第1章 数字逻辑基础 1
1.1 数字信号与数字电路 2
1.1.1 数字信号 2
1.1.2 数字电路 3
1.2 数制和码制 4
1.2.1 几种常用的数制 4
1.2.2 不同数制间的转换 7
1.2.3 几种常用的码制 8
1.3 逻辑代数 10
1.3.1 逻辑代数中3种基本运算 10
1.3.2 复合逻辑运算 12
1.3.3 逻辑代数的基本公式 14
1.3.4 逻辑代数的常用公式 16
1.3.5 逻辑代数的基本定理 17
1.4 逻辑函数及其表示方法 18
1.4.1 逻辑函数的定义 18
1.4.2 逻辑函数的表示方法 18
1.4.3 各种表示方法间的相互转换 19
1.5 逻辑函数的化简 21
1.5.1 逻辑函数的最简形式 21
1.5.2 公式化简法 21
1.5.3 卡诺图化简法 23
1.6 EDA技术概述 32
1.6.1 EDA发展回顾 33
1.6.2 EDA系统构成 34
1.6.3 EDA工具发展趋势 34
1.6.4 EDA工具软件MAX+plus Ⅱ简介 36
本章小结 37
习题与思考题 38
第2章 逻辑门电路 42
2.1 半导体二极管门电路 43
2.1.1 二极管的开关特性 43
2.1.2 二极管门电路 45
2.2 半导体三极管门电路 46
2.2.1 三极管的开关特性 46
2.2.2 三极管反相器 49
2.3 TTL集成门电路 50
2.3.1 TTL反相器电路结构及原理 50
2.3.2 TTL反相器的电压传输特性和抗干扰能力 53
2.3.3 TTL反相器的静态输入特性、输出特性和负载能力 55
2.3.4 TTL反相器的动态特性 60
2.3.5 TTL门电路的其他类型 62
2.3.6 TTL集成门系列简介 71
2.4 CMOS集成门电路 73
2.4.1 MOS管的开关特性 74
2.4.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理 79
2.4.3 CMOS反相器的特性及参数 80
2.4.4 CMOS门电路的其他类型 82
2.4.5 CMOS集成门系列简介 86
2.5 集成门电路的实际应用问题 88
2.5.1 集成门电路使用应注意的问题 88
2.5.2 TTL电路与CMOS电路之间的接口问题 90
本章小结 92
习题与思考题 92
第3章 组合逻辑电路 98
3.1 概述 99
3.2 组合逻辑电路的分析与设计 100
3.2.1 组合逻辑电路的分析 100
3.2.2 组合逻辑电路的设计 102
3.3 常用组合逻辑电路 105
3.3.1 编码器 106
3.3.2 译码器 113
3.3.3 数据选择器 123
3.3.4 加法器 126
3.3.5 数值比较器 130
3.4 用中规模集成电路设计组合逻辑电路 135
3.4.1 用译码器设计组合逻辑电路 135
3.4.2 用数据选择器设计组合逻辑电路 138
3.4.3 用加法器设计组合逻辑电路 140
3.4.4 综合设计 143
3.5 组合逻辑电路的竞争-冒险现象 146
3.5.1 竞争-冒险的概念及其产生原因 146
3.5.2 消除竞争-冒险的方法 147
3.6 用MAX+plusⅡ设计组合逻辑电路 150
本章小结 153
习题与思考题 153
第4章 触发器 156
4.1 概述 157
4.2 基本SR触发器（SR锁存器） 157
4.2.1 由与非门构成的基本SR触发器 157
4.2.2 由或非门构成的基本SR触发器 160
4.3 同步触发器（电平触发） 162
4.3.1 同步SR触发器 162
4.3.2 同步D触发器（D锁存器） 165
4.4 主从触发器（脉冲触发） 166
4.4.1 主从SR触发器 166
4.4.2 主从JK触发器 169
4.5 边沿触发器（边沿触发） 171
4.5.1 维持阻塞结构的边沿触发器 171
4.5.2 基于门电路传输延迟的边沿JK触发器 174
4.5.3 边沿D触发器（利用两个同步D触发器构成） 176
4.6 触发器的逻辑功能及描述方法 178
4.7 集成触发器 180
4.7.1 常用集成触发器 180
4.7.2 触发器的功能转换 182
4.8 触发器应用举例 184
4.9 用MAX+plusⅡ验证触发器逻辑功能 185
本章小结 186
习题与思考题 186
第5章 时序逻辑电路 191
5.1 时序电路的基本概念 192
5.1.1 时序电路的分类 192
5.1.2 时序电路的基本结构和描述方法 192
5.2 同步时序电路的分析方法 194
5.2.1 同步时序电路的分析任务 194
5.2.2 同步时序电路的分析步骤 194
5.3 寄存器 199
5.3.1 寄存器和移位寄存器结构组成及工作原理 199
5.3.2 集成（移位）寄存器及其应用 201
5.4 计数器 205
5.4.1 同步计数器结构组成及原理 206
5.4.2 异步计数器结构组成及原理 212
5.4.3 集成计数器及其应用 214
5.5 同步时序电路的设计方法 223
5.5.1 时序电路设计的基本任务 223
5.5.2 时序电路的设计步骤 223
5.6 用中规模集成电路设计时序电路 230
5.6.1 用移位寄存器设计 230
5.6.2 用计数器设计 231
5.6.3 综合设计 233
5.7 用MAX+plusⅡ设计时序逻辑电路 236
本章小结 239
习题与思考题 239
第6章 半导体存储器与可编程逻辑器件 242
6.1 概述 243
6.2 随机存储器RAM 245
6.2.1 RAM存储单元 245
6.2.2 RAM的结构 246
6.2.3 RAM的扩展 249
6.3 只读存储器ROM 251
6.3.1 固定ROM 251
6.3.2 可编程只读存储器PROM 252
6.3.3 现代常用ROM 256
6.4 可编程逻辑器件PLD 259
6.4.1 PLD基本原理 259
6.4.2 PLD分类 261
6.5 高密度可编程逻辑器件 263
6.5.1 复杂可编程逻辑器件CPLD 263
6.5.2 现场可编程门阵列FPGA 265
6.5.3 基于芯片的设计方法 267
6.6 硬件描述语言简介 268
6.6.1 VHDL简介 269
6.6.2 VHDL描述逻辑电路举例 271
本章小结 278
习题与思考题 278
第7章 脉冲波形的产生与整形 280
7.1 概述 281
7.1.1 矩形脉冲及其基本特性 281
7.1.2 矩形脉冲的产生和整形方法 282
7.2 555定时器及其脉冲电路 282
7.2.1 555定时器及其工作原理 282
7.2.2 由555定时器构成的单稳态触发器 285
7.2.3 由555定时器构成的施密特触发器 289
7.2.4 由555定时器构成的多谐振荡器 295
7.3 集成和其他单稳态触发器 298
7.3.1 由门电路构成的单稳态触发器 298
7.3.2 集成单稳态触发器 299
7.4 集成和其他施密特触发器 301
7.4.1 由门电路构成的施密特触发器 301
7.4.2 集成施密特触发器 302
7.5 其他多谐振荡器 304
7.5.1 由门电路构成的多谐振荡器 304
7.5.2 石英晶体多谐振荡器 306
本章小结 308
习题与思考题 308
第8章 数模和模数转换 311
8.1 概述 312
8.2 数模转换器（DAC） 312
8.2.1 DAC的基本原理 312
8.2.2 倒T形电阻网络DAC 313
8.2.3 权电流型DAC 314
8.2.4 数模转换输出极性的扩展 317
8.2.5 DAC的主要技术参数 319
8.2.6 集成DAC 321
8.3 模数转换器（ADC） 323
8.3.1 ADC的基本原理 323
8.3.2 并联比较型ADC 325
8.3.3 逐次渐近型ADC 326
8.3.4 双积分型ADC 328
8.3.5 ADC的主要技术参数 331
8.3.6 集成ADC 332
8.4 取样-保持电路 333
本章小结 335
习题与思考题 335
附录A 常用的数字逻辑集成电路 338
附录B 逻辑符号对照表 343
附录C EDA软件元件库 345
附录D 部分习题与思考题解答 347
参考文献 358