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第一章 数字逻辑基础1

引言1

1.1 数字电路及其特点1

1.1.1 数字电路的概念1

1.1.2 数字电路的特点2

1.1.3 数字电路的学习方法2

1.2 二进制数与8421BCD码3

1.2.1 二进制数3

1.2.2 十进制数与二进制数4

1.2.3 码制5

1.2.4 8421BCD8

1.3 晶体管的开关特性10

1.3.1 二极管的开关特性10

1.3.2 三极管的开关特性13

1.3.3 MOS管的开关特性16

1.4 基本逻辑17

1.4.1 与逻辑17

1.4.2 或逻辑18

1.4.3 非逻辑19

1.4.4 复合逻辑20

1.5 逻辑函数22

1.5.1 逻辑关系的表示方法22

1.5.2 逻辑函数代数化简的基本定律23

1.5.3 逻辑函数代数化简的基本规则25

1.5.4 逻辑函数代数化简的基本方法和要求26

1.6 逻辑函数的卡诺图化简法29

1.6.1 逻辑函数的最小项及其表达形式29

1.6.2 逻辑函数的卡诺图表示法30

1.6.3 逻辑函数的卡诺图化简法33

小结37

习题38

第二章 逻辑门电路42

引言42

2.1 基本逻辑门电路42

2.1.1 二极管与门、或门电路42

2.1.2 三极管反相器46

2.1.3 二极管、三级管复合门电路48

2.2 TTL门电路50

2.2.1 TTL与非门的工作原理51

2.2.2 TTL与非门的带负载能力55

2.2.3 TTL与非门的电压传输特性及主要参数57

2.2.4 集电极开路与非门63

2.2.5 三态与非门65

2.3 MOS逻辑门电路67

2.3.1 NMOS逻辑门电路68

2.3.2 CMOS逻辑门电路73

2.3.3 CMOS三态门和传输门76

2.4 逻辑门电路使用中的几个实际问题80

2.4.1 门电路多余输入端的处理82

2.4.2 CMOS门电路在使用中应注意的问题83

2.4.3 CMOS和TTL逻辑门电路之间的接口83

小结85

习题86

第三章 组合逻辑电路89

引言89

3.1 组合逻辑电路的分析、设计方法89

3.1.1 组合逻辑电路的特点89

3.1.2 组合逻辑电路的分析方法89

3.1.3 组合逻辑电路的设计方法91

3.2 编码器93

3.2.1 4线—2线编码器93

3.2.2 键控8421BCD码编码器94

3.2.3 优先编码器95

3.3 译码器100

3.3.1 二进制译码器100

3.3.2 集成电路译码器101

3.3.3 数据分配器107

3.4 数据选择器108

3.4.1 数据选择器的工作原理108

3.4.2 集成电路数据选择器110

5.3.5 数值比较器115

3.5.1 数值比较器的定义与功能115

3.5.2 集成数值比较器117

3.6 算术运算电路121

3.6.1 半加器和全加器121

3.6.2 多位数加法器123

3.6.3 集成算术／逻辑单元举例126

小结127

习题128

第四章 触发器133

引言133

4.1 基本RS触发器133

4.1.1 触发器的特点和分类133

4.1.2 基本RS触发器133

4.1.3 基本RS触发器的应用举例137

4.2 时钟控制RS触发器139

4.2.1 同步RS触发器139

4.2.2 主从触发器141

4.2.3 边沿触发器143

4.3 触发器的功能145

4.3.1 RS触发器145

4.3.2 JK触发器146

4.3.3 T触发器149

4.3.4 D触发器150

4.4 触发器的脉冲工作特性及主要参数151

4.4.1 集成触发器的脉冲工作特性151

4.4.2 集成触发器的主要参数152

小结154

习题154

第五章 时序逻辑电路160

引言160

5.1 时序逻辑电路的基本概念160

5.1.1 时序逻辑电路的基本结构及特点160

5.1.2 时序逻辑电路的分类及特点161

5.1.3 时序逻辑电路功能的描述方法161

5.2 时序逻辑电路的分析方法163

5.2.1 分析时序逻辑电路的一般步骤163

5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例163

5.2.3 异步时序逻辑电路的分析举例169

5.3 同步时序逻辑电路的设计方法171

5.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤171

5.3.2 同步时序逻辑电路设计举例173

5.4 数码寄存器和移位寄存器176

5.4.1 数码寄存器176

5.4.2 移位寄存器178

5.4.3 双向移位寄存器179

5.4.4 集成移位寄存器180

5.5 二进制计数器184

5.5.1 异步二进制递增、递减计数器184

5.5.2 同步二进制递增、递减计数器187

5.5.3 集成二进制计数器190

5.6 BCD码十进制计数器195

5.6.1 BCD码异步十进制递增计数器195

5.6.2 BCD码同步十进制递减计数器196

5.6.3 集成十进制计数器197

小结202

习题203

第六章 脉冲信号的产生与变换210

引言210

6.1 多谐振荡电路210

6.1.1 由门电路组成的多谐振荡器210

6.1.2 石英晶体振荡器213

6.2 单稳态触发器214

6.2.1 门电路组成微分型单稳态触发器214

6.2.2 集成单稳态触发器218

6.2.3 单稳态触发器的应用223

6.3 施密特触发器225

6.3.1 门电路组成的施密特触发器226

6.3.2 集成施密特触发器228

6.3.3 施密特触发器的应用229

6.4 555定时器及其应用232

6.4.1 555定时器232

6.4.2 定时器应用举例233

小结237

习题238

第七章 数模（D/A）和模数（A/D）转换243

引言243

7.1 D/A转换器243

7.1.1 权电阻D/A转换器（DAC）243

7.1.2 T型电阻D/A转换器245

7.1.3 D/A转换器的主要技术指标249

7.1.4 集成单元D/A转换器及应用251

7.2 A/D转换器258

7.2.1 A/D转换的一般步骤及采样定理258

7.2.2 逐次渐近型A/D转换器262

7.2.3 双斜积分式ADC264

7.2.4 A/D转换器的主要技术指标265

7.2.5 集成ADC及其应用266

7.2.6 转换器的外围电路274

7.3 A/D、D/A转换器应用举例——数据采集系统277

7.3.1 数据采集系统的主要技术性能277

7.3.2 数据采集系统的电路结构及工作原理277

小结282

习题283