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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 数字电路的特点和分类2

1.2 数制和码制2

1.2.1 数制2

1.2.2 不同数制间的转换4

1.2.3 二进制代码8

1.3 二进制数的算术运算11

1.3.1 两数绝对值之间的运算11

1.3.2 原码、反码和补码13

本章小结15

自测题15

练习题17

第2章 逻辑代数基础18

2.1 概述18

2.2 逻辑代数中的常用运算18

2.2.1 基本逻辑运算18

2.2.2 复合逻辑运算21

2.3 逻辑代数中的基本定律和常用公式25

2.3.1 逻辑代数中的基本定律25

2.3.2 逻辑代数中的常用公式26

2.3.3 逻辑代数中的三个基本规则28

2.4 逻辑函数及其表示方法31

2.4.1 逻辑函数的建立31

2.4.2 逻辑函数的两种标准形式34

2.5 逻辑函数的公式化简法40

2.5.1 逻辑函数的最简表达式40

2.5.2 逻辑函数的公式化简法41

2.6 逻辑函数的卡诺图化简法44

2.6.1 用卡诺图表示逻辑函数44

2.6.2 用卡诺图化简逻辑函数49

2.6.3 用卡诺图化简具有无关项的逻辑函数54

本章小结56

自测题57

练习题58

技能题61

第3章 集成逻辑门电路62

3.1 概述62

3.2 基本逻辑门电路63

3.2.1 二极管的开关特性63

3.2.2 三极管的开关特性65

3.2.3 MOS管的开关特性68

3.2.4 分立元件门电路69

3.3 TTL集成逻辑门电路73

3.3.1 TTL与非门73

3.3.2 其他功能的TTL门电路82

3.3.3 其他系列的TTL门电路89

3.3.4 TTL数字集成电路的系列91

3.3.5 其他双极型集成逻辑门电路93

3.3.6 TTL集成逻辑门电路的使用注意事项96

3.4 CMOS集成逻辑门电路98

3.4.1 CMOS反相器99

3.4.2 其他功能的CMOS门电路100

3.4.3 高速CMOS门电路103

3.4.4 CMOS数字集成电路的系列104

3.4.5 CMOS集成逻辑门电路的使用注意事项105

3.5 TTL电路与CMOS电路的接口107

3.5.1 TTL电路驱动CMOS电路107

3.5.2 CMOS电路驱动TTL电路108

本章小结109

自测题110

练习题112

技能题119

第4章 组合逻辑电路120

4.1 概述120

4.2 组合逻辑电路的分析和设计121

4.2.1 组合逻辑电路的分析121

4.2.2 组合逻辑电路的设计123

4.3 加法器129

4.3.1 半加器和全加器129

4.3.2 加法器132

4.4 编码器134

4.4.1 二进制编码器134

4.4.2 二-十进制编码器135

4.4.3 优先编码器137

4.5 译码器和数据分配器140

4.5.1 二进制译码器140

4.5.2 二-十进制译码器143

4.5.3 显示译码器145

4.5.4 译码器的应用150

4.5.5 数据分配器154

4.6 数据选择器155

4.6.1 4选1数据选择器155

4.6.2 8选1数据选择器157

4.6.3 数据选择器的应用158

4.7 数值比较器161

4.7.1 1位数值比较器162

4.7.2 多位数值比较器162

4.8 组合逻辑电路中的竞争冒险165

4.8.1 产生竞争冒险的原因165

4.8.2 冒险的分类165

4.8.3 冒险现象的判别166

4.8.4 消除冒险现象的方法168

本章小结170

自测题171

练习题172

技能题176

第5章 集成触发器178

5.1 概述178

5.2 基本RS触发器179

5.2.1 由与非门组成的基本RS触发器179

5.2.2 由或非门组成的基本RS触发器181

5.2.3 集成锁存器181

5.3 同步触发器184

5.3.1 同步RS触发器185

5.3.2 同步D触发器187

5.3.3 同步JK触发器189

5.3.4 同步触发器的空翻192

5.4 边沿触发器192

5.4.1 TTL边沿JK触发器192

5.4.2 维持阻塞D触发器197

5.4.3 T触发器和T′触发器199

5.4.4 CMOS边沿触发器201

5.5 主从触发器204

5.5.1 主从RS触发器204

5.5.2 主从JK触发器205

5.5.3 主从JK触发器的一次翻转现象206

5.6 触发器的应用举例207

本章小结210

自测题211

练习题213

技能题222

第6章 时序逻辑电路223

6.1 概述223

6.2 时序逻辑电路的分析224

6.2.1 同步时序逻辑电路的分析224

6.2.2 异步时序逻辑电路的分析229

6.3 寄存器和移位寄存器232

6.3.1 寄存器232

6.3.2 移位寄存器233

6.3.3 移位寄存器的应用235

6.4 计数器237

6.4.1 异步计数器238

6.4.2 同步计数器244

6.4.3 集成计数器248

6.4.4 利用计数器的级联获得大容量N进制计数器262

6.4.5 集成计数器应用举例265

6.5 同步时序逻辑电路的设计268

6.5.1 同步时序逻辑电路的设计268

6.5.2 同步时序逻辑电路设计举例268

本章小结273

自测题274

练习题276

技能题282

第7章 脉冲产生与整形电路283

7.1 概述283

7.2 555定时器的电路结构及其逻辑功能284

7.2.1 555定时器的电路结构284

7.2.2 555定时器的逻辑功能285

7.3 施密特触发器286

7.3.1 施密特触发器的逻辑符号和电压传输特性286

7.3.2 用555定时器组成施密特触发器287

7.3.3 集成施密特触发器288

7.3.4 施密特触发器的应用290

7.4 单稳态触发器292

7.4.1 用555定时器组成单稳态触发器292

7.4.2 集成单稳态触发器294

7.4.3 单稳态触发器的应用300

7.5 多谐振荡器301

7.5.1 用555定时器组成多谐振荡器302

7.5.2 石英晶体多谐振荡器304

本章小结307

自测题308

练习题309

技能题314

第8章 数模和模数转换器315

8.1 概述315

8.2 D/A转换器316

8.2.1 权电阻网络D/A转换器316

8.2.2 R-2R倒T形电阻网络D/A转换器318

8.2.3 权电流型D/A转换器319

8.2.4 D/A转换器的主要参数320

8.2.5 集成D/A转换器AD7520介绍321

8.3 A/D转换器323

8.3.1 A/D转换的一般过程323

8.3.2 并联比较型A/D转换器324

8.3.3 逐次渐近型A/D转换器325

8.3.4 双积分型A/D转换器327

8.3.5 A/D转换器的主要参数330

8.3.6 集成A/D转换器CC7106介绍330

本章小结334

自测题335

练习题336

技能题336

第9章 半导体存储器337

9.1 概述337

9.2 只读存储器（ROM）337

9.2.1 ROM的电路结构和基本电路338

9.2.2 固定ROM的基本电路和工作原理338

9.2.3 可编程只读存储器（PROM）341

9.2.4 可擦除可编程只读存储器342

9.3 随机存取存储器（RAM）345

9.3.1 RAM的电路结构和读／写过程345

9.3.2 RAM中的存储单元346

9.3.3 RAM的扩展349

本章小结351

自测题352

练习题352

第10章 可编程逻辑器件354

10.1 概述354

10.2 可编程逻辑器件的基本结构354

10.2.1 PLD的基本结构354

10.2.2 PLD器件的表示法355

10.3 可编程阵列逻辑（PAL）356

10.3.1 PAL的基本结构356

10.3.2 PAL的输出和反馈结构357

10.4 通用阵列逻辑（GAL）361

10.4.1 GAL的总体结构361

10.4.2 GAL的输出逻辑宏单元（OLMC）361

10.5 现场可编程门阵列（FPGA）366

10.5.1 FPGA的基本结构367

10.5.2 FPGA的模块功能367

10.5.3 FPGA的数据装载370

10.6 在系统可编程逻辑器件ISP-PLD371

10.6.1 低密度在系统可编程逻辑器件372

10.6.2 高密度在系统可编程逻辑器件373

10.6.3 可编程器件的应用设计简介377

本章小结378

自测题379

练习题379

第11章 硬件描述语言（VHDL）381

11.1 概述381

11.2 VHDL语言的程序结构382

11.2.1 VHDL语言的实体和结构体382

11.2.2 VHDL语言的库、程序包和配置385

11.2.3 子程序388

11.3 VHDL编程语言的基本要素391

11.3.1 VHDL的语言元素391

11.3.2 VHDL的基本语句395

11.4 VHDL语言结构体的描述方法404

11.5 VHDL设计基本逻辑电路举例406

本章小结409

自测题409

练习题410

附录 数字电路的安装调试与故障检测412

自测题参考答案419

部分练习题答案426

参考文献433