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第1章 逻辑代数基础1

1.1 概述1

1.1.1 信号与电路1

1.1.2 数字电路的特点1

1.1.3 数字电路的分类2

1.1.4 数字电路的应用2

1.2 数制3

1.2.1 各种数制3

1.2.2 数制转换5

1.2.3 二进制正、负数的表示法8

1.3 码制和常用编码9

1.3.1 二-十进制编码9

1.3.2 可靠性编码11

1.3.3 字符码12

1.4 逻辑代数13

1.4.1 逻辑变量与逻辑函数13

1.4.2 基本逻辑运算14

1.4.3 复合逻辑运算16

1.4.4 几个概念17

1.5 逻辑函数的表示方法及其相互转换18

1.5.1 真值表18

1.5.2 逻辑表达式19

1.5.3 逻辑图21

1.5.4 波形图21

1.5.5 卡诺图22

1.6 逻辑代数的基本公式、定律和规则23

1.6.1 基本公式23

1.6.2 基本定律23

1.6.3 基本规则25

1.7 逻辑函数的化简26

1.7.1 最简的概念及最简表达式的几种形式26

1.7.2 逻辑函数的公式化简法27

1.7.3 逻辑函数的卡诺图化简法28

1.7.4 具有无关项的逻辑函数的化简30

本章小结33

习题134

第2章 逻辑门电路38

2.1 半导体器件的开关特性38

2.1.1 半导体二极管的开关特性38

2.1.2 半导体三极管的开关特性40

2.1.3 MOS管的开关特性42

2.2 分立元件门电路43

2.2.1 二极管与门43

2.2.2 二极管或门44

2.2.3 三极管非门（反相器）44

2.3 集成TTL门电路45

2.3.1 集成TTL与非门45

2.3.2 集成TTL非门、或非门、集电极开路门和三态门50

2.3.3 改进型集成TTL门电路——抗饱和TTL门电路56

2.3.4 集成TTL门电路的使用规则58

2.4 集成MOS门电路59

2.4.1 集成CMOS门电路59

2.4.2 集成CMOS门电路及其使用规则61

2.4.3 集成TTL与集成MOS门电路之间的接口技术64

本章小结65

习题265

第3章 组合逻辑电路70

3.1 组合逻辑电路概述70

3.1.1 组合逻辑电路的特点70

3.1.2 组合逻辑电路的一般分析方法71

3.1.3 组合逻辑电路的一般设计方法72

3.2 常用中规模集成组合逻辑电路74

3.2.1 编码器74

3.2.2 译码器81

3.2.3 加法器86

3.2.4 数值比较器90

3.2.5 数据选择器93

3.2.6 数据分配器98

3.3 组合电路中的竞争冒险100

3.3.1 竞争冒险的概念及产生原因100

3.3.2 竞争冒险的消除方法101

本章小结102

习题3103

第4章 触发器107

4.1 触发器概述107

4.1.1 触发器的功能特点107

4.1.2 触发器的分类及逻辑功能描述方法107

4.2 基本触发器108

4.2.1 电路组成及图形符号108

4.2.2 逻辑功能分析及描述108

4.2.3 应用举例110

4.2.4 集成基本触发器111

4.2.5 基本特点112

4.3 同步触发器112

4.3.1 同步RS触发器113

4.3.2 同步D触发器115

4.4 主从触发器117

4.4.1 主从RS触发器117

4.4.2 主从JK触发器119

4.4.3 主从T触发器和主从T′触发器122

4.5 边沿触发器123

4.5.1 维持阻塞D触发器123

4.5.2 边沿JK触发器125

4.6 不同类型时钟触发器间的转换127

4.6.1 转换原理127

4.6.2 JK→D,T,T′和RS128

4.6.3 D→JK,T,T′和RS129

4.7 集成触发器简介131

本章小节132

习题4132

第5章 时序逻辑电路137

5.1 时序逻辑电路概述137

5.1.1 时序电路的特点137

5.1.2 时序电路逻辑功能的描述方法138

5.1.3 时序电路的一般分析方法138

5.1.4 常用时序电路139

5.2 计数器139

5.2.1 计数器的分类139

5.2.2 同步计数器140

5.2.3 异步计数器152

5.2.4 集成计数器构成N进制计数器的方法155

5.3 寄存器159

5.3.1 数码寄存器160

5.3.2 移位寄存器161

5.3.3 寄存器的应用164

5.4 顺序脉冲发生器168

5.5 时序逻辑电路的设计169

5.5.1 设计方法及步骤170

5.5.2 设计举例170

本章小节174

习题5175

第6章 脉冲波形的产生与整形6.1 概述178

6.1.1 脉冲信号178

6.1.2 脉冲信号的参数178

6.2 555定时器179

6.2.1 电路结构179

6.2.2 基本功能181

6.3 单稳态触发器181

6.3.1 555定时器构成的单稳态触发器181

6.3.2 集成单稳态触发器182

6.3.3 应用举例185

6.4 多谐振荡器185

6.4.1 555定时器构成的多谐振荡器186

6.4.2 应用举例187

6.5 施密特触发器188

6.5.1 555定时器构成的施密特触发器189

6.5.2 集成施密特触发器190

6.5.3 应用举例191

本章小结193

习题6193

第7章 数／模、模／数转换电路7.1 D/A转换器196

7.1.1 D/A转换原理196

7.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器197

7.1.3 D/A转换器的主要技术指标199

7.1.4 集成DAC201

7.2 A/D转换器204

7.2.1 A/D转换的一般步骤204

7.2.2 取样保持电路206

7.2.3 逐次渐近型A/D转换器207

7.2.4 双积分型A/D转换器209

7.2.5 A/D转换器的主要技术指标210

7.2.6 集成ADC211

本章小结213

习题7214

第8章 存储器和可编程逻辑器件8.1 概述216

8.1.1 存储器216

8.1.2 可编程逻辑器件217

8.2 存储器及其应用217

8.2.1 随机存取存储器RAM217

8.2.2 只读存储器ROM222

8.3 可编程逻辑器件PLD226

8.3.1 PLD的基本结构226

8.3.2 PLD的分类227

8.3.3 PLD的应用228

本章小结231

习题8232

第9章 数字电路应用举例9.1 微控制器报警编码电路235

9.2 串行数值比较器235

9.3 串行加法器237

9.4 波形发生和变换电路238

9.5 定时预警电路242

9.6 数字抢答器243

9.7 数字频率计247

9.8 交通信号灯250

9.9 霓虹灯显示控制电路253

本章小结257

习题9257

第10章 EDA技术与VHDL10.1 VHDL编程思想259

10.2 VHDL语言程序的基本结构260

10.2.1 实体说明260

10.2.2 结构体说明261

10.3 VHDL语言中的数据262

10.3.1 标识符262

10.3.2 数据对象263

10.3.3 数据类型265

10.3.4 VHDL的运算操作符266

10.4 VHDL语句267

10.4.1 顺序描述语句268

10.4.2 并行描述语句271

10.5 VHDL编程举例274

10.5.1 用VHDL描述基本门电路274

10.5.2 用VHDL描述组合逻辑电路276

10.5.3 用VHDL描述时序逻辑电路279

本章小结282

习题10282