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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1 34

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2 65

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3 103

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RS 128

4.6.3 D→JK,T,T′和RS 129

4.7 集成触发器简介 131

本章小节 132

习题4 132

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5 175

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6 193

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DAC 201

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ADC 211

本章小结 213

习题7 214

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RAM 217

8.2.2 只读存储器ROM 222

8.3 可编程逻辑器件PLD 226

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8 232

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9 257

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10 282