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第1章 数字电路基础1

1.1 概述1

1.1.1 数字信号和数字电路1

1.1.2 数字电路的特点1

1.1.3 数字电路的分类2

1.1.4 数字电路的应用2

1.2 几种常用的数制和码制3

1.2.1 数制3

1.2.2 码制6

1.3 逻辑函数中三种最基本的逻辑运算9

1.3.1 逻辑函数和逻辑变量9

1.3.2 三种基本逻辑关系及其表示方法10

1.4 复合逻辑运算12

1.5 逻辑函数的几种表示方法及其相互转换13

1.5.1 已知真值表求逻辑表达式和逻辑图13

1.5.2 已知逻辑函数式求真值表和逻辑图14

1.5.3 已知逻辑图求逻辑函数式和真值表14

1.6 逻辑代数15

1.6.1 基本公式、定律和常用规则15

1.6.2 逻辑函数的代数化简法17

1.7 逻辑函数的卡诺图化简法20

1.7.1 逻辑函数的最小项及最小项表达式20

1.7.2 逻辑函数的卡诺图表示法21

1.7.3 用卡诺图化简逻辑函数24

1.7.4 具有无关项的逻辑函数及其化简26

1.8 关于正逻辑和负逻辑的规定及其转换27

本章小结28

习题29

第2章 集成逻辑门电路31

2.1 概述31

2.2 分立元件逻辑门电路32

2.2.1 二极管门电路32

2.2.2 三极管门电路35

2.3 TTL集成逻辑门38

2.3.1 TTL与非门的工作原理38

2.3.2 其他类型的TTL门电路40

2.3.3 各种系列的TTL门电路及其性能比较49

2.3.4 TTL与非门的外特性及其主要参数50

2.3.5 双极型集成逻辑门电路使用中的几个实际问题55

2.4 CMOS集成逻辑门56

2.4.1 CMOS反相器的工作原理56

2.4.2 CMOS反相器的电压、电流传输特性57

2.4.3 其他类型的CMOS逻辑门58

2.4.4 CMOS电路的正确使用63

本章小结63

习题63

第3章 组合逻辑电路66

3.1 概述66

3.2 组合逻辑电路的分析和设计67

3.2.1 组合逻辑电路的分析方法67

3.2.2 组合逻辑电路的设计方法69

3.3 常用的组合逻辑电路71

3.3.1 编码器71

3.3.2 译码器74

3.3.3 加法器79

3.3.4 数值比较器82

3.3.5 数据选择器84

3.3.6 数据分配器86

3.4 基于MSI组合逻辑电路的分析87

3.4.1 分析步骤87

3.4.2 分析举例88

3.5 基于MSI组合逻辑电路的设计89

3.6 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象91

3.6.1 什么是竞争-冒险现象91

3.6.2 竞争-冒险的识别方法92

3.6.3 消除竞争-冒险的方法92

本章小结94

习题94

第4章 触发器96

4.1 基本概念96

4.2 触发器96

4.2.1 基本RS触发器96

4.2.2 时钟控制RS触发器98

4.2.3 时钟控制D触发器100

4.2.4 时钟控制触发器的触发方式及存在的问题102

4.3 触发器的结构和工作原理102

4.3.1 主从JK触发器102

4.3.2 边沿触发器106

4.4 触发器的脉冲工作特性109

4.4.1 主从JK触发器的脉冲工作特性109

4.4.2 维持阻塞K触发器的脉冲工作特性110

4.5 触发器的逻辑功能及转换110

4.5.1 触发器的逻辑功能110

4.5.2 触发器之间的转换113

本章小结115

习题115

第5章 时序逻辑电路118

5.1 时序电路的基本概念118

5.1.1 时序电路的特点118

5.1.2 时序电路的分类119

5.1.3 时序电路的状态转换表、状态转换图和时序图119

5.2 基于触发器时序电路的分析120

5.2.1 分析方法120

5.2.2 同步时序电路的分析121

5.2.3 异步时序电路的分析123

5.3 基于触发器时序电路的设计125

5.3.1 设计步骤125

5.3.2 同步时序电路的设计126

5.3.3 异步时序电路的设计131

5.4 集成计数器132

5.4.1 异步集成计数器133

5.4.2 同步集成计数器135

5.4.3 任意进制计数器的构成138

5.5 寄存器144

5.5.1 寄存器144

5.5.2 移位寄存器146

5.6 基于MSI时序逻辑电路的分析149

5.6.1 分析步骤149

5.6.2 分析举例150

5.7 基于MSI时序逻辑电路的设计153

5.7.1 时序脉冲顺序分配器153

5.7.2 一般时序电路的设计155

本章小结156

习题156

第6章 脉冲波形发生器与整形电路160

6.1 555定时器及其应用160

6.1.1 555定时器的结构及工作原理160

6.1.2 用555定时器组成单稳态触发器电路161

6.1.3 用555定时器组成施密特触发器163

6.1.4 用555定时器组成多谐振荡器164

6.2 集成和其他单稳态触发器166

6.2.1 微分型单稳态触发器166

6.2.2 集成单稳态触发器168

6.3 集成施密特触发器171

6.4 其他多谐振荡器电路173

6.4.1 用CMOS反相器组成的多谐振荡器173

6.4.2 石英晶体多谐振荡器174

6.5 脉冲产生与整形电路的应用176

本章小结179

习题179

第7章 数／模和模／数转换器181

7.1 概述181

7.2 D/A转换器181

7.2.1 R-2R倒T型电阻网络DAC基本原理181

7.2.2 集成D/A转换器AD7520的电路结构和应用183

7.2.3 D/A转换器的主要技术指标186

7.3 A/D转换器189

7.3.1 采样和保持、量化与编码189

7.3.2 V-T型双积分式A/D转换器192

7.3.3 逐次逼近型A/D转换器195

7.3.4 并行比较型A/D转换器197

7.3.5 A/D转换器的主要技术指标199

7.4 D/A和A/D转换器应用举例200

7.4.1 数控电流源200

7.4.2 数控波形发生器200

7.4.3 3 1/2位A/D转换器ICL7106集成数字电压表201

本章小结203

习题203

第8章 半导体存储器和可编程逻辑器件205

8.1 概述205

8.2 只读存储器（ROM）205

8.2.1 固定ROM206

8.2.2 可编程ROM（PROM）209

8.2.3 可擦除可编程ROM（EPROM）210

8.3 随机存取存储器（RAM）211

8.3.1 静态随机存储器（SRAM）211

8.3.2 动态随机存储器（DRAM）213

8.3.3 存储容量的扩展方法213

8.4 可编程逻辑器件（PLD）215

8.4.1 PLD基本电路的结构、功能与习惯表示法215

8.4.2 可编程逻辑阵列（PLA）216

8.4.3 可编程阵列逻辑（PAL）218

8.4.4 通用阵列逻辑（GAL）222

8.4.5 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD）224

8.4.6 复杂可编程逻辑器件（CPLD）226

8.4.7 现场可编程门阵列（FPGA）227

8.4.8 在系统可编程通用数字开关（ispGDS）229

8.5 用存储器实现组合逻辑函数230

本章小结233

习题234

第9章 硬件描述语言236

9.1 概述236

9.2 VHDL简介237

9.2.1 基本程序简介237

9.2.2 词法构成238

9.2.3 用VHDL描述逻辑电路的实例242

本章小结242

习题243

第10章 数字电路读图练习244

10.1 读图的基本步骤244

10.1.1 读图的思路244

10.1.2 读图的基本步骤244

10.2 4 1/2位数字电压表245

10.2.1 用途和主要特点245

10.2.2 找出通路245

10.2.3 划分单元246

10.2.4 分析功能246

10.3 金属带材厚度自动控制器249

本章小结253

参考文献254