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第1篇　基础理论3

第1章　数字电路基础3

1.1　数字信号和数字电路3

1.2　数制及其转化4

1.2.1 十进制4

1.2.2 二进制5

1.2.3 二进制数和十进制数之间的转换5

1.2.4 十六进制数和八进制数7

1.3.1 二进制数的算术运算8

1.3　二进制数和十六进制数的算术运算8

1.3.2 十六进制数的算术运算9

1.4 二-十进制代码（BCD码）10

1.5　逻辑函数及其化简11

1.5.1 逻辑代数11

1.5.2　基本逻辑运算12

1.5.3 逻辑函数和真值表13

1.5.4 逻辑函数的相等15

1.5.5 逻辑代数的基本公式16

1.5.6 逻辑代数的三条基本规则17

1.6.1 逻辑函数的最简形式18

1.6　逻辑函数的化简18

1.6.2 逻辑函数的公式化简法（代数法）19

1.6.3 逻辑函数的图简法（卡诺图法）20

1.6.4 具有无关项的逻辑函数化简26

思考与练习题27

第2章　集成逻辑门29

2.1　晶体管的开关特性29

2.1.1 二极管的开关特性29

2.1.2 晶体三极管的开关特性32

2.2　基本晶体管门电路34

2.3.1 TTL与非门电路的主要外部特性37

2.3 晶体管　晶体管集成逻辑门（TTL）电路37

2.3.2 TTL或非门、集电极开路门和三态输出门41

2.3.3 TTL集成电路的系列产品43

2.4　发射极耦合逻辑电路与集成注入逻辑电路44

2.4.1 发射极耦合逻辑（ECL）门44

2.4.2 I2L逻辑门45

2.5 MOS逻辑门电路45

2.5.1 MOS晶体管45

2.5.2 MOS反相器和门电路47

2.6　CMOS逻辑门电路49

2.6.1 CMOS反相器50

2.6.2 CMOS门电路51

2.6.3 CMOS传输门电路52

思考与练习题53

第3章　组合逻辑电路55

3.1 组合逻辑电路的分析55

3.2　组合逻辑电路的设计57

3.3　常用组合逻辑电路的分析与设计59

3.3.1 全加器59

3.3.2 编码器60

3.3.3 译码器66

3.3.4　数值比较器69

3.3.5　数据选择器73

3.4　组合逻辑电路的冒险现象75

3.4.1 静态逻辑冒险75

3.4.2 如何判断是否存在逻辑冒险76

3.4.3 如何避免逻辑冒险77

思考与练习题78

第4章　集成触发器80

4.1　基本RS触发器80

4.1.1 基本RS触发器电路组成和工作原理80

4.1.2 触发器的功能描述82

4.2　钟控触发器83

4.2.1 钟控RS触发器84

4.2.2 钟控D触发器85

4.2.3 钟控JK触发器86

4.2.4 钟控T触发器87

4.3　主从触发器88

4.3.1 主从触发器基本原理88

4.3.2 主从JK触发器89

4.3.3 集成主从JK触发器91

4.3.4 集成主从JK触发器的脉冲工作特性92

4.4　边沿触发器93

4.4.1 维持阻塞边沿触发器93

4.4.2 利用传输延迟的边沿触发器95

4.4.3 CMOS门构成的边沿触发器97

思考与练习题99

第5章　时序逻辑电路102

5.1　时序逻辑电路概述102

5.2　时序逻辑电路的分析104

5.2.1 时序逻辑电路的分析步骤104

5.2.2 寄存器、移位寄存器105

5.2.3 同步计数器110

5.2.4 异步计数器115

5.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤117

5.3　时序逻辑电路的设计117

5.3.2 采用小规模集成电路器件设计同步计数器121

5.3.3 采用小规模集成电路器件设计异步计数器124

5.3.4 采用中规模集成电路器件实现任意进制计数（分频）器126

5.4　序列信号发生器129

5.4.1 计数器型序列信号发生器设计130

5.4.2 移存器型序列信号发生器设计131

思考与练习题134

第6章　半导体存储器138

6.1　概述138

6.1.1 半导体存储器的分类138

6.2.1 RAM的电路结构139

6.1.2 半导体存储器的主要技术指标139

6.2 随机存取存储器（RAM）139

6.2.2 RAM存储单元142

6.2.3 静态RAM集成片简介144

6.2.4 RAM存储容量的扩展146

6.3 只读存取存储器（ROM）148

6.3.1 固定ROM149

6.3.2 可编程ROM（PROM）150

6.3.3 可擦除可编程ROM151

6.4　用ROM实现组合逻辑函数153

思考与练习题155

第7章　可编程逻辑器件及其应用156

7.1 可编程逻辑阵列（PLA）器件156

7.2　可编程阵列逻辑（PAL）器件159

7.2.1 PAL器件的基本结构159

7.2.2 PAL器件的输出结构160

7.2.3 PAL器件的应用162

7.3　通用阵列逻辑（GAL）器件164

7.3.1 GAL器件的基本类型165

7.3.2 GAL器件的基本结构166

7.3.3 GAL器件的输出逻辑宏单元OLMC167

7.3.4 GAL器件的工作模式169

7.3.5 GAL器件应用171

7.4 复杂可编程逻辑器件CPLD173

7.4.1 CPLD的基本结构174

7.4.2 CPLD典型器件及其应用176

7.5　现场可编程逻辑器件FPGA177

7.5.1 概述177

7.5.2 FPGA器件的基本结构178

7.5.3 FPGA应用举例181

思考与练习题183

8.1.1 脉冲信号185

第8章 脉冲单元电路185

8.1　脉冲信号和脉冲电路185

8.1.2 脉冲电路186

8.2　集成门构成的脉冲单元电路187

8.2.1 施密特触发器187

8.2.2 单稳态触发器190

8.2.3 多谐振荡器191

8.3 555定时器及其应用192

8.3.1 555定时器的电路结构192

8.3.3 用555定时器构成单稳态触发器194

8.3.2 用555定时器构成施密特触发器194

8.3.4 用555定时器构成多谐振荡器195

思考与练习题197

第9章 模／数转换器和数／模转换器200

9.1　概述200

9.2　数／模转换器（DAC）201

9.2.1 T形电阻网络DAC201

9.2.2 倒T形电阻网络DAC202

9.2.3 集成DAC芯片204

9.2.4 DAC的主要技术指标206

9.3.1 抽样保持207

9.3　模／数转换器（ADC）207

9.3.2　量化编码208

9.3.3 逐次逼近型ADC209

9.3.4 集成ADC芯片210

9.3.5 ADC的主要技术指标212

思考与练习题213

第2篇 实验实训217

实验1 TTL集成与非门主要参数测试217

实验2 CMOS集成逻辑门的参数测试222

实验3　加法器实验226

实验4　数据选择器实验230

实验5　触发器实验234

实验6　计数器及其应用237

实验7　四位双向移位寄存器240

实验8 555集成定时器及其应用245

实验9　D/A,A/D转换器247

课程设计实训1250

课程设计实训2251

课程设计实训3251

附录252

参考文献258