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第1章 数字电路基础1

学习指导1

1.1数字电路及其特点1

1.1.1数字信号与数字电路1

1.1.2数字电路及数字设备的优点3

1.1.3数字电路的发展和分类3

1.1.4典型数字系统简介4

1.2计数制式6

1.2.1数制的种类6

1.2.2不同数制之间的转换7

1.3二进制数的运算9

1.3.1无符号二进制数的算术运算9

1.3.2带符号二进制数的减法运算10

1.3.3数制运算的溢出11

1.4编码13

1.4.1二-十进制编码13

1.4.2可靠性编码——格雷码15

1.4.3符号代码16

1.5数字电路基础器件17

1.5.1二极管17

1.5.2三极管18

1.5.3 MOS管19

小结20

习题20

自测题21

项目训练21

第2章 逻辑门电路24

学习指导24

2.1基本逻辑门电路24

2.1.1与门电路24

2.1.2或门电路25

2.1.3非门电路26

2.1.4复合逻辑门电路27

2.2 TTL集成逻辑门电路30

2.2.1 TTL集成电路的发展和分类30

2.2.2 TTL与非门特性曲线34

2.2.3 TTL与非门的动态尖峰电流36

2.2.4 TTL与非门主要技术参数37

2.2.5集电极开路与非门（OC门）42

2.2.6三态门（TSL门）44

2.2.7其他类型的双极型数字集成电路46

2.2.8 TTL集成门使用时需注意的问题46

2.3 CMOS集成逻辑门电路48

2.3.1 CMOS反相器48

2.3.2其他功能CMOS逻辑门电路48

2.3.3 CMOS集成电路的发展和分类50

2.3.4 CMOS集成门主要技术参数52

2.3.5 CMOS集成门使用注意事项54

2.3.6 TTL门与CMOS门的电路接口55

2.4集成逻辑门的应用56

2.4.1作为控制门使用56

2.4.2基本逻辑门的等效符号及其应用59

小结61

习题62

自测题63

项目训练64

第3章 逻辑代数基础69

学习指导69

3.1基本概念69

3.2逻辑函数69

3.2.1逻辑函数的建立69

3.2.2逻辑代数的基本运算70

3.2.3逻辑代数的基本定律71

3.2.4逻辑代数的常用公式75

3.2.5逻辑代数的重要规则76

3.2.6逻辑函数的表示方法77

3.3逻辑函数的化简79

3.3.1逻辑函数的代数化简法79

3.3.2逻辑函数的卡诺图化简法80

3.3.3正负逻辑85

小结86

习题86

自测题87

项目训练88

第4章 组合逻辑电路92

学习指导92

4.1组合逻辑电路的设计与分析92

4.1.1组合逻辑电路的设计92

4.1.2组合逻辑电路的分析95

4.2常用中规模集成组合逻辑部件96

4.2.1加法器及其应用96

4.2.2编码器及其应用100

4.2.3译码器及其应用103

4.2.4数据选择器及其应用112

4.2.5数值比较器及其应用115

4.3组合逻辑电路的竞争冒险118

4.3.1竞争冒险产生的原因119

4.3.2竞争冒险的判断方法120

4.3.3竞争冒险的消除措施120

小结121

习题122

自测题124

项目训练125

第5章 触发器128

学习指导128

5.1概述128

5.2基本RS触发器129

5.2.1由与非门构成的基本RS触发器129

5.2.2由或非门构成的基本RS触发器131

5.3同步RS触发器133

5.4主从触发器135

5.4.1主从RS触发器135

5.4.2主从JK触发器135

5.5边沿触发器137

5.5.1维持阻塞触发器137

5.5.2利用传输延迟JK触发器139

5.6 T触发器141

5.7触发器逻辑功能的互相转换142

5.7.1由D触发器转换成其他触发器142

5.7.2由JK触发器转换成其他触发器143

5.8触发器脉冲工作特性和主要参数144

5.8.1触发器脉冲工作特性144

5.8.2集成触发器的主要参数147

小结148

习题149

自测题150

项目训练152

第6章 时序逻辑电路154

学习指导154

6.1时序逻辑电路的基本概念154

6.1.1时序逻辑电路的结构和分类154

6.1.2时序逻辑电路的功能描述方法155

6.2时序逻辑电路的分析157

6.2.1时序逻辑电路分析的一般步骤157

6.2.2同步时序逻辑电路分析举例159

6.2.3异步时序逻辑电路分析举例162

6.3同步时序逻辑电路的设计163

6.3.1同步时序逻辑电路设计的一般步骤163

6.3.2同步时序逻辑电路设计举例165

6.4集成寄存器及其应用169

6.4.1数码寄存器169

6.4.2移位寄存器170

6.5集成计数器及其应用176

6.5.1异步二进制计数器176

6.5.2同步二进制计数器179

6.5.3用触发器构成模N计数器181

6.5.4集成计数器及其应用183

小结193

习题193

自测题194

项目训练196

第7章 脉冲信号的产生与变换201

学习指导201

7.1 555定时器201

7.1.1 555定时器的电路结构201

7.1.2 555定时器的工作原理202

7.1.3 555定时器典型芯片介绍203

7.2单稳态触发器203

7.2.1由门电路构成的单稳态触发器203

7.2.2由D触发器构成的单稳态触发器204

7.2.3由555定时器构成的单稳态触发器205

7.2.4集成单稳态触发器205

7.2.5单稳态触发器的应用208

7.3施密特触发器209

7.3.1由门电路构成的施密特触发器209

7.3.2由555定时器构成的施密特触发器210

7.3.3集成施密特触发器211

7.3.4施密特触发器的应用212

7.4多谐振荡器213

7.4.1由门电路构成的多谐振荡器213

7.4.2 555定时器构成的多谐振荡器214

7.4.3石英晶体多谐振荡器216

小结217

习题217

自测题219

项目训练220

第8章数／模转换器与模／数转换器222

学习指导222

8.1 D/A转换器及其应用222

8.1.1 D/A转换器的工作原理222

8.1.2 D/A转换器的主要技术指标223

8.1.3 D/A转换器的应用224

8.2 A/D转换器及其应用229

8.2.1 A/D转换器的工作原理229

8.2.2 A/D转换器的主要技术指标229

8.2.3 A/D转换器的应用230

小结231

习题231

自测题233

第9章 存储器和可编程逻辑器件234

学习指导234

9.1随机存储器234

9.1.1 RAM的基本存储单元234

9.1.2 RAM的结构——典型芯片2114简介237

9.1.3 RAM容量的扩展238

9.2只读存储器239

9.2.1 ROM的类型及其工作原理240

9.2.2存储器的地址分配242

9.2.3存储器的时序242

9.3可编程逻辑器件243

9.3.1 PLD的逻辑符号243

9.3.2 PLD的发展与分类244

9.4复杂可编程逻辑器件247

9.4.1 CPLD的结构247

9.4.2 CPLD典型芯片简介247

9.5现场可编程门阵列（FPGA）252

9.5.1 FPGA的结构252

9.5.2 FPGA典型芯片——XC4000E系列FPGA简介253

9.6逻辑器件的设计方法258

9.6.1现代数字系统的设计方法258

9.6.2可编程逻辑器件的一般设计流程259

9.6.3基于QuartusⅡ的设计流程259

小结260

习题261

自测题261

附录A通用TTL集成电路型号名称功能表（74LS系列）263

附录B CMOS集成电路型号表（CD4000系列与MC14000系列通用）268

部分习题答案270

部分自测题答案278

参考文献283