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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32

1.6.2 EDA系统构成33

1.6.3 EDA工具发展趋势34

1.6.4 EDA工具软件MAX+plus Ⅱ简介35

本章小结37

习题与思考题37

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52

2.3.3 TTL反相器的静态输入特性、输出特性和负载能力54

2.3.4 TTL反相器的动态特性58

2.3.5 TTL门电路的其他类型61

2.3.6 TTL集成门系列简介69

2.4 CMOS集成门电路71

2.4.1 MOS管的开关特性72

2.4.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理77

2.4.3 CMOS反相器的特性及参数78

2.4.4 CMOS门电路的其他类型80

2.4.5 CMOS集成门系列简介84

2.5集成门电路的实际应用问题86

2.5.1集成门电路使用应注意的问题86

2.5.2 TTL电路与CMOS电路之间的接口问题88

本章小结90

习题与思考题90

第3章 组合逻辑电路96

3.1概述97

3.2组合逻辑电路的分析与设计98

3.2.1组合逻辑电路的分析98

3.2.2组合逻辑电路的设计100

3.3常用组合逻辑电路103

3.3.1编码器104

3.3.2译码器111

3.3.3数据选择器121

3.3.4加法器124

3.3.5数值比较器128

3.4用中规模集成电路设计组合逻辑电路133

3.4.1用译码器设计组合逻辑电路133

3.4.2用数据选择器设计组合逻辑电路136

3.4.3用加法器设计组合逻辑电路138

3.4.4综合设计141

3.5组合逻辑电路的竞争—冒险现象144

3.5.1竞争—冒险的概念及其产生原因144

3.5.2消除竞争—冒险的方法145

3.6用MAX+plus Ⅱ设计组合逻辑电路148

本章小结151

习题与思考题151

第4章 触发器154

4.1概述155

4.2基本SR触发器（SR锁存器）155

4.2.1由与非门构成的基本SR触发器155

4.2.2由或非门构成的基本SR触发器158

4.3同步触发器（电平触发）160

4.3.1同步SR触发器160

4.3.2同步D触发器（D锁存器）162

4.4主从触发器（脉冲触发）163

4.4.1主从SR触发器164

4.4.2主从JK触发器166

4.5边沿触发器（边沿触发）168

4.5.1维持阻塞结构的边沿触发器169

4.5.2基于门电路传输延迟的边沿JK触发器171

4.5.3边沿D触发器（利用两个同步D触发器构成）174

4.6触发器的逻辑功能及描述方法175

4.7集成触发器177

4.7.1常用集成触发器177

4.7.2触发器的功能转换179

4.8触发器应用举例181

4.9用MAX+plus Ⅱ验证触发器逻辑功能182

本章小结183

习题与思考题184

第5章 时序逻辑电路188

5.1时序电路的基本概念189

5.1.1时序电路的分类189

5.1.2时序电路的基本结构和描述方法189

5.2同步时序电路的分析方法191

5.2.1同步时序电路的分析任务191

5.2.2同步时序电路的分析步骤191

5.3寄存器196

5.3.1寄存器和移位寄存器结构组成及原理196

5.3.2集成（移位）寄存器及其应用198

5.4计数器202

5.4.1同步计数器结构组成及原理203

5.4.2异步计数器结构组成及原理209

5.4.3集成计数器及其应用211

5.5同步时序电路的设计方法219

5.5.1时序电路设计的基本任务219

5.5.2时序电路的设计步骤219

5.6用中规模集成电路设计时序电路224

5.6.1用移位寄存器设计224

5.6.2用计数器设计226

5.6.3综合设计227

5.7 MAX+plus Ⅱ设计时序逻辑电路230

本章小结232

习题与思考题233

第6章 半导体存储器与可编程逻辑器件236

6.1概述237

6.2随机存储器RAM239

6.2.1 RAM存储单元239

6.2.2 RAM的结构240

6.2.3 RAM的扩展243

6.3只读存储器ROM245

6.3.1固定ROM245

6.3.2可编程只读存储器PROM246

6.3.3现代常用ROM250

6.4可编程逻辑器件PLD253

6.4.1 PLD基本原理253

6.4.2 PLD分类254

6.5高密度可编程逻辑器件257

6.5.1复杂可编程逻辑器件CPLD257

6.5.2现场可编程门阵列FPGA259

6.5.3基于芯片的设计方法261

6.6硬件描述语言简介262

6.6.1 VHDL简介263

6.6.2 VHDL描述逻辑电路举例265

本章小结271

习题与思考题271

第7章 脉冲波形的产生与整形272

7.1概述273

7.1.1矩形脉冲及其基本特性273

7.1.2矩形脉冲的产生和整形方法274

7.2 555定时器及其脉冲电路274

7.2.1 555定时器及其工作原理274

7.2.2由555定时器构成的单稳态触发器277

7.2.3由555定时器构成的施密特触发器281

7.2.4由555定时器构成的多谐振荡器287

7.3集成和其他单稳态触发器290

7.3.1由门电路构成的单稳态触发器290

7.3.2集成单稳态触发器291

7.4集成和其他施密特触发器293

7.4.1由门电路构成的施密特触发器293

7.4.2集成施密特触发器294

7.5其他多谐振荡器296

7.5.1由门电路构成的多谐振荡器296

7.5.2石英晶体多谐振荡器298

本章小结300

习题与思考题300

第8章 数模和模数转换303

8.1概述304

8.2数模转换器（DAC）304

8.2.1 DAC的基本原理304

8.2.2倒T形电阻网络DAC305

8.2.3权电流型DAC306

8.2.4数模转换输出极性的扩展309

8.2.5 DAC的主要技术参数311

8.2.6集成DAC313

8.3模数转换器（ADC）315

8.3.1 ADC的基本原理315

8.3.2并联比较型ADC317

8.3.3逐次渐近型ADC318

8.3.4双积分型ADC320

8.3.5 ADC的主要技术参数323

8.3.6集成ADC324

8.4取样—保持电路325

本章小结327

习题与思考题327

附录A常用的数字逻辑集成电路330

附录B 逻辑符号对照表335

附录C部分习题与思考题解答337

参考文献348