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第1章 数字逻辑基础 1

1.1 数制和代码 1

1.1.1 十进制数和二进制数 1

1.1.2 十六进制和八进制 2

1.1.3 不同进制数之间的转换 3

1.1.4 二进制符号数的表示法 5

1.1.5 二进制代码 7

1.2 逻辑运算 10

1.2.1 基本逻辑运算 10

1.2.2 复合逻辑运算 11

1.2.3 正负逻辑问题 13

1.3 逻辑门电路 14

1.3.1 晶体管的开关特性 14

1.3.2 基本逻辑门电路 16

1.3.3 TTL集成门电路 17

1.3.4 CMOS逻辑电路 24

1.4 逻辑函数的代数化简法 25

1.4.1 基本公式和定律 25

1.4.2 基本运算规则 29

1.4.3 逻辑函数代数法化简 30

1.5 逻辑函数的卡诺图化简法 32

1.5.1 最小项的定义及其性质 32

1.5.2 卡诺图 34

1.5.3 逻辑函数的卡诺图表示 35

1.5.4 逻辑函数卡诺图化简 36

1.5.5 具有约束的逻辑函数化简 38

1.6 逻辑函数的描述方法及转换 40

1.6.1 逻辑函数的描述方法 40

1.6.2 几种描述方法之间的转换 42

本章小结 44

习题 45

第2章 组合逻辑电路 50

2.1 组合逻辑电路的分析与设计 50

2.1.1 组合逻辑电路的分析 50

2.1.2 组合逻辑电路的设计 52

2.2 组合逻辑电路中的竞争冒险 56

2.2.1 产生竞争冒险的原因 56

2.2.2 竞争冒险的判断 57

2.2.3 消除竞争冒险的方法 58

2.3 加法器与算术逻辑单元 59

2.3.1 半加器和全加器 60

2.3.2 集成加法器 61

2.3.3 算术逻辑单元 65

2.4 数值比较器 65

2.4.1 数值比较器的设计 66

2.4.2 集成数值比较器 68

2.5 编码器 70

2.5.1 编码器的工作原理 70

2.5.2 集成优先编码器 74

2.6 译码器与数据分配器 76

2.6.1 译码器的分析及设计 77

2.6.2 集成译码器 79

2.6.3 数据分配器 86

2.7 数据选择器 88

2.7.1 数据选择器的类型及功能 88

2.7.2 集成数据选择器 91

本章小结 95

习题 95

第3章 时序逻辑基础 101

3.1 RS触发器 101

3.1.1 RS触发器的工作原理和逻辑功能 101

3.1.2 集成RS触发器74LS279 103

3.1.3 RS触发器应用 104

3.2 D触发器 105

3.2.1 逻辑电路与逻辑符号 105

3.2.2 工作原理 105

3.2.3 逻辑功能描述 106

3.2.4 集成D触发器74LS74 107

3.3 JK触发器 108

3.3.1 逻辑电路与逻辑符号 108

3.3.2 逻辑功能描述 108

3.3.3 集成JK触发器 110

3.4 T触发器 111

3.4.1 逻辑电路与逻辑符号 111

3.4.2 逻辑功能描述 111

3.5 触发器的电气特性 112

本章小结 113

习题 114

第4章 时序逻辑电路 119

4.1 时序逻辑电路概述 119

4.1.1 时序逻辑电路的特点 119

4.1.2 时序电路逻辑功能的描述方法 119

4.1.3 时序电路逻辑的分类 120

4.2 时序逻辑电路的分析 120

4.2.1 时序逻辑电路分析的一般步骤 120

4.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例 121

4.2.3 异步时序逻辑电路的分析举例 126

4.3 时序逻辑电路的设计 128

4.3.1 同步时序逻辑电路的设计 128

4.3.2 异步时序逻辑电路的设计 136

4.4 常用的集成时序逻辑电路 138

4.4.1 寄存器与移位寄存器 138

4.4.2 计数器 142

4.4.3 顺序脉冲发生器 153

4.4.4 序列信号发生器 153

习题 154

第5章 Verilog HDL 159

5.1 Verilog的基本语法规则 159

5.1.1 变量的数据类型 160

5.1.2 Verilog程序的基本结构 162

5.1.3 Verilog HDL的基本语句 163

5.2 组合逻辑电路的门级建模 168

5.2.1 设计举例 169

5.2.2 组合逻辑电路的数据流建立 172

5.2.3 数据流建模举例 174

5.3 组合逻辑电路的行为级建模 175

5.3.1 组合逻辑电路的行为级建模举例 176

5.3.2 时序逻辑电路建模基础 177

5.4 锁存器和触发器的Verilog建模实例 179

5.4.1 描述举例 179

5.4.2 设计举例 180

本章小结 182

习题 182

第6章 数字电路系统设计 184

6.1 数字电路系统设计基础 184

6.1.1 数字电路系统的组成与类别 184

6.1.2 数字电路系统的设计步骤 185

6.1.3 数字电路系统的设计方法 187

6.1.4 数字电路系统的实现 187

6.2 可编程逻辑器件 189

6.2.1 PLD电路的表示方法 189

6.2.2 可编程阵列逻辑器件 192

6.2.3 可编程通用阵列逻辑器件 193

6.3 Quartus Ⅱ集成开发工具 198

6.3.1 Quartus Ⅱ集成开发环境简介 198

6.3.2 Quartus Ⅱ的基本设计流程 199

6.3.3 Quartus Ⅱ的基本设计步骤 200

6.3.4 Quartus Ⅱ的基本设计输入方法 201

6.3.5 Quartus Ⅱ的设计应用举例 203

本章小结 215

习题 216

第7章 脉冲信号的产生与变换 217

7.1 多谐振荡器 217

7.1.1 环形多谐振荡器 217

7.1.2 石英晶体多谐振荡器 219

7.2 单稳态触发器 221

7.2.1 用门电路组成的单稳态触发器 221

7.2.2 集成单稳态触发器 223

7.2.3 单稳态触发器的应用 226

7.3 施密特触发器 227

7.3.1 门电路组成的施密特触发器 228

7.3.2 集成施密特触发器 229

7.3.3 施密特触发器的应用 229

7.4 555定时器及其应用 230

7.4.1 555定时器的电路结构与功能 230

7.4.2 555定时器的应用 232

本章小结 234

习题 235

第8章 数模与模数转换器 237

8.1 数模转换器 237

8.1.1 数模转换的基本知识 237

8.1.2 常用数模转换技术 239

8.1.3 数模转换器的性能指标 242

8.1.4 集成数模转换器及其应用 243

8.2 模数转换器 244

8.2.1 模数转换的基本知识 244

8.2.2 常用模数转换技术 246

8.2.3 模数转换器的性能指标 252

8.2.4 集成模数转换器及其应用 253

本章小结 254

习题 255

习题答案 258