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第1章 数字逻辑基础 1

1.1数字信号与数字电路 2

1.1.1数字信号 2

1.1.2数字电路 3

1.2数制和码制 4

1.2.1几种常用的数制 4

1.2.2不同数制间的转换 7

1.2.3几种常用的码制 8

1.3逻辑代数 10

1.3.1逻辑代数中3种基本运算 10

1.3.2复合逻辑运算 12

1.3.3逻辑代数的基本公式 14

1.3.4逻辑代数的常用公式 16

1.3.5逻辑代数的基本定理 17

1.4逻辑函数及其表示方法 18

1.4.1逻辑函数的定义 18

1.4.2逻辑函数的表示方法 18

1.4.3各种表示方法间的相互转换 19

1.5逻辑函数的化简 21

1.5.1逻辑函数的最简形式 21

1.5.2公式化简法 21

1.5.3卡诺图化简法 23

1.6 EDA技术概述 32

1.6.1 EDA发展回顾 32

1.6.2 EDA系统构成 33

1.6.3 EDA工具发展趋势 34

1.6.4 EDA工具软件MAX+plus Ⅱ简介 35

本章小结 37

习题与思考题 37

第2章 逻辑门电路 42

2.1半导体二极管门电路 43

2.1.1二极管的开关特性 43

2.1.2二极管门电路 45

2.2半导体三极管门电路 46

2.2.1三极管的开关特性 46

2.2.2三极管反相器 49

2.3 TTL集成门电路 50

2.3.1 TTL反相器电路结构及原理 50

2.3.2 TTL反相器的电压传输特性和抗干扰能力 52

2.3.3 TTL反相器的静态输入特性、输出特性和负载能力 54

2.3.4 TTL反相器的动态特性 58

2.3.5 TTL门电路的其他类型 61

2.3.6 TTL集成门系列简介 69

2.4 CMOS集成门电路 71

2.4.1 MOS管的开关特性 72

2.4.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理 77

2.4.3 CMOS反相器的特性及参数 78

2.4.4 CMOS门电路的其他类型 80

2.4.5 CMOS集成门系列简介 84

2.5集成门电路的实际应用问题 86

2.5.1集成门电路使用应注意的问题 86

2.5.2 TTL电路与CMOS电路之间的接口问题 88

本章小结 90

习题与思考题 90

第3章 组合逻辑电路 96

3.1概述 97

3.2组合逻辑电路的分析与设计 98

3.2.1组合逻辑电路的分析 98

3.2.2组合逻辑电路的设计 100

3.3常用组合逻辑电路 103

3.3.1编码器 104

3.3.2译码器 111

3.3.3数据选择器 121

3.3.4加法器 124

3.3.5数值比较器 128

3.4用中规模集成电路设计组合逻辑电路 133

3.4.1用译码器设计组合逻辑电路 133

3.4.2用数据选择器设计组合逻辑电路 136

3.4.3用加法器设计组合逻辑电路 138

3.4.4综合设计 141

3.5组合逻辑电路的竞争—冒险现象 144

3.5.1竞争—冒险的概念及其产生原因 144

3.5.2消除竞争—冒险的方法 145

3.6用MAX+plus Ⅱ设计组合逻辑电路 148

本章小结 151

习题与思考题 151

第4章 触发器 154

4.1概述 155

4.2基本SR触发器（SR锁存器） 155

4.2.1由与非门构成的基本SR触发器 155

4.2.2由或非门构成的基本SR触发器 158

4.3同步触发器（电平触发） 160

4.3.1同步SR触发器 160

4.3.2同步D触发器（D锁存器） 162

4.4主从触发器（脉冲触发） 163

4.4.1主从SR触发器 164

4.4.2主从JK触发器 166

4.5边沿触发器（边沿触发） 168

4.5.1维持阻塞结构的边沿触发器 169

4.5.2基于门电路传输延迟的边沿JK触发器 171

4.5.3边沿D触发器（利用两个同步D触发器构成） 174

4.6触发器的逻辑功能及描述方法 175

4.7集成触发器 177

4.7.1常用集成触发器 177

4.7.2触发器的功能转换 179

4.8触发器应用举例 181

4.9用MAX+plus Ⅱ验证触发器逻辑功能 182

本章小结 183

习题与思考题 184

第5章 时序逻辑电路 188

5.1时序电路的基本概念 189

5.1.1时序电路的分类 189

5.1.2时序电路的基本结构和描述方法 189

5.2同步时序电路的分析方法 191

5.2.1同步时序电路的分析任务 191

5.2.2同步时序电路的分析步骤 191

5.3寄存器 196

5.3.1寄存器和移位寄存器结构组成及原理 196

5.3.2集成（移位）寄存器及其应用 198

5.4计数器 202

5.4.1同步计数器结构组成及原理 203

5.4.2异步计数器结构组成及原理 209

5.4.3集成计数器及其应用 211

5.5同步时序电路的设计方法 219

5.5.1时序电路设计的基本任务 219

5.5.2时序电路的设计步骤 219

5.6用中规模集成电路设计时序电路 224

5.6.1用移位寄存器设计 224

5.6.2用计数器设计 226

5.6.3综合设计 227

5.7 MAX+plus Ⅱ设计时序逻辑电路 230

本章小结 232

习题与思考题 233

第6章 半导体存储器与可编程逻辑器件 236

6.1概述 237

6.2随机存储器RAM 239

6.2.1 RAM存储单元 239

6.2.2 RAM的结构 240

6.2.3 RAM的扩展 243

6.3只读存储器ROM 245

6.3.1固定ROM 245

6.3.2可编程只读存储器PROM 246

6.3.3现代常用ROM 250

6.4可编程逻辑器件PLD 253

6.4.1 PLD基本原理 253

6.4.2 PLD分类 254

6.5高密度可编程逻辑器件 257

6.5.1复杂可编程逻辑器件CPLD 257

6.5.2现场可编程门阵列FPGA 259

6.5.3基于芯片的设计方法 261

6.6硬件描述语言简介 262

6.6.1 VHDL简介 263

6.6.2 VHDL描述逻辑电路举例 265

本章小结 271

习题与思考题 271

第7章 脉冲波形的产生与整形 272

7.1概述 273

7.1.1矩形脉冲及其基本特性 273

7.1.2矩形脉冲的产生和整形方法 274

7.2 555定时器及其脉冲电路 274

7.2.1 555定时器及其工作原理 274

7.2.2由555定时器构成的单稳态触发器 277

7.2.3由555定时器构成的施密特触发器 281

7.2.4由555定时器构成的多谐振荡器 287

7.3集成和其他单稳态触发器 290

7.3.1由门电路构成的单稳态触发器 290

7.3.2集成单稳态触发器 291

7.4集成和其他施密特触发器 293

7.4.1由门电路构成的施密特触发器 293

7.4.2集成施密特触发器 294

7.5其他多谐振荡器 296

7.5.1由门电路构成的多谐振荡器 296

7.5.2石英晶体多谐振荡器 298

本章小结 300

习题与思考题 300

第8章 数模和模数转换 303

8.1概述 304

8.2数模转换器（DAC） 304

8.2.1 DAC的基本原理 304

8.2.2倒T形电阻网络DAC 305

8.2.3权电流型DAC 306

8.2.4数模转换输出极性的扩展 309

8.2.5 DAC的主要技术参数 311

8.2.6集成DAC 313

8.3模数转换器（ADC） 315

8.3.1 ADC的基本原理 315

8.3.2并联比较型ADC 317

8.3.3逐次渐近型ADC 318

8.3.4双积分型ADC 320

8.3.5 ADC的主要技术参数 323

8.3.6集成ADC 324

8.4取样—保持电路 325

本章小结 327

习题与思考题 327

附录A常用的数字逻辑集成电路 330

附录B 逻辑符号对照表 335

附录C部分习题与思考题解答 337

参考文献 348