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第1章 绪论1

1.1概述1

1.1.1数字信号和数字电路1

1.1.2数字电路的优点和分类2

1.2数制和码制4

1.2.1数制4

1.2.2不同数制间的转换5

1.2.3二进制代码7

练习题11

第2章 逻辑代数基础12

2.1概述12

2.2逻辑代数中的常用运算13

2.2.1基本逻辑运算13

2.2.2复合逻辑运算15

2.3逻辑代数中的基本定律和常用公式18

2.3.1逻辑代数中的基本定律18

2.3.2逻辑代数中的常用公式19

2.3.3逻辑代数中的三个基本规则20

2.4逻辑函数及其表示方法21

2.4.1逻辑函数的建立21

2.4.2逻辑函数的表示方法22

2.4.3逻辑函数的两种标准形式25

2.5逻辑函数的公式化简法27

2.5.1逻辑函数的最简表达式28

2.5.2逻辑函数的公式化简法28

2.6逻辑函数的卡诺图化简法31

2.6.1卡诺图的构成31

2.6.2逻辑函数的卡诺图表示法31

2.6.3逻辑函数的卡诺图化简法34

2.7逻辑函数化简与变换的Multisim 10仿真39

2.7.1 Multisim 10主要功能及特点40

2.7.2 Multisim 10安装41

2.7.3 Multisim 10的基本操作41

2.7.4逻辑函数化简与变换的Multisim仿真45

练习题50

第3章 集成逻辑门电路59

3.1概述59

3.2基本逻辑门电路60

3.2.1二极管的开关特性61

3.2.2三极管的开关特性63

3.2.3 MOS管的开关特性65

3.2.4分立元件门电路66

3.2.5组合逻辑门电路69

3.3 TTL集成逻辑门电路72

3.3.1 TTL与非门73

3.3.2其他功能的TTL门电路81

3.3.3其他系列的TTL门电路87

3.3.4 TTL数字集成电路的系列89

3.3.5其他双极型集成逻辑门电路的特点91

3.3.6 TTL集成逻辑门电路的使用注意事项95

3.4 CMOS集成逻辑门电路96

3.4.1 CMOS反相器96

3.4.2其他功能的CMOS门电路98

3.4.3高速CMOS门电路105

3.4.4 CMOS数字集成电路的系列105

3.4.5 CMOS数字集成电路使用注意事项107

3.5 TTL电路与CMOS电路的接口109

3.5.1 TTL电路驱动CMOS电路110

3.5.2 CMOS门驱动TTL门110

3.5.3 TTL和CMOS门电路带负载时的接口电路111

3.6门电路逻辑功能测试及Multisim 10仿真112

3.6.1与非门逻辑功能测试与仿真112

3.6.2用与非门组成其他功能门电路113

3.6.3 CMOS反相器功能仿真116

练习题117

第4章 组合逻辑电路128

4.1概述128

4.1.1组合逻辑电路的特点128

4.1.2组合逻辑电路的逻辑功能描述128

4.2组合逻辑电路的分析和设计129

4.2.1组合逻辑电路的分析129

4.2.2组合逻辑电路的设计131

4.3加法器136

4.3.1半加器和全加器136

4.3.2多位加法器138

4.4编码器146

4.4.1二进制编码器146

4.4.2二-十进制编码器148

4.4.3优先编码器151

4.5译码器和数据分配器157

4.5.1二进制译码器157

4.5.2二-十进制译码器160

4.5.3显示译码器164

4.5.4译码器的应用167

4.5.5数据分配器171

4.6数据选择器173

4.6.1 4选1数据选择器173

4.6.2 8选1数据选择器174

4.6.3数据选择器的应用175

4.7数值比较器179

4.7.1 1位数值比较器180

4.7.2多位数值比较器180

4.8组合逻辑电路中的竞争与冒险184

4.8.1产生竞争冒险的原因185

4.8.2冒险的分类186

4.8.3冒险现象的判别187

4.8.4消险冒险现象的方法189

4.9 Multisim 10在组合逻辑电路中的应用192

4.9.1加法器仿真分析192

4.9.2四人表决电路设计与分析193

4.9.3编码器及译码器仿真分析195

4.9.4竞争冒险电路仿真与分析197

练习题202

第5章 集成触发器211

5.1概述211

5.2基本RS触发器212

5.2.1由与非门组成的基本RS触发器212

5.2.2由或非门组成的基本RS触发器214

5.3同步触发器218

5.3.1同步RS触发器218

5.3.2同步D触发器220

5.3.3同步JK触发器221

5.3.4同步触发器的空翻223

5.4边沿触发器223

5.4.1 TTL边沿JK触发器223

5.4.2维持阻塞D触发器225

5.4.3 T触发器和T′触发器228

5.4.4 CMOS边沿触发器229

5.5主从触发器230

5.5.1主从RS触发器230

5.5.2主从JK触发器233

5.5.3主从JK触发器的一次翻转现象235

5.6触发器的Multisim 10仿真240

5.6.1 JK触发器仿真241

5.6.2 D触发器仿真242

5.6.3用JK触发器设计彩灯控制器243

5.6.4触发器之间的相互转换245

练习题246

第6章 时序逻辑电路254

6.1概述254

6.1.1时序逻辑电路的特点与结构254

6.1.2时序逻辑电路的分类255

6.1.3时序逻辑电路功能的描述方法256

6.2时序逻辑电路的分析258

6.2.1同步时序逻辑电路的分析方法258

6.2.2异步时序逻辑电路的分析方法265

6.3寄存器和移位寄存器270

6.3.1寄存器270

6.3.2移位寄存器273

6.3.3移位寄存器的应用278

6.4计数器282

6.4.1异步计数器282

6.4.2同步计数器286

6.4.3集成计数器294

6.4.4利用计数器的级联获得大容量N进制计数器297

6.5同步时序逻辑电路的设计301

6.5.1同步时序逻辑电路的设计方法301

6.5.2同步时序逻辑电路的设计举例302

6.6时序逻辑电路的Multisim 10仿真与分析308

6.6.1计数器电路仿真与分析309

6.6.2智力竞赛八路抢答器设计与仿真分析311

6.6.3分频器设计与仿真分析313

6.6.4序列信号产生电路设计与仿真分析316

6.6.5交通灯控制器设计与仿真分析318

6.6.6数字钟设计与仿真分析322

练习题327

第7章 脉冲产生与整形335

7.1概述335

7.2施密特触发器335

7.2.1用门电路组成的施密特触发器336

7.2.2集成施密特触发器339

7.2.3施密特触发器的应用342

7.3单稳态触发器344

7.3.1微分型单稳态触发器344

7.3.2集成单稳态触发器347

7.3.3单稳态触发器的应用352

7.4多谐振荡器354

7.4.1不对称多谐振荡器354

7.4.2对称多谐振荡器356

7.4.3石英晶体多谐振荡器357

7.5 555定时器及其应用358

7.5.1 555定时器的电路结构及其工作原理359

7.5.2用555定时器组成施密特触发器360

7.5.3用555定时器组成单稳态触发器361

7.5.4用555定时器组成多谐振荡器363

7.6 555定时电路的Multisim 10仿真与分析365

7.6.1单稳态触发器的仿真365

7.6.2时基振荡发生器的仿真367

7.6.3占空比可调的脉冲波形发生器的仿真368

7.6.4施密特触发器的仿真370

7.6.5基于555定时器的音乐发生器的设计与仿真372

练习题374

第8章 数模和模数转换器381

8.1概述381

8.2 D/A转换器382

8.2.1权电阻网络D/A转换器382

8.2.2R-2R倒T型电阻网络D/A转换器383

8.2.3权电流型D/A转换器384

8.2.4 D/A转换器的主要参数387

8.2.5集成D/A转换器AD7520介绍388

8.3 A/D转换器391

8.3.1 A/D转换的一般过程391

8.3.2并联比较型A/D转换器394

8.3.3逐次渐近型A/D转换器396

8.3.4双积分型A/D转换器398

8.3.5 A/D转换器的主要参数401

8.4 A/D与D/A转换电路的Multisim 10仿真与分析402

8.4.1 A/D转换电路的仿真402

8.4.2 D/A转换电路的仿真404

8.4.3 A/D与D/A转换电路的应用409

练习题415

第9章 半导体存储器423

9.1概述423

9.1.1半导体存储器的分类423

9.1.2半导体存储器的主要技术指标424

9.2只读存储器425

9.2.1 ROM的电路结构425

9.2.2固定ROM的工作原理426

9.2.3可编程只读存储器431

9.2.4可擦除可编程只读存储器432

9.2.5 PROM的应用436

9.3随机存取存储器437

9.3.1 RAM的电路结构437

9.3.2 RAM中的存储单元440

9.3.3 RAM的扩展443

练习题446

第10章 可编程逻辑器件454

10.1概述454

10.2可编程逻辑器件的基本结构455

10.2.1 PLD的基本结构455

10.2.2 PLD器件的表示法456

10.3可编程逻辑器件457

10.3.1 PAL的基本结构457

10.3.2 PAL的输出和反馈结构458

10.4通用阵列逻辑460

10.4.1 GAL的总体结构460

10.4.2 GAL的输出宏单元462

10.5现场可编程门阵列463

10.5.1 FPGA的基本结构463

10.5.2 FPGA的模块功能464

10.5.3 FPGA的数据装载467

10.6在系统可编程逻辑器件467

10.6.1低密度在系统可编程逻辑器件468

10.6.2高密度在系统可编程逻辑器件469

练习题473

参考文献478