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目录1

绪论1

0.1　数字逻辑电路的发展1

0.2　模拟量和数字量2

0.3　数字逻辑电路3

0.4　数字逻辑电路的特点和研究方法3

第1章　数制与编码5

1.1 数制5

1.1.1 进位记数制5

1.1.3 二进制数6

1.1.2 十进制数6

1.1.4　八进制数和十六进制数7

1.1.5　任意进制数7

1.2　数制转换9

1.2.1　多项式替代法9

1.2.2　基数乘除法9

1.2.3　数码直接代替法11

1.2.4　转换精度12

1.3　二进制编码13

1.3.1　二—十进制编码13

1.3.2　格雷码16

1.3.3　ASCII 码17

1.4　本章小结19

1.3.4　奇偶校验码19

1.5 习题20

第2章　逻辑函数及其简化22

2.1 逻辑代数22

2.1.1　基本逻辑22

2.1.2　基本逻辑运算24

2.1.3　真值表与逻辑函数28

2.1.4　逻辑函数相等29

2.1.5　3个规则和常用公式30

2.1.6　逻辑函数的标准形式33

2.2.1 公式化简法37

2.2　逻辑函数的简化37

2.2.2　卡诺图法38

2.3　本章小结44

2.4　习题45

第3章　集成逻辑门48

3.1 晶体管的开关特性49

3.1.1　晶体二极管的开关特性49

3.1.2 晶体三极管的开关特性52

3.2　TTL集成逻辑门55

3.2.1 晶体管－晶体管逻辑门电路（TTL）55

3.2.2　TTL与非门的主要外部特性57

3.2.3　TTL或非门、集电极开路门（OC）、三态输出门等62

3.2.4　其他系列TTL门电路64

3.2.5　其他双极型门电路简介65

3.3　CMOS电路66

3.3.1　MOS管的开关特性66

3.3.2　CMOS反相器工作原理70

3.3.3　CMOS反相器的主要特性70

3.3.4　CMOS传输门72

3.3.5　CMOS逻辑门电路73

3.3.6　CMOS电路的正确使用74

3.4　本章小结75

3.5 习题76

第4章　组合逻辑电路79

4.1.1　分析步骤80

4.1　组合逻辑电路分析80

4.1.2　分析实例81

4.2　组合逻辑电路设计92

4.2.1 组合逻辑电路设计概述92

4.2.2　输入无反变量组合逻辑电路的设计93

4.2.3 多输出组合逻辑电路的设计95

4.2.4　采用中规模集成器件实现组合逻辑函数97

4.3　组合逻辑电路的冒险现象101

4.3.1　竞争与险象的基本概念101

4.3.2　险象的产生和分类102

4.3.3　险象的判别104

4.3.4　险象的消除105

4.5　习题106

4.4　本章小结106

第5章　集成触发器109

5.1　基本触发器109

5.1.1　基本触发器的电路组成和工作原理109

5.1.2　基本触发器功能的描述111

5.2　钟控触发器114

5.2.1　钟控R－S触发器114

5.2.2　钟控D触发器115

5.2.3　钟控J－K触发器116

5.2.4　钟控T触发器117

5.3.1 主从触发器基本原理118

5.3　主从触发器118

5.2.5　电位触发方式的工作特性118

5.3.2　主从J－K触发器主触发器的一次翻转现象120

5.3.3　主从JK触发器集成单元120

5.3.4　集成主从J－K触发器的脉冲工作特性121

5.4　边沿触发器122

5.4.1　维持—阻塞触发器122

5.4.2　下降沿触发的边沿触发器124

5.4.3　CMOS传输门构成的边沿触发器125

5.5　本章小结126

5.6　习题127

6.1.1　时序逻辑电路的分类129

第6章　时序逻辑电路129

6.1　时序逻辑电路概述129

6.1.2　时序逻辑电路的描述130

6.2　时序逻辑电路分析130

6.2.1　时序逻辑电路的分析步骤130

6.2.2　同步时序逻辑电路的分析131

6.2.3　异步时序逻辑电路的分析135

6.2.4　常见的时序逻辑电路137

6.3 同步时序逻辑电路设计145

6.3.1 同步时序逻辑电路设计步骤145

6.3.2　同步时序逻辑电路设计举例150

6.3.3　采用中规模集成器件实现任意模值计数（分频）器151

6.4　序列信号发生器156

6.4.1 设计给定序列信号的产生电路156

6.4.2　根据序列循环长度M的要求设计发生器电路158

6.5　本章小结162

6.6　习题162

第7章　半导体存储器和可编程逻辑器件165

7.1　概述165

7.1.1　程序逻辑电路的结构及特点165

7.2.1 半导体存储器的特点与应用166

7.2.2　半导体存储器的分类166

7.2　半导体存储器166

7.1.2　数字逻辑电路设计方式166

7.2.3　随机存储器167

7.2.4　只读存储器170

7.2.5　用ROM实现组合逻辑电路173

7.3　可编程逻辑器件174

7.3.1　编程逻辑器件的分类174

7.3.2　阵列型可编程逻辑器件175

7.3.3　现场可编程门阵列FPGA181

7.4　编程逻辑器件的设计184

7.4.1　概述184

7.4.2　可编程逻辑器件的设计流程186

7.4.3　在系统可编程技术189

7.4.4　边界扫描技术191

7.5　本章小结192

7.6　习题193

第8章　脉冲单元电路194

8.1　脉冲信号与脉冲电路194

8.1.1　脉冲信号194

8.1.2　脉冲电路194

8.2　集成门构成的脉冲单元电路195

8.2.1　施密特触发器195

8.2.2　单稳态触发器198

8.2.3　多谐触发器201

8.3.1　集成555定时器203

8.3　555定时器及其应用203

8.3.2　用集成555定时构成施密特触发器204

8.3.3　用集成555定时构成单稳态触发器204

8.3.4　用集成555定时构成多谐触发器205

8.4 本章小结206

8.5 习题206

第9章　模数转换器和数模转换器208

9.1 转换系统208

9.1.1　数字控制系统208

9.2　数模转换器（DAC）209

9.1.4　多媒体计算机系统209

9.1.3 自动测试与测量设备209

9.1.2　数据传输系统209

9.2.1　数模转换器（DAC）的构成及工作原理210

9.2.2　数模转换器（DAC）的转换精度和转换速度213

9.2.3　集成数模（DAC）转换器214

9.3　模数转换器（ADC）217

9.3.1　模数转换器（ADC）的构成及工作原理217

9.3.2　模数转换器（ADC）的转换精度和转换速度224

9.3.3　集成模数（ADC）转换器225

9.4　本章小结228

9.5　习题228

第10章　VHDL语言与数字逻辑电路设计230

10.1.1　VHDL语言基本单元及构成231

10.1　VHDL语言程序结构231

10.1.2　子结构体233

10.1.3　库、包和配置234

10.2　VHDL语言的数据类型和操作符236

10.2.1　标识符命名236

10.2.2　客体类型236

10.2.3　数据类型237

10.2.4　词法单元241

10.2.5　运算操作符242

10.3　VHDL语言的描述方式及主要描述语句244

10.3.1 并发语句244

10.3.2　顺序语句251

10.3.3　其他语句254

10.4　数字逻辑基本电路的设计257

10.4.1　门电路257

10.4.2　译码器和选择器260

10.4.3　加法器261

10.4.4　触发器263

10.4.5　寄存器264

10.4.6　计数器267

10.5　本章小结268

10.6　习题268

附录　Electronics Workbench（电子工作台）使用简介270

参考文献288