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1 数字逻辑基础 1

1.1 数制与编码 1

1.1.1 进位计数制 1

1.1.2 数制转换 4

1.1.3 带符号数的代码表示 8

1.1.4 十进制数的二进制编码 12

1.1.5 可靠性编码 13

1.1.6 字符编码 18

1.2 逻辑代数基础 20

1.2.1 逻辑变量及基本逻辑运算 21

1.2.2 逻辑代数的基本公式、定理与规则 22

1.2.3 逻辑函数及其表达式 26

1.3 逻辑函数的化简 29

1.3.1 代数化简法 30

1.3.2 卡诺图化简法 31

1.3.3 列表化简法（Q-M法） 35

1.3.4 逻辑函数化简中两个实际问题 38

小结 41

习题与思考题 42

2 门电路 44

2.1 数字信号基础 44

2.1.1 脉冲信号 44

2.1.2 逻辑电平与正、负逻辑 45

2.2 半导体器件的开关特性 45

2.2.1 二极管的开关特性 45

2.2.2 三极管的开关特性 46

2.2.3 MOS管的开关特性 47

2.3 基本逻辑门电路 48

2.3.1 与门、或门和非门 48

2.3.2 复合门 50

2.3.3 三态门与传输门 52

2.4 TTL集成门电路 53

2.4.1 数字集成电路的分类 53

2.4.2 TTL与非门 54

2.4.3 集电极开路的与非门 57

2.4.4 TTL门电路使用注意事项 58

2.5 CMOS集成门电路 58

2.5.1 CMOS非门 58

2.5.2 CMOS三态门 59

2.5.3 CMOS门电路的特点与使用注意事项 59

2.6 TTL电路与CMOS电路之间的接口电路 60

2.6.1 三极管组成的接口电路 60

2.6.2 其他接口电路 60

小结 61

习题与思考题 62

3 组合逻辑电路的分析与设计 64

3.1 组合逻辑电路的分析 64

3.1.1 组合逻辑电路分析的一般方法 64

3.1.2 组合逻辑电路分析举例 65

3.2 组合逻辑电路的设计 67

3.2.1 组合逻辑电路设计的一般方法 67

3.2.2 组合逻辑电路设计中应考虑的问题 69

3.3 基本组合逻辑电路的设计举例 74

3.3.1 半加器和全加器的设计 74

3.3.2 BCD码编码器和七段显示译码器的设计 76

3.3.3 代码转换电路的设计 80

3.4 组合逻辑电路中的竞争与险象 82

3.4.1 竞争现象与险象的产生 82

3.4.2 险象的分类 83

3.4.3 险象的判断 84

3.4.4 险象的消除 85

小结 88

习题与思考题 89

4 触发器 92

4.1 双稳态触发器 92

4.1.1 RS触发器 92

4.1.2 JK触发器 96

4.1.3 D触发器 98

4.1.4 T触发器 99

4.1.5 触发器的时间参数 100

4.2 单稳态触发器 101

4.2.1 555定时器 101

4.2.2 555定时器构成的单稳态触发器 102

4.3 多谐振荡器 103

4.3.1 555定时器构成的多谐振荡器 103

4.3.2 石英晶体构成的多谐振荡器 104

4.4 施密特触发器 105

小结 107

习题与思考题 108

5 时序逻辑电路的分析与设计 113

5.1 时序逻辑电路的结构与类型 113

5.1.1 Mealy型电路 114

5.1.2 Moore型电路 115

5.2 同步时序逻辑电路的分析 116

5.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法 116

5.2.2 常用同步时序逻辑电路 122

5.3 同步时序逻辑电路的设计 134

5.3.1 建立原始状态表 134

5.3.2 状态表的化简 135

5.3.3 状态分配 140

5.3.4 求激励函数和输出函数 142

5.3.5 同步时序逻辑电路设计举例 144

5.4 异步时序电路的概述 150

5.4.1 脉冲异步时序逻辑电路的分析 151

5.4.2 脉冲异步时序逻辑电路的设计 155

小结 160

习题与思考题 162

6 集成电路的逻辑设计与可编程逻辑器件 167

6.1 常用中规模通用集成电路 167

6.1.1 二进制并行加法器 168

6.1.2 译码器和编码器 171

6.1.3 多路选择器和多路分配器 180

6.2 半导体存储器 185

6.2.1 概述 185

6.2.2 随机读写存储器 186

6.2.3 只读存储器ROM 189

6.3 可编程逻辑器件 197

6.3.1 PLD概述 197

6.3.2 可编程逻辑阵列PLA 199

6.3.3 可编程阵列逻辑PAL 203

6.3.4 通用阵列逻辑GAL 209

小结 221

习题与思考题 222

7 在系统可编程技术 224

7.1 ISP技术的特点 224

7.1.1 ISP技术在数字系统设计阶段的特点 224

7.1.2 ISP技术对数字系统生产阶段的贡献 225

7.2 ISP逻辑器件 227

7.2.1 ispLSI系列 227

7.2.2 ispGAL系列 228

7.2.3 ispGDS系列 229

7.2.4 ispGDX系列 230

7.3 ispLSI器件的结构与原理 231

7.3.1 ispLSI1016的结构 231

7.3.2 ispLSI1032的结构简介 241

7.4 在系统编程原理 242

7.4.1 ISP器件编程元件的物理布局 242

7.4.2 ISP编程接口 244

7.4.3 ISP器件的编程方式 245

7.5 ispLSI的开发 250

7.5.1 ispLSI的开发工具 250

7.5.2 ISP器件的设计流程 250

7.6 逻辑电路的语言描述 252

7.6.1 ABEL-HDL 252

7.6.2 宏器件 267

小结 269

习题与思考题 270

8 数字系统设计概述 271

8.1 数字系统的基本概念 271

8.1.1 数字系统的基本模型 271

8.1.2 数字系统的描述 272

8.2 基本子系统 276

8.2.1 算术逻辑单元ALU 276

8.2.2 寄存器堆RF 277

8.2.3 数据总线 278

8.2.4 控制器 279

8.3 由顶向下的设计方法 283

8.4 简易计算机的设计 283

8.4.1 简易计算机的框图设计 283

8.4.2 简易计算机控制器的设计 285

8.4.3 简易计算机逻辑部件的设计 287

8.4.4 简易计算机的实现 290

小结 293

习题与思考题 294

附录一 常用基本逻辑单元国标符号与非国标符号对照表 296

附录二 半导体集成电路型号命名法 299

附录三 常用中、小规模集成电路产品型号索引 301

参考文献 309