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目 录 1

第一章绪论 1

1-1 数字电路的基本概念 1

1．数字信号 1

2．数字电路 2

1-2进位计数制及其转换 3

1．十进计数制（十进制） 3

2．二进计数制（二进制）及2*进计数制 4

3．二进制数转换为十进制数 6

4．十进制数转换为二进制数 6

5．二进制数与2k进制数之间的转换 8

1-3 二进制数的算术运算 10

1．加法运算 10

4．除法运算 11

3．乘法运算 11

2．减法运算 11

1-4 二－十进制（BCD）码 12

1-5 课程的主要任务与性质 14

小结 15

习题 16

第二章逻辑代数及逻辑函数 18

2-1逻辑代数的基本运算 18

1．与运算 18

2．或运算 20

3．非运算 20

2-2逻辑代数的基本定律及规则 21

1．逻辑代数的基本定律 21

2．逻辑代数的三条规则 24

3．若干常用公式 26

4．用代数法简化逻辑表达式 27

5．导出逻辑 28

1．标准积之和式（最小项之和式） 32

2-3 真值表与逻辑函数表达式 32

2．标准和之积式（最大项之积式） 34

3．最小项与最大项之间的关系 36

2-4卡诺图及逻辑函数的简化 37

1．逻辑函数的卡诺图 38

2．卡诺图的简化规则 41

3．卡诺图法简化逻辑函数（标准表达式） 43

4．卡诺图法简化逻辑函数（非标准表达式） 46

5．不完全指定的逻辑函数的简化 50

2-5 Q-M法简化逻辑函数 51

小结 57

习题 58

3-1 二极管－电阻逻辑门 61

1．二极管－电阻与门 61

第三章集成逻辑门 61

2．二极管－电阻或门 62

3-2 晶体管－晶体管逻辑门（TTL） 64

1．TTL与非门的工作原理 65

2．TTL与非门的外部特性 66

3．TTL与非门逻辑功能的扩展 72

4．TTL改进型电路 78

3-3射极耦合逻辑（ECL）电路 79

1．ECL或／或非门 80

2．ECL或／或非门的外部特性 81

3．逻辑功能的扩展 83

3-4 集成注入逻辑（I2L） 85

1．I2L基本逻辑单元的工作原理 85

2．I2L电路的主要特点 85

3-5 MOS集成逻辑门 87

1．NMOS反相器（非门） 87

2．CMOS反相器 89

3．MOS逻辑门 91

3-6 电位转换（接口）电路 94

1．ECL/TTL及TTL/ECL电位转换电路 94

2．TTL/CMOS及CMOS/TTL电位转换 95

电路 95

3-7脉冲形成与变换电路 96

1．集成单稳态触发器 96

2．施密特触发器 98

小结 100

习题 102

第四章组合逻辑电路 108

概述 108

4-1 组合逻辑电路的分析 108

1．逻辑代数法 109

2．符号置换法 111

1．编码器 115

4-2实用组合逻辑电路的分析 115

2．译码器 116

3．数据选择器 117

4．多路分配器 118

5．数码比较器 119

6．全加器 119

7．两位二进制数的乘法电路 120

4-3组合逻辑电路的设计 121

1．两级与非门及或非门电路的设计 121

2．三级与非门电路的设计 125

3．多输出函数组合电路的设计 129

4．设计举例 132

4-4组合逻辑电路的冒险 135

1．逻辑冒险 136

2．功能冒险 140

1．基本概念 143

4-5组合逻辑电路的测试 143

2．产生测试的经典方法——故障表法 145

小结 151

习题 152

第五章集成触发器 157

概述 157

5-1触发器的基本形式 157

1．基本R-S触发器 157

2．钟控R-S触发器 159

3．其他钟控触发器 163

5-2 TTL集成触发器 166

1．主－从J-K触发器 166

2．维持－阻塞D触发器 171

1．MOS传输门 173

3．边沿触发型J-K触发器 174

5-3 CMOS集成触发器 178

2．CMOS基本R-S触发器 180

3．CMOSD触发器 181

4．CMOSJ-K触发器 183

5-4触发器用于脉冲波形的产生 184

1．单脉冲发生器 184

2．脉宽可调（多谐）振荡器 185

小结 186

习题 188

第六章同步时序电路 193

概述 193

6-1 同步时序电路的分析 194

1．同步时序电路的特点 194

2．同步时序电路的分析 195

3．典型同步时序电路的分析 200

1．设计方法与步骤 209

6-2 同步时序电路的设计 209

2．状态转换图或状态转换表的形成 210

3．状态简化 213

4．状态分配 217

5．触发器选型，确定激励函数及输出函数 221

6．画逻辑电路图 223

7．多余状态检查 224

8．设计举例 224

6-3 同步时序电路的试验 235

1．区分序列 236

2．引导序列 237

3．同步序列 239

4．检验序列 239

小结 242

习题 243

第七章异步时序电路 248

7-1 脉冲异步时序电路 249

1．脉冲异步时序电路的分析 249

2．脉冲异步时序电路的设计 254

7-2 电位异步时序电路 263

1．电位异步时序电路的分析 265

2．电位异步时序电路的设计方法与步骤 268

3．电位异步时序电路的设计举例 278

7-3异步时序电路的冒险及其处理 284

1．本质冒险 284

2．本质冒险的判断及其消除 285

7-4异步时序电路的试验 287

小结 288

习题 289

8-1数码比较器 295

第八章中规模集成电路及其应用 295

1．集成数码比较器 297

2．数码比较器的级联 298

3．比较器在定时设备中的应用 299

8-2编码器及译码器 299

1．编码及编码器 299

2．译码及译码器 304

8-3 数据选择器及多路分配器 311

1．数据选择器 312

2．用数据选择器实现逻辑函数 314

3．用数据选择器产生脉冲 316

4．多路分配器 317

8-4 全加器 318

1．串行进位全加器 319

2．提前进位全加器 319

8-5 计数器 323

3．用全加器实现BCD/B码变换 323

1．异步十进制计数器 324

2．同步十进制加法计数器 326

3．BCD可预置数可逆计数器 328

4．任意进制计数器 334

5．计数器的级联 336

8-6 寄存器 337

1．两拍接收方式的寄存器 338

2．单拍接收方式的寄存器 339

8-7移位寄存器及其应用 341

1．四位双向移位寄存器T453 342

2．移位寄存器型计数器 345

3．移位寄存器型脉冲序列发生器 353

4．移位寄存器型线性序列发生器 357

5．集成定时电路555 363

1．生产线的监视 365

8-8 中规模集成电路应用实例 365

2．数字传输系统 366

3．TV数字通道选择器 368

4．数字电压表（DVM） 368

习题 371

第九章大规模集成电路 376

9-1 顺序存取存贮器（SAM） 376

1．动态MOS移位寄存级 378

2．动态无比移位寄存级 380

3．动态CMOS移位寄存级 382

4．准静态移位寄存级 383

9-2 只读存贮器（ROM） 383

1．ROM的结构及其工作原理 384

2．ROM的设计及其应用举例 389

3．可编程序逻辑阵列（PLA） 393

4．PROM及EPROM 397

9-3随机存取存贮器（RAM） 398

1．RAM的结构 398

2．双极型晶体管RAM 400

3．MOS晶体管RAM 403

小结 416

习题 417

第十章数－模转换及模－数转换 419

10-1概述 419

1．脉冲编码调制（PCM） 419

2．增量调制（DM） 422

10-2 数－模转换器（DAC） 423

1．权电阻DAC 423

2．T形电阻DAC 424

3．BCD码DAC 426

3．逐位比较ADC 428

4．电子开关 428

5．电流激励DAC 429

6．倒T形DAC 432

7．集成DAC 433

8．DAC的性能 434

10-3 模－数转换器（ADC） 435

1．并行比较ADC 435

2．级联比较（并串行）ADC 437

4．计数型ADC 442

5．双斜率（双积分）ADC 444

6．增量调制及自适应调制 447

7．ADC的性能 449

小结 449

习题 450

第十一章数字系统设计 452

1．系统输入、输出和寄存器的表达 454

2．基本的系统操作 454

11-1 寄存器传递语言（RTL） 454

3．语句表达式 456

4．RTL应用举例 457

11-2数字系统设计 460

1．算法的确定 460

2．控制电路的设计 462

3．数据处理网络的设计 464

4．数字系统的设计举例 466

11-3微程序控制器的数字系统 469

1．数字计算机模型 469

小结 470

2．微程序控制器数字系统的设计 471

小结 477

参考资料 478

索引 479