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第0章 绪论1

0.1 数字技术发展史1

0.2 脉冲信号与数字信号2

0.3 本课程的内容性质和在教学计划中的地位3

第1章 逻辑函数4

1.1 数制与数制转换4

1.1.1 数的表示方法4

1.1.2 数制转换5

1.1.3 算术运算与逻辑运算7

1.2 逻辑函数7

1.2.1 基本逻辑运算8

1.2.2 逻辑函数的基本定理9

1.2.3 逻辑函数的基本运算规则10

1.3 逻辑函数的标准型11

1.3.1 逻辑函数的两种标准形式11

1.3.2 将逻辑函数变换为标准型13

1.4 几种常用的复合逻辑及其逻辑门14

1.4.1 3种基本逻辑门14

1.4.2 常用的复合逻辑及其逻辑门15

1.5 逻辑函数的简化17

1.5.1 逻辑代数简化法17

1.5.2 卡诺图简化法18

1.6 卡诺图的其他应用25

1.7 硬件描述语言概述26

1.7.1 硬件描述语言及其开发软件简介26

1.7.2 Verilog HDL要素27

1.7.3 常量27

1.7.4 数据类型和变量28

1.7.5 运算符29

1.7.6 Verilog HDL模块的结构31

1.7.7 Verilog HDL的过程赋值语句33

1.7.8 Verilog HDL的行为描述语句33

小结34

思考题和习题35

第2章 集成逻辑门37

2.1 数字集成电路概述37

2.2 晶体管开关和分立元件逻辑门电路37

2.2.1 双极型晶体管的开关特性37

2.2.2 MOS场效应晶体管及其开关特性41

2.2.3 分立元件逻辑门电路44

2.3 TTL逻辑门46

2.3.1 基本TTL反相器及基本TTL逻辑门47

2.3.2 TTL逻辑门系列49

2.3.3 集电极开路与非门（OC门）51

2.3.4 三态TTL与非门（TSL）54

2.3.5 TTL逻辑门的电气特性——TTL规范55

2.4 CMOS逻辑门59

2.4.1 CMOS反相器59

2.4.2 CMOS逻辑门59

2.4.3 特殊功能CMOS逻辑门61

2.4.4 CMOS逻辑门的电气性能——CMOS规范62

2.5 其他逻辑门电路64

2.5.1 射极耦合逻辑门（ECL门）64

2.5.2 BiCMOS逻辑门66

2.6 集成逻辑门使用中的几个问题67

2.6.1 未使用输入端的处理67

2.6.2 逻辑电平的匹配67

2.6.3 负载能力的匹配69

2.6.4 CMOS门使用的几个特殊问题70

小结71

思考题和习题72

第3章 组合逻辑电路75

3.1 组合逻辑电路的设计75

3.2 组合逻辑电路的分析81

3.3 编码与编码器82

3.3.1 编码82

3.3.2 编码器85

3.4 译码与译码器89

3.4.1 译码器的设计89

3.4.2 中规模集成通用译码器90

3.4.3 码制转换译码器96

3.4.4 中规模集成数字显示译码器98

3.5 二进制运算电路101

3.5.1 半加器101

3.5.2 全加器101

3.5.3 中规模集成4位加法器102

3.5.4 数值比较器105

3.6 数据选择器107

3.6.1 数据选择器的类型及主要性能107

3.6.2 用数据选择器设计组合逻辑电路111

3.7 奇偶产生器／检验器113

3.7.1 奇偶产生器／检验器的设计113

3.7.2 中规模集成奇偶产生器／检验器114

3.8 组合逻辑电路中的冒险现象114

3.8.1 组合电路中的竞争与冒险114

3.8.2 逻辑冒险的检查和消除116

3.8.3 功能冒险的消除118

小结119

思考题和习题119

第4章 集成触发器122

4.1 RS触发器122

4.1.1 基本RS触发器122

4.1.2 时钟RS触发器123

4.2 JK触发器126

4.2.1 主从型JK触发器126

4.2.2 边沿型JK触发器129

4.3 D触发器130

4.3.1 维持阻塞型D触发器130

4.3.2 CMOS正边沿型D触发器132

4.3.3 利用Verilog HDL设计D触发器132

4.4 T和T′触发器133

4.4.1 T触发器133

4.4.2 T′触发器134

4.5 集成触发器使用中的几个问题134

4.5.1 集成触发器的选用134

4.5.2 激励表的应用135

4.5.3 触发器类型转换135

4.5.4 如何画工作波形136

4.5.5 触发器的脉冲工作特性137

小结139

思考题和习题139

第5章 时序逻辑电路142

5.1 时序逻辑电路概述142

5.2 同步时序电路的设计143

5.2.1 同步时序电路的设计方法143

5.2.2 拟定原始状态表或状态图144

5.2.3 状态简化146

5.2.4 状态分配147

5.2.5 确定激励函数和输出函数148

5.2.6 设计举例149

5.3 同步时序电路的分析151

5.4 寄存器和锁存器155

5.4.1 寄存器155

5.4.2 锁存器156

5.5 移位寄存器158

5.5.1 移位寄存器的设计158

5.5.2 中规模集成移位寄存器160

5.5.3 移位寄存器的应用163

5.6 计数器164

5.6.1 计数器的功能和分类164

5.6.2 同步计数器165

5.6.3 中规模集成计数器170

5.6.4 采用中规模集成计数器设计任意进制计数器176

5.7 序列信号发生器178

5.8 异步时序电路181

小结184

思考题和习题184

第6章 半导体存储器188

6.1 概述188

6.2 随机访问存储器（RAM）189

6.2.1 静态随机访问存储器（SRAM）190

6.2.2 动态随机访问存储器（DRAM）196

6.3 只读存储器（ROM）199

6.3.1 只读存储器的定义及分类199

6.3.2 一次性编程的ROM200

6.3.3 EPROM和E2PROM201

6.3.4 Flash存储器203

6.4 存储器的应用208

6.4.1 存储器的选用208

6.4.2 存储器的容量扩展209

6.4.3 存储器的查表应用211

小结212

思考题和习题213

第7章 可编程逻辑器件214

7.1 可编程逻辑器件简介214

7.1.1 可编程逻辑器件概述214

7.1.2 PLD器件的发展方向215

7.1.3 专用集成电路215

7.1.4 PLD器件电路符号及表示方法216

7.2 低密度PLD217

7.2.1 低密度组合型PLD217

7.2.2 可编程逻辑阵列（PLA）219

7.2.3 可编程通用阵列逻辑（GAL）220

7.3 复杂可编程逻辑器件（CPLD）223

7.3.1 逻辑阵列块LAB225

7.3.2 扩展乘积项227

7.3.3 可编程连线阵列228

7.3.4 输入／输出控制块228

7.4 现场可编程门阵列（FPGA）230

7.4.1 FPGA基本结构230

7.4.2 CLB逻辑单元232

7.4.3 I/O单元234

7.4.4 配置存储器235

7.4.5 其他辅助电路236

7.4.6 FPGA的连接方法237

7.5 PLD的软件开发239

7.5.1 设计输入239

7.5.2 设计处理240

7.5.3 设计校验241

7.5.4 下载编程241

7.6 边界扫描测试与在系统可编程242

7.6.1 边界扫描测试技术242

7.6.2 在系统可编程技术243

小结243

思考题和习题245

第8章 脉冲单元电路246

8.1 概述246

8.1.1 脉冲信号与脉冲电路246

8.1.2 脉冲信号的主要参数246

8.2 施密特触发器247

8.2.1 集成门构成的施密特触发器247

8.2.2 施密特触发器的应用248

8.3 单稳态触发器249

8.3.1 集成门构成的单稳态触发器250

8.3.2 单片集成单稳态触发器251

8.3.3 单稳态触发器的应用253

8.4 多谐振荡器255

8.4.1 集成运放构成的多谐振荡器255

8.4.2 施密特触发器构成的多谐振荡器256

8.4.3 石英晶体振荡器257

8.5 555定时器及其应用257

8.5.1 555定时器的电路结构与功能257

8.5.2 用555定时器构成施密特触发器258

8.5.3 用555定时器构成单稳态触发器259

8.5.4 用555定时器构成自激多谐振荡器260

小结261

思考题和习题262

第9章 模／数及数／模转换技术264

9.1 概述264

9.2 数／模转换器265

9.2.1 数／模转换器的基本原理265

9.2.2 电压型数／模转换器267

9.2.3 电流型数／模转换器269

9.2.4 数／模转换器的主要性能指标270

9.3 模／数转换器273

9.3.1 模／数转换的基本原理273

9.3.2 高速模／数转换器的实现结构276

9.3.3 中低速模／数转换器实现结构279

9.3.4 模／数转换器的主要性能指标283

9.4 模／数和数／模转换器的选择应用284

9.5 集成模／数和数／模转换器的应用示例287

小结291

思考题和习题292

附录A 常用逻辑单元图形符号对照表293

附录B 本书中的文字符号和图形符号及其说明295

附录C 汉英名词、缩写词对照表297

参考文献300