
习题 208
第7章 脉冲单元电路 212
脉冲信号与脉冲电路 212
集成555定时器 214
电压比较器 214
555定时器 215
施密特触发器 217
用555定时器构成的施密特触发器 217
用门电路构成的施密特触发器 219
集成施密特触发器 219
施密特触发器的应用 221
多谐振荡器 222
用555定时器构成的多谐振荡器 222
用门电路组成的多谐振荡器 224
石英晶体振荡器 226
多谐振荡器的应用 228
单稳态触发器 230
用555定时器构成的单稳态触发器 231
用门电路组成的单稳态触发器 234
集成单稳态触发器 235
单稳态触发器的应用 238
小结 240
习题 240
第8章 半导体存储器 244
什么是半导体存储器 244
只读存储器 245
固定ROM 245
可编程ROM 248
光擦除可编程ROM 249
电擦除可编程ROM 250
快闪存储器 252
用ROM产生逻辑函数 253
随机存取存储器 255
RAM的基本结构 255
静态RAM 257
动态RAM 260
存储器的容量扩展 262
小结 264
习题 264
第9章 数模与模数转换器 267
概述 267
D／A转换器 268
D／A转换器的基本原理 268
R／2R倒T形电阻网络D／A转换器 269
权电流型D／ A转换器 271
D／A转换器的主要技术指标 271
集成D／A转换器及其应用 272
A／D转换器 276
A／D转换的一般步骤 276
并行比较型A／D转换器 279
逐次逼近型A／D转换器 281
双积分型A／D转换器 283
A／D转换器的主要技术指标 285
集成A／D转换器及其应用 286
小结 288
习题 289
第10章 可编程逻辑器件 291
PLD的基本概念 291
PLD的由来 291
PLD的结构与分类 292
PLD的电路表示法 293
低密度PLD 294
ROM也是一种可编程逻辑器件 295
可编程逻辑阵列PLA 296
可编程阵列逻辑PAL 299
通用阵列逻辑GAL 299
高密度PLD 302
复杂可编程逻辑器件CPLD 302
现场可编程门阵列FPGA 305
基于可编程逻辑器件的数字系统设计流程 307
小结 309
习题 309
参考文献 312