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第0章　绪论1

0.1 数字技术发展史1

目录1

0.2　脉冲信号与数字信号2

0.3 数制与数制转换3

0.4　算术运算与逻辑运算7

第1章　逻辑函数8

1.1 逻辑函数8

1.1.1 基本逻辑运算8

1.1.2　逻辑函数的基本定理10

1.1.3 逻辑函数的基本运算规则11

1.2　逻辑函数的标准型12

1.2.1 逻辑函数的两种标准形式12

1.2.2　将逻辑函数变换为标准型14

1.3.1 3种基本逻辑门16

1.3　几种常用的复合逻辑及其逻辑门16

1.3.2 常用的复合逻辑及其逻辑门17

＊1.3.3　正逻辑与负逻辑18

1.4　逻辑函数的简化19

1.4.1　逻辑代数简化法19

1.4.2　卡诺图简化法21

＊1.5　卡诺图的其他应用28

＊1.6 多输出函数的简化30

小结33

思考题和习题34

第2章　集成逻辑门37

2.1 数字集成电路概述37

2.2　晶体二极管和三极管的开关特性38

2.2.1 晶体二极管的开关特性38

2.2.2　晶体三极管的开关特性40

2.3　TTL逻辑门43

2.3.1 浅饱和型TTL与非门43

2.3.2　TTL与非门的性能指标46

2.3.3 其他系列TTL与非门49

2.3.4 集电极开路与非门（OC门）51

2.3.5 三态TTL与非门（TSL）54

2.4　射极耦合逻辑门（ECL）55

2.4.1 ECL反相器56

2.4.2　ECL或／或非门56

2.5　MOS逻辑门57

2.5.1　MOS管58

2.5.2　MOS管的静态特性59

2.5.3　NMOS逻辑门62

2.6.1 CMOS反相器64

2.6 CMOS逻辑门64

2.6.2　CMOS逻辑门65

＊2.6.3 其他系列CMOS门67

2.6.4　CMOS逻辑门的性能指标69

2.6.5 CMOS门使用中的几个问题71

＊2.7　集成逻辑门使用中的几个问题72

小结74

思考题和习题75

第3章　组合逻辑电路78

3.1 组合逻辑电路的设计78

3.1.1 提供原、反变量输入条件的组合电路设计79

3.1.2　提供原变量输入条件的组合电路设计84

＊3.1.3 多端输出组合电路的设计84

3.2　组合逻辑电路的分析87

3.3.1　编码88

3.3　编码与编码器88

3.3.2　编码器91

3.4　译码与译码器95

3.4.1 译码器的设计95

3.4.2　中规模集成通用译码器97

3.4.3　码制转换译码器103

3.4.4　中规模集成数字显示译码器107

3.5　二进制运算电路111

3.5.1　半加器111

3.5.2　全加器112

3.5.3 中规模集成4位加法器113

3.5.4　数值比较器115

3.6　数据选择器119

3.6.1 数据选择器的类型及主要性能119

3.6.2　用数据选择器设计组合逻辑电路123

＊3.7　数据分配器126

＊3.8　奇偶产生器／检验器128

3.8.1 奇偶产生器／检验器的设计128

3.8.2　中规模集成奇偶产生器／检验器129

3.9　组合逻辑电路中的冒险现象130

3.9.1 组合电路中的竞争与冒险130

3.9.2　逻辑冒险的检查和消除132

3.9.3　功能冒险的消除135

小结135

思考题和习题136

第4章　集成触发器140

4.1 RS触发器140

4.1.1　基本RS触发器140

4.1.2　时钟RS触发器142

4.1.3　主从RS触发器145

4.2　主从JK触发器146

4.3　维持阻塞型D触发器149

4.4　T和T′触发器151

4.4.1　T触发器151

4.4.2　T′触发器152

4.5　边沿型触发器152

4.5.1 TTL边沿型JK触发器153

＊4.5.2 CMOS边沿型D触发器154

＊4.5.3 CMOS边沿型JK触发器155

4.6　集成触发器使用中的几个问题156

4.6.1 集成触发器的选用156

4.6.2　激励表的应用157

4.6.3　触发器类型转换157

4.6.4　如何画工作波形158

思考题和习题160

小结160

第5章 时序逻辑电路164

5.1 时序逻辑电路概述164

5.2　同步时序电路的设计166

5.2.1 同步时序电路的设计方法166

5.2.2　拟定原始状态表或状态图166

5.2.3　状态简化169

5.2.4　状态分配173

5.2.5　确定激励函数和输出函数173

5.2.6　设计举例175

5.3 同步时序电路的分析177

5.4　寄存器和锁存器181

5.4.1　寄存器181

5.4.2　锁存器184

5.5.1 移位寄存器的设计185

5.5　移位寄存器185

5.5.2 中规模集成移位寄存器187

＊5.5.3　移位寄存器的应用191

5.6 计数器193

5.6.1　计数器的功能和分类193

5.6.2　同步计数器193

5.6.3　异步计数器204

5.6.4　中规模集成计数器208

5.6.5 采用中规模集成计数器设计任意进制计数器215

5.7　序列信号发生器218

小结222

思考题和习题222

6.1 硬件描述语言概述228

6.1.1　现代EDA技术简介228

第6章　硬件描述语言228

6.1.2 硬件描述语言及其开发软件简介230

6.2　ABEL-HDL的基本语法232

6.2.1　ABEL-HDL的特点232

6.2.2 ABEL-HDL的语法规定233

6.2.3 ABEL-HDL中对基本逻辑器件的描述242

6.3　ABEL-HDL模块源文件结构244

6.3.1　ABEL-HDL模块基本结构框架244

6.3.2　ABEL-HDL模块结构245

＊6.3.3　ABEL-HDL中的层次设计方法254

6.4　ISP Synario软件及其使用方法257

6.4.1 ISP Synario软件的特点及安装257

6.4.2　ISP Synario设计起点259

6.4.3 ISP Synario原理图设计260

6.4.4 ISP Synario ABEL-HDL设计263

6.4.5 设计结果的测试与仿真264

6.5　利用ABEL-HDL源文件描述真值表和逻辑函数266

＊6.6　利用ABEL-HDL源文件描述组合逻辑电路269

6.7　利用ABEL-HDL源文件描述时序逻辑电路272

小结276

思考题和习题276

第7章　半导体存储器279

7.1 随机存储器（RAM）279

7.1.1　RAM的基本结构280

7.1.2　RAM的典型产品介绍284

7.1.3　RAM的容量扩展286

7.2　只读存储器（ROM）287

7.2.1　只读存储器（ROM）288

7.2.2　可擦可编只读存储器（EPROM）290

7.2.3 电可擦可编只读存储器（E2PROM）292

＊7.2.4　快闪只读存储器（U盘）294

＊7.2.5　ROM的应用295

7.3　双端口随机存储器（DPRAM）297

7.3.1　电路结构297

7.3.2　工作原理298

小结299

思考题和习题299

第8章 可编程逻辑器件301

8.1 可编程逻辑器件的结构和分类301

8.1.1　PLD器件表示方法301

8.1.2　PLD的基本结构303

8.1.3　PLD的分类304

8.1.4　可编程逻辑器件的优点305

8.2　可编程通用阵列逻辑（GAL）306

8.2.1　GAL器件的电路结构307

8.2.2　输出逻辑宏单元（OLMC）的组态结构312

＊8.2.3　编程应用中的几个技术问题314

＊8.2.4　用GAL设计逻辑电路316

8.3　可编程逻辑阵列（PLA）318

8.3.1　PLA的工作原理318

8.3.2　用PLA设计逻辑电路319

8.4　复杂可编程逻辑器件（CPLD）321

8.4.1　MAX 7000S系列CPLD器件321

8.4.2　ispLSI 1032EA器件328

8.5　现场可编程门阵列（FPGA）332

8.5.1　FPGA的电路结构332

8.5.2　FPGA的连接方法340

8.5.3　FPGA的编程和加载方法343

＊8.6　用CPLD、FPGA设计数字系统347

8.6.1 大规模可编程逻辑器件的设计流程347

8.6.2　用CPLD、FPGA设计数字跑表348

小结356

思考题和习题358

第9章　脉冲单元电路359

9.1　概述359

9.1.1 脉冲信号与脉冲电路359

9.1.2　脉冲信号的主要参数359

＊9.1.3 集成运算放大器的传输特性360

9.2　施密特触发器361

9.2.1 集成门构成的施密特触发器361

9.2.2 集成运放构成的施密特触发器364

9.3　单稳态触发器366

9.3.1 集成运放构成的单稳态触发器366

9.3.2　单片集成单稳态触发器367

9.3.3　单稳态触发器的应用371

9.4　多谐振荡器372

9.4.1 集成运放构成的多谐振荡器373

9.4.2　施密特触发器构成的多谐振荡器374

9.4.3　单稳态触发器构成的多谐振荡器375

＊9.4.4　石英晶体振荡器376

＊9.5　555定时器及其应用376

9.5.1 555定时器的电路结构与功能376

9.5.2　用555定时器构成施密特触发器378

9.5.3 用555定时器构成单稳态触发器379

9.5.4　用555定时器构成自激多谐振荡器380

小结382

思考题和习题383

第10章 模数及数模转换技术386

10.1 模数及数模转换技术概述386

10.2　数模转换器387

10.2.1 数模转换器的基本原理387

10.2.2　电压型数模转换器388

＊10.2.3　电流型数模转换器391

10.2.4　中规模集成数模转换器393

10.2.5　数模转换器的性能指标398

10.3　模数转换器400

10.3.1 模数转换的基本原理400

10.3.2　直接转换型模数转换器402

＊10.3.3　间接转换型模数转换器407

10.3.4　模数转换器的性能指标408

＊10.4　集成模数转换器409

小结414

思考题和习题415

附录一　常用逻辑单元图形符号对照表416

附录二　本书中的文字符号和图形符号及其说明418

附录三 汉英名词、缩写词对照表420

参考文献424