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第1章 数字逻辑基础1

1.1数制和码制1

1.1.1进位记数制1

1.1.2不同记数制间的转换2

1.1.3二进制数的运算4

1.1.4编码4

1.2逻辑代数的基本运算7

1.2.1逻辑代数的三种基本运算8

1.2.2复合逻辑运算9

1.3逻辑代数的基本公式和常用公式10

1.3.1基本公式和常用公式10

1.3.2若干常用公式11

1.4逻辑代数的基本定理12

1.4.1代入定理12

1.4.2反演定理12

1.4.3对偶定理12

1.5逻辑函数及其表示方法13

1.5.1逻辑函数的表示方法13

1.5.2逻辑函数的两种标准形式16

1.5.3逻辑函数的卡诺图表示法18

1.6逻辑函数的公式化简法20

1.7逻辑函数的卡诺图化简法23

1.8具有无关项的逻辑函数及其化简25

1.8.1约束项、任意项和逻辑函数式中的无关项25

1.8.2具有无关项的逻辑函数的化简25

本章小结27

习题127

第2章 逻辑门电路31

2.1概述31

2.2二极管门电路33

2.2.1二极管与门33

2.2.2二极管或门34

2.3 CMOS门电路35

2.3.1 MOS管开关电路35

2.3.2 CMOS反相器36

2.3.3 CMOS与非门和或非门39

2.3.4漏极开路的CMOS门40

2.3.5 CMOS传输门和模拟开关42

2.3.6三态输出的CMOS门电路43

2.3.7 CMOS数字集成电路系列44

2.4 TTL门电路46

2.4.1三极管开关电路46

2.4.2 TTL与非门的工作原理46

2.4.3 TTL与非门的电压传输特性47

2.4.4 TTL与非门的静态输入特性和输出特性48

2.4.5 TTL与非门的动态特性49

2.4.6其他类型的TTL门电路50

2.4.7 TTL集成电路的改进系列51

2.5 TTL电路与CMOS电路的接口52

本章小结54

习题254

第3章 硬件描述语言VHDL基础57

3.1概述57

3.2库和程序包58

3.2.1库58

3.2.2程序包59

3.3 VHDL的语言要素60

3.3.1数据对象60

3.3.2数据类型61

3.3.3运算操作符61

3.4顺序语句62

3.4.1赋值语句62

3.4.2 If语句63

3.4.3 Case语句65

3.5并行语句66

3.5.1 process语句66

3.5.2并行信号赋值语句67

3.6设计实体68

3.6.1实体68

3.6.2结构体69

3.6.3层次结构设计71

本章小结74

习题375

第4章 组合逻辑电路76

4.1组合逻辑电路的分析方法和设计方法76

4.1.1组合逻辑电路的分析方法76

4.1.2组合逻辑电路的设计方法77

4.2编码器79

4.2.1普通编码器80

4.2.2优先编码器81

4.3译码器86

4.3.1二进制译码器86

4.3.2二-十进制译码器88

4.3.3用译码器设计组合逻辑电路90

4.3.4显示译码器91

4.4数据选择器94

4.4.1数据选择器概述94

4.4.2用数据选择器设计组合逻辑电路95

4.5加法器96

4.5.1半加器和全加器96

4.5.2并行加法器和进位链98

4.5.3用加法器设计组合逻辑电路100

4.6数值比较器100

4.6.1一位数值比较器100

4.6.2多位数值比较器101

4.7组合逻辑电路中的竞争-冒险现象102

4.7.1竞争-冒险现象102

4.7.2消除竞争-冒险现象的方法102

4.8用VHDL设计组合逻辑电路104

本章小结110

习题4111

第5章 触发器和寄存器114

5.1概述114

5.2锁存器114

5.2.1基本RS锁存器115

5.2.2门控RS锁存器117

5.2.3 D型锁存器119

5.3触发器的电路结构与动作特点120

5.3.1脉冲触发的触发器120

5.3.2边沿触发的触发器124

5.4触发器的逻辑功能及其描述方法127

5.4.1 RS触发器128

5.4.2 JK触发器128

5.4.3 D触发器129

5.4.4 T触发器129

5.5触发器的动态特性130

5.5.1基本RS锁存器的动态特性130

5.5.2门控RS锁存器的动态特性131

5.5.3主从结构触发器的动态特性131

5.6用VHDL设计触发器132

5.7寄存器137

5.7.1数码寄存器137

5.7.2数据锁存器138

5.7.3移位寄存器138

5.7.4用V HDL设计寄存器140

本章小结142

习题5142

第6章 时序逻辑电路146

6.1时序逻辑电路的特点和表示方法146

6.1.1时序逻辑电路的特点146

6.1.2时序逻辑电路的表示方法147

6.2基于触发器的时序逻辑电路的分析147

6.2.1同步时序逻辑电路的分析147

6.2.2异步时序逻辑电路的分析151

6.3计数器153

6.3.1同步计数器154

6.3.2异步计数器159

6.3.3移位寄存器型计数器160

6.4基于触发器的同步时序逻辑电路的设计161

6.5基于MSI的时序逻辑电路的分析与设计170

6.5.1基于MSI的时序逻辑电路的设计170

6.5.2基于MSI的时序逻辑电路的分析175

6.6用VHDL设计时序逻辑电路176

本章小结182

习题6182

第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件187

7.1半导体存储器概述187

7.2只读存储器189

7.2.1掩膜ROM189

7.2.2可编程只读存储器190

7.2.3可擦除的可编程只读存储器191

7.2.4快闪存储器193

7.3随机读写存储器194

7.3.1静态随机读写存储器194

7.3.2动态随机读写存储器195

7.4存储器容量的扩展196

7.4.1位扩展方式196

7.4.2字扩展方式197

7.4.3字位扩展198

7.5用存储器设计组合逻辑电路199

7.6可编程逻辑器件简介201

7.6.1概述201

7.6.2 PLD的分类202

7.6.3可编程逻辑器件的逻辑表示202

7.6.4通用阵列逻辑206

7.6.5现场可编程门阵列208

7.6.6 PLD的编程209

本章小结209

习题7210

第8章 脉冲波形的产生与整形213

8.1多谐振荡器213

8.1.1环形振荡器213

8.1.2对称式多谐振荡器214

8.1.3石英晶体多谐振荡器215

8.2单稳态触发器216

8.2.1积分型单稳态触发器216

8.2.2微分型单稳态触发器217

8.2.3单稳态触发器的应用218

8.3施密特触发器219

8.3.1电路原理219

8.3.2施密特触发器的应用220

本章小结222

习题8222

第9章 数/模与模/数转换电路224

9.1概述224

9.2数/模转换器225

9.2.1权电阻网络D/A转换器225

9.2.2倒T形电阻网络D/A转换器226

9.3模/数转换器227

9.3.1模/数转换的基本原理227

9.3.2直接A/D转换器229

9.3.3间接A/D转换器233

本章小结235

习题9235

附录A 晶体管和液晶显示器基础238

附录B 逻辑门的符号245

参考文献246