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第1章 绪论1

1.1 数字信号1

1.2 计数进位制2

1.3 不同进制数的转换3

1.4 二一十进制常用代码6

1.5 算术运算与逻辑运算8

1.6 数字电路及其发展9

本章小结10

习题10

第2章 逻辑函数及其化简11

2.1 逻辑代数11

2.1.1 三种基本逻辑11

2.1.2 基本逻辑运算13

2.2 逻辑代数的常用公式和规则17

2.2.1 逻辑代数的基本公式17

2.2.2 逻辑代数的三个规则19

2.2.3 逻辑代数的常用公式20

2.3 逻辑函数及其表示方法21

2.3.1 逻辑函数的概念21

2.3.2 逻辑函数的表示方法21

2.3.3 逻辑函数相等24

2.3.4 逻辑函数的标准形式24

2.4 逻辑函数的化简27

2.4.1 公式化简法28

2.4.2 逻辑函数的卡诺图化简法30

本章小结38

习题39

第3章 集成逻辑门41

3.1 晶体管的开关特性41

3.1.1 晶体二极管的开关特性41

3.1.2 晶体三极管的开关特性44

3.1.3 关于高低电平的概念及状态赋值46

3.2 TTL集成逻辑门47

3.2.1 TTL与非门电路47

3.2.2 TTL与非门的主要外部特性49

3.2.3 TTL其他逻辑门电路54

3.2.4 TTL门电路的改进58

3.3 MOS逻辑门电路60

3.3.1 MOS晶体管60

3.3.2 MOS反相器63

3.4 CMOS电路64

3.4.1 CMOS反相器64

3.4.2 CMOS反相器的主要特性64

3.4.3 CMOS传输门67

3.4.4 CMOS其他逻辑门电路68

3.4.5 集成门电路使用中的实际问题70

本章小结72

习题73

第4章 组合逻辑电路77

4.1 组合逻辑电路的分析77

4.2 组合逻辑电路的设计79

4.3 常用中规模集成组合逻辑电路84

4.3.1 加法器84

4.3.2 数值比较器88

4.3.3 编码器92

4.3.4 译码器95

4.3.5 数据选择器104

4.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险112

4.4.1 竞争与冒险的基本概念112

4.4.2 逻辑险象的识别113

4.4.3 逻辑冒险现象的消除115

本章小结117

习题117

第5章 触发器121

5.1 概述121

5.2 基本触发器121

5.2.1 与非门组成的基本RS触发器122

5.2.2 基本RS触发器功能的描述方法122

5.2.3 或非门组成的基本RS触发器124

5.3 钟控触发器127

5.3.1 钟控RS触发器127

5.3.2 钟控D触发器129

5.3.3 钟控JK触发器130

5.3.4 钟控T触发器和T′触发器131

5.3.5 电位触发方式的工作特点132

5.4 主从触发器132

5.4.1 主从RS触发器132

5.4.2 主从JK触发器134

5.5 边沿触发器137

5.5.1 维持-阻塞D触发器137

5.5.2 下降沿触发的边沿触发器——负边沿JK触发器139

本章小结141

习题142

第6章 时序逻辑电路144

6.1 时序逻辑电路概述144

6.1.1 时序逻辑电路的特点144

6.1.2 时序逻辑电路的分类145

6.2 时序逻辑电路的分析和设计145

6.2.1 时序逻辑电路的一般分析方法145

6.2.2 同步时序逻辑电路的分析146

6.2.3 异步时序逻辑电路的分析149

6.2.4 同步时序逻辑电路的设计151

6.3 计数器157

6.3.1 同步计数器157

6.3.2 异步计数器162

6.3.3 集成计数器举例163

6.3.4 集成计数器的应用169

6.4 寄存器177

6.4.1 数码寄存器177

6.4.2 移位寄存器178

6.4.3 寄存器的应用181

6.5 序列信号发生器187

6.5.1 反馈移存型序列信号发生器的设计187

6.5.2 计数型序列信号发生器的设计189

本章小结190

习题190

第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件193

7.1 半导体存储器概述193

7.1.1 存储器的分类193

7.1.2 半导体存储器的分类194

7.1.3 半导体存储器的主要技术指标195

7.1.4 半导体存储器芯片的基本结构195

7.2 随机存取存储器（RAM）198

7.2.1 RAM的电路结构与工作原理198

7.2.2 RAM存储单元199

7.2.3 RAM的操作与定时202

7.2.4 RAM的容量扩展203

7.2.5 RAM举例205

7.3 只读存储器（ROM）207

7.3.1 ROM的分类207

7.3.2 ROM的结构及工作原理208

7.3.3 ROM的应用212

7.3.4 ROM容量的扩展216

7.4 闪速存储器（Flash Memory）217

7.5 高速缓冲存储器218

7.5.1 多层存储结构218

7.5.2 Cache控制器219

7.5.3 Cache的基本操作220

7.5.4 地址映像及其方式220

7.6 可编程逻辑器件概述223

7.6.1 PLD器件的分类223

7.6.2 PLD的电路表示法225

7.6.3 可编程阵列逻辑器件（PAL）226

7.6.4 可编程通用阵列逻辑器件（GAL）227

7.7 高密度可编程器件概述231

7.7.1 FPGA芯片结构简介231

7.7.2 CPLD芯片结构简介235

7.7.3 高密度PLD的逻辑实现237

7.7.4 CPLD和FPGA的特点比较238

本章小结238

习题239

第8章 脉冲波形的产生与整形电路243

8.1 概述243

8.2 施密特触发器244

8.2.1 CMOS门电路构成的施密特触发器244

8.2.2 集成施密特触发器247

8.3 单稳态触发器248

8.3.1 CMOS门电路构成的微分型单稳态触发器248

8.3.2 CMOS门电路构成的积分型单稳态触发器251

8.3.3 集成单稳态触发器252

8.3.4 单稳态触发器的应用256

8.4 自激多谐振荡器257

8.4.1 用门电路组成的多谐振荡器257

8.4.2 石英晶体多谐振荡器261

8.5 555集成定时器及其应用262

8.5.1 CC7555定时器的电路结构262

8.5.2 集成定时器应用举例264

本章小结267

习题267

第9章 数／模与模／数转换电路270

9.1 数／模转换和模／数转换概述270

9.1.1 数字系统框图270

9.1.2 模／数转换器（ADC）的主要性能参数271

9.1.3 数／模转换器（DAC）的主要性能参数272

9.1.4 DAC与ADC的分类273

9.2 D/A转换器273

9.2.1 D/A转换器的基本原理273

9.2.2 权电阻网络D/A转换器274

9.2.3 倒T形电阻网络D/A转换器275

9.2.4 权电流型D/A转换器276

9.2.5 常用集成D/A转换器简介279

9.3 A/D转换器281

9.3.1 A/D转换的基本原理281

9.3.2 取样-保持电路283

9.3.3 并行比较型A/D转换器284

9.3.4 逐次比较型A/D转换器285

9.3.5 常用集成A/D转换器简介286

本章小结288

习题289

第10章 VHDL语言简介291

10.1 VHDL语言概述291

10.1.1 VHDL语言的历史291

10.1.2 VHDL系统设计的特点及优势292

10.2 VHDL语言程序的基本结构292

10.2.1 VHDL语言设计的基本单元及其构成292

10.2.2 实体294

10.2.3 结构体297

10.2.4 寄存器的VHDL描述298

10.3 VHDL语言的数据类型及运算操作符302

10.3.1 VHDL的数据类型302

10.3.2 VHDL语言的运算操作符303

10.4 VHDL语言的主要描述语句305

10.4.1 顺序描述语句305

10.4.2 并行描述语句311

10.5 基本逻辑电路设计313

10.5.1 组合逻辑电路设计313

10.5.2 时序电路设计318

10.5.3 存储器323

本章小结324

习题324

第11章 数字系统设计基础328

11.1 数字系统的概念328

11.1.1 数字系统的基本模型328

11.1.2 数字系统与逻辑功能部件的区别329

11.1.3 数字系统的设计方法及设计流程329

11.2 系统控制器的设计331

11.2.1 控制器的描述331

11.2.2 控制器的设计333

11.3 数字系统设计实例——交通灯控制系统336

11.3.1 交通灯控制系统的功能概述336

11.3.2 交通灯控制系统的设计336

11.3.3 交通灯控制器的VHDL实现338

本章小结342

习题342

附录343

附录一 集成器件的命名及封装形式343

附录二 常用74系列数字集成电路型号功能表344

参考文献350