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第1章 数字电路基础1

1.1 概述1

1.1.1 数字量和模拟量1

1.1.2 数制和码制3

1.2 基本逻辑与逻辑门电路7

1.2.1 与逻辑和与门电路7

1.2.2 或逻辑和或门电路8

1.2.3 非逻辑和非门电路9

1.2.4 复合逻辑和常用逻辑门电路10

1.3 逻辑代数的基本公式和基本定理12

1.3.1 基本公式12

1.3.2 基本定理13

1.4 逻辑函数及其描述方法15

1.4.1 逻辑函数15

1.4.2 逻辑函数的描述方法15

1.4.3 逻辑函数的标准形式19

1.5 逻辑函数的化简方法21

1.5.1 逻辑函数的最简形式22

1.5.2 公式化简法22

1.5.3 卡诺图化简法23

1.5.4 特殊形式的逻辑函数化简28

1.5.5 逻辑函数的系统简化法31

第2章 数字集成逻辑门电路36

2.1 概述36

2.1.1 数字集成逻辑门电路分类36

2.1.2 数字集成电路封装技术及引脚识别方法37

2.2 数字TTL集成逻辑门电路42

2.2.1 TTL与非门的电路结构及工作原理43

2.2.2 TTL异或门的电路结构及工作原理46

2.2.3 其他类型的TTL逻辑门电路47

2.2.4 常用TTL数字集成电路系列51

2.3 集成CMOS逻辑门电路54

2.3.1 CMOS反相器电路结构与工作原理54

2.3.2 其他类型的CMOS逻辑门电路57

2.3.3 常用CMOS数字集成电路系列59

2.4 TTL、CMOS逻辑门接口电路60

2.4.1 TTL电路驱动CMOS电路60

2.4.2 CMOS电路驱动TTL电路61

2.5 数字集成逻辑门电路简介及应用62

2.5.1 常用数字集成逻辑门电路简介62

2.5.2 数字集成电路技术参数的获得途径63

2.5.3 数字集成逻辑门电路应用实例64

2.6 数字电路故障诊断与维修方法68

2.6.1 数字集成电路失效原因分析69

2.6.2 数字集成电路常见故障与诊断方法70

2.6.3 数字电路故障诊断与维修方法72

第3章 组合逻辑电路79

3.1 概述79

3.2 组合逻辑电路的分析方法80

3.2.1 加法器82

3.2.2 数值比较器86

3.2.3 数据选择器89

3.2.4 编码器92

3.2.5 译码器95

3.3 组合逻辑电路的设计方法104

3.3.1 采用小规模集成门电路的组合逻辑电路设计104

3.3.2 采用中规模集成门电路的组合逻辑电路设计109

3.4 常用组合逻辑器件应用实例114

3.4.1 基于CD4511芯片的抢答控制器115

3.4.2 基于MC14553芯片的电子体温计116

3.4.3 基于CD4028芯片的液位自动控制器118

3.5 组合逻辑电路的竞争-冒险现象119

3.5.1 逻辑竞争与冒险119

3.5.2 逻辑冒险的识别120

3.5.3 逻辑冒险的消除方法121

第4章 集成触发器123

4.1 概述123

4.2 基本RS触发器124

4.2.1 电路结构与工作原理124

4.2.2 逻辑功能的描述125

4.3 同步触发器127

4.3.1 同步RS触发器128

4.3.2 同步D触发器130

4.3.3 同步JK触发器132

4.3.4 同步T触发器134

4.4 主从集成触发器137

4.4.1 主从RS集成触发器137

4.4.2 主从JK集成触发器139

4.5 边沿集成触发器142

4.5.1 边沿JK触发器142

4.5.2 CMOS边沿触发器144

4.5.3 维持-阻塞触发器146

4.6 集成触发器芯片简介及应用147

4.6.1 常用集成触发器简介147

4.6.2 集成触发器应用实例149

第5章 时序逻辑电路153

5.1 概述153

5.2 时序逻辑电路的分析方法154

5.3 寄存器160

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165

5.4 计数器167

5.4.1 二进制计数器167

5.4.2 十进制计数器172

5.4.3 计数器的逻辑功能扩展173

5.4.4 计数器的应用176

5.5 时序逻辑电路的设计方法177

5.5.1 采用小规模集成门电路的时序逻辑电路设计178

5.5.2 采用中规模集成门电路的时序逻辑电路设计194

5.6 常用时序逻辑器件应用实例197

5.6.1 基于CD4017芯片的触摸式照明灯197

5.6.2 基于CD4017芯片的敲击式电子门铃控制器198

5.6.3 基于CD4060芯片的消毒液产生器199

第6章 脉冲信号的产生与整形201

6.1 概述201

6.2 施密特触发器202

6.2.1 用门电路构成的施密特触发器202

6.2.2 集成施密特触发器204

6.2.3 施密特触发器的应用205

6.3 单稳态触发器207

6.3.1 用门电路构成的单稳态触发器207

6.3.2 集成单稳态触发器209

6.3.3 单稳态触发器的应用212

6.4 多谐振荡器213

6.4.1 电容正反馈多谐振荡器214

6.4.2 石英晶体振荡器214

6.4.3 施密特触发器构成的多谐振荡器215

6.5 555集成定时器及其应用216

6.5.1 555集成定时器基本结构及其功能216

6.5.2 555集成定时器的应用218

6.6 常用脉冲信号发生器件应用实例221

6.6.1 基于NE555芯片的模拟自然风控制器222

6.6.2 基于CD4538芯片的输液加温控制器222

6.6.3 基于CD4047芯片的逆变电源224

第7章 半导体存储器与可编程逻辑器件226

7.1 半导体存储器概述226

7.1.1 半导体存储器基本结构226

7.1.2 半导体存储器的分类228

7.2 随机存取存储器229

7.2.1 静态随机存取存储器229

7.2.2 动态随机存取存储器231

7.2.3 存储器存储容量的扩展233

7.3 只读存储器234

7.3.1 固定只读存储器234

7.3.2 可编程只读存储器236

7.3.3 常用存储器芯片简介241

7.4 顺序存取存储器246

7.4.1 动态CMOS移存单元246

7.4.2 顺序存取存储器的基本结构及工作原理247

7.5 常用存储器芯片应用实例250

7.5.1 基于SS1002芯片的鹦鹉学舌玩具控制器250

7.5.2 基于M8077芯片的音乐彩灯控制器251

7.5.3 基于ISD1420芯片的袖珍固体录音控制器254

7.6 可编程逻辑器件256

7.6.1 可编程逻辑器件的基本结构257

7.6.2 简单可编程逻辑器件258

7.7 高密度可编程逻辑器件266

7.7.1 复杂可编程逻辑器件266

7.7.2 现场可编程门阵列271

7.7.3 可编程逻辑器件的开发与测试275

第8章 数模接口电路及应用279

8.1 概述279

8.2 集成数-模转换器280

8.2.1 D-A转换器的基本概念280

8.2.2 权电阻网络D-A转换器281

8.2.3 倒T形电阻网络D-A转换器283

8.2.4 权电流型网络D-A转换器284

8.2.5 集成D-A转换器的主要技术指标285

8.2.6 集成D-A转换器芯片简介及应用290

8.3 集成模-数转换器296

8.3.1 A-D转换器的基本概念296

8.3.2 并行比较型A-D转换器299

8.3.3 逐次逼近型A-D转换器301

8.3.4 双积分型A-D转换器302

8.3.5 集成A-D转换器的主要技术指标304

8.3.6 集成A-D转换器芯片简介及应用307

8.4 数模接口集成电路的应用实例311

8.4.1 基于ADC0804芯片的音频制器311

8.4.2 基于RTS0071芯片的变音玩具盒控制器313

8.4.3 基于ICL7107芯片的数字电压表315

第9章 数字系统设计317

9.1 数字系统设计概述317

9.1.1 数字系统的基本概念317

9.1.2 数字系统设计的一般流程318

9.2 数据子系统的设计319

9.3 控制子系统的设计321

9.3.1 ASM图描述法321

9.3.2 控制子系统设计324

9.4 数字系统设计举例326

9.4.1 交通信号灯控制系统326

9.4.2 数字式电子钟330

附录333

附录A 常用电子元器件的型号命名方法333

附录B 数字集成电路型号索引339

附录C ICT33C型数字集成电路测试仪使用说明349