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第1章 数字技术基础 1

1.1数制与编码 1

1.1.1数制 1

1.1.2不同数制间的转换 2

1.1.3编码 5

1.2逻辑代数基础 7

1.2.1基本概念 7

1.2.2复合逻辑运算 9

1.2.3逻辑代数的基本定律和基本规则 11

1.2.4逻辑代数的常用公式 13

1.2.5正逻辑与负逻辑 13

1.3逻辑函数及其表示方法 14

1.3.1逻辑函数 14

1.3.2逻辑函数的表示方法 14

1.3.3不同表示方法间的相互转换 15

1.3.4逻辑函数的两种标准表达式 16

1.4逻辑函数的化简 18

1.4.1代数化简法 18

1.4.2卡诺图化简法 19

1.4.3具有任意项（无关项）的逻辑函数及其化简 24

习题 25

第2章 逻辑门电路 27

2.1数字集成电路的特点和分类 27

2.1.1数字集成电路的特点 27

2.1.2数字集成电路的分类 28

2.2晶体管的开关特性 28

2.2.1二极管的开关特性 28

2.2.2双极型晶体管的开关特性 30

2.3二极管逻辑门 32

2.3.1二极管与门电路 32

2.3.2二极管或门电路 33

2.4晶体管反相器 33

2.4.1晶体管反相器的工作原理 34

2.4.2反相器的负载能力 34

2.5TTL集成逻辑门 35

2.5.1TTL与非门的电路结构和工作原理 36

2.5.2TTL与非门的特性参数 38

2.5.3TTL逻辑门的动态特性 43

2.5.4其他类型的TTL门电路 44

2.5.5集电极开路的门电路（OC门） 45

2.5.6三态门 48

2.5.7TTL电路的改进系列 49

2.5.8TTL电路使用中注意的问题 51

2.6ECL逻辑门 52

2.7CMOS反相器 53

2.7.1MOS管的开关特性 53

2.7.2CMOS反相器工作原理 55

2.7.3其他CMOS逻辑门电路 59

2.7.4漏极开路的与非门电路（OD门） 60

2.7.5传输门电路 60

2.7.6三态门 61

2.8不同工艺逻辑门之间的互联 62

习题 64

第3章 组合电路的分析与设计 68

3.1组合逻辑电路的特点 68

3.2组合逻辑电路的分析 68

3.3小规模组合逻辑电路的设计 70

3.3.1由设计要求列真值表 71

3.3.2逻辑函数的两级门实现 71

3.3.3逻辑函数的三级门实现 73

3.3.4组合电路实际设计中的几个问题 76

3.3.5组合电路设计实例 81

3.4组合逻辑电路的冒险 88

3.4.1逻辑冒险与消除方法 89

3.4.2功能冒险与消除方法 93

3.4.3冒险消除方法的比较 95

3.4.4动态冒险 95

3.5常用的中规模组合逻辑电路与应用 95

3.5.1集成数码比较器 96

3.5.2编码器与优先编码器 99

3.5.3译码器 103

3.5.4数据选择器 112

3.5.5数据分配器 119

3.5.6奇偶校验与可靠性编码 120

3.5.7运算电路 125

习题 130

第4章 集成触发器 140

4.1时序电路的特点 140

4.2触发器的基本特性及其记忆作用 140

4.3基本RS触发器 141

4.3.1电路结构及工作原理 141

4.3.2描述触发器（时序电路）的方法 142

4.3.3基本RS触发器的特点 144

4.4各种钟控触发器的逻辑功能 144

4.4.1钟控RS触发器 144

4.4.2钟控D触发器 145

4.4.3锁存器 145

4.4.4钟控JK触发器 147

4.4.5钟控T触发器 147

4.4.6各种触发器之间的转换 148

4.4.7钟控触发器的缺点 149

4.5TTL集成主从触发器 149

4.5.1基本工作原理 149

4.5.2主从JK触发器的一次翻转 150

4.5.3异步置0置1输入 151

4.5.4主从触发器的特点 152

4.6集成边沿触发器 152

4.6.1负边沿JK触发器 152

4.6.2维持-阻塞D触发器 153

4.6.3JK触发器和D触发器的实际产品 154

4.6.4触发器的逻辑符号 155

4.7CMOS触发器 156

4.7.1CMOS钟控D触发器 156

4.7.2CMOS主从D触发器 156

4.7.3CMOS主从JK触发器 158

4.8集成触发器的选用和参数 158

4.8.1逻辑功能的选择 158

4.8.2触发方式的选择 159

4.8.3触发器的参数 159

习题 160

第5章 时序逻辑电路 165

5.1概述 165

5.2同步时序逻辑电路分析 168

5.2.1常用时序电路简介 168

5.2.2同步时序逻辑电路分析方法 169

5.2.3一般同步时序电路分析举例 170

5.2.4移位寄存器及其应用电路的分析 174

5.2.5异步时序逻辑电路的分析方法 182

5.3常用时序电路的设计 184

5.3.1常用时序电路的设计步骤 184

5.3.2同步计数器的设计 184

5.3.3序列信号发生器设计 189

5.3.4M序列发生器 192

5.4一般时序逻辑电路的设计方法 193

5.4.1一般同步时序逻辑电路的设计方法 193

5.4.2采用小规模集成器件设计异步计数器 204

习题 209

第6章 中规模时序集成电路及应用 218

6.1中规模异步计数器 218

6.2中规模同步计数器 220

6.3中规模计数器的应用 224

6.3.1中规模计数器构成任意进制计数器 224

6.3.2中规模计数器的级联 228

6.3.3计数器用于逻辑设计 231

6.4中规模移位寄存器 234

6.4.1中规模移位寄存器的功能 234

6.4.2中规模移位寄存器介绍 235

6.5中规模移存器的应用 237

6.5.1中规模移存器的扩展 237

6.5.2中规模移存器构成串-并变换器 238

6.5.3中规模移存器构成并-串变换器 239

6.5.4中规模移存器构成计数器 240

6.5.5中规模移存器构成分频器 241

6.5.6中规模移存器构成序列信号发生器 241

习题 243

第7章 可编程逻辑器件 249

7.1存储器及其在实现可编程逻辑方面的应用 249

7.1.1只读存储器 249

7.1.2PROM的种类 251

7.1.3随机存储器 253

7.1.4用存储器实现逻辑处理 255

7.2PLA，PAL，GAL 260

7.2.1PLA 260

7.2.2PAL 261

7.2.3GAL 262

7.3EPLD 265

7.3.1MAX7000系列的系统结构 265

7.3.2MAX7000系列的LAB和MC 266

7.4CPLD 268

7.4.1FLEX10K的系统结构 268

7.4.2FLEX10K的嵌入式阵列块 269

7.4.3FLEX10K的逻辑阵列块 269

7.4.4FLEX10K的逻辑单元 270

7.4.5FLEX10K的快速连线带 272

7.4.6FLEX10K的输入／输出单元 273

7.5FPGA 274

7.5.1可配置逻辑模块 275

7.5.2输入／输出模块 276

7.5.3块状RAM 277

7.5.4可编程互连资源 279

7.5.5延迟锁相环模块 279

7.5.6边界扫描测试 281

习题 282

第8章 硬件描述语言VHDL 287

8.1电子设计自动化与硬件描述语言 287

8.1.1电子设计自动化 287

8.1.2硬件描述语言 288

8.2VHDL程序的基本结构 289

8.2.1实体 289

8.2.2结构体 291

8.2.3VHDL的库与程序包 293

8.2.4配置 295

8.3VHDL中的数据对象和数据类型 296

8.3.1VHDL中的数据对象 296

8.3.2VHDL中的数据类型 299

8.4VHDL中的属性和运算符 303

8.4.1VHDL中的属性 303

8.4.2VHDL中的运算符 304

8.5VHDL程序的语句组织结构 305

8.5.1块语句结构 305

8.5.2进程语句结构 306

8.5.3子程序语句结构 309

8.5.4元件例化语句结构 312

8.6VHDL的主要描述语句 317

8.6.1并行描述语句 317

8.6.2顺序描述语句 318

8.7用VHDL解决组合逻辑和时序逻辑问题 326

8.7.1用VHDL解决组合逻辑问题 326

8.7.2用VHDL解决时序逻辑问题 328

习题 331

第9章 数模和模数转换 335

9.1数模转换器DAC 335

9.1.1数模转换的基本原理 336

9.1.2权电阻解码网络DAC 337

9.1.3T形电阻网络DAC 339

9.1.4倒T形电阻网络DAC 341

9.1.5树形开关网络DAC 343

9.1.6DAC的主要技术指标 344

9.1.7集成DA转换器及其应用 346

9.2模数转换器 350

9.2.1模数转换器的基本原理 350

9.2.2并行比较型ADC 354

9.2.3计数型ADC 356

9.2.4逐次渐进型ADC 357

9.2.5双积分型ADC 359

9.2.6ADC的主要技术指标 362

9.2.7集成ADC及其应用 362

习题 364

第10章 脉冲波形的产生与变换 371

10.1波形的基础知识 371

10.2施密特触发器 372

10.2.1用门电路组成施密特触发器 372

10.2.2集成施密特触发器 375

10.2.3施密特触发器的应用 379

10.3单稳态触发器 380

10.3.1用门电路组成的单稳态触发器 380

10.3.2施密特触发器构成的单稳态触发器 384

10.3.3集成单稳态触发器 385

10.3.4单稳态触发器的主要应用 390

10.4多谐振荡器 390

10.4.1由门电路组成的多谐振荡器 391

10.4.2由施密特触发器组成的多谐振荡器 392

习题 394

附录1国产半导体集成电路型号命名法 397

附录2集成电路主要性能参数 399

附录3二进制逻辑单元图形符号说明 401

参考文献 419