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第1章 逻辑代数基础1

1.1 概述1

1.1.1 数字信号与数字电路1

1.1.2 数字电路的特点与分类2

1.1.3 数字电路的发展3

1.2 数制与编码3

1.2.1 几种常用的计数体制3

1.2.2 数制转换5

1.2.3 二进制算术运算及编码8

1.3 逻辑运算11

1.3.1 基本逻辑运算11

1.3.2 复合逻辑运算13

1.4 逻辑代数的基本定理及常用公式15

1.4.1 逻辑代数的基本公式和定律15

1.4.2 逻辑代数中的基本规则17

1.5 逻辑函数及其表示方法18

1.5.1 逻辑函数的定义18

1.5.2 逻辑函数常用的表示方法18

1.6 逻辑函数的化简21

1.6.1 化简的意义21

1.6.2 公式化简法21

1.6.3 卡诺图化简法22

1.6.4 具有无关项的逻辑函数化简25

1.6.5 逻辑函数几种表示方法的相互转换26

本章小结28

习题29

第2章 逻辑门电路32

2.1 基本逻辑门电路32

2.1.1 二极管门电路32

2.1.2 三极管非门电路35

2.1.3 复合门电路35

2.2 TTL集成逻辑门电路36

2.2.1 TTL与非门36

2.2.2 其他形式TTL逻辑门38

2.2.3 TTL集电极开路门（OC门）40

2.2.4 TTL三态输出门41

2.2.5 74TTL系列集成门电路42

2.3 CMOS逻辑门电路46

2.3.1 概述46

2.3.2 CMOS电路反相器47

2.3.3 其他类型的CMOS门47

2.3.4 4000系列CMOS系列集成门电路51

2.3.5 74HC CMOS系列集成门电路52

2.4 集成逻辑门电路的应用53

2.4.1 TTL电路使用常识53

2.4.2 CMOS电路使用常识54

2.4.3 TTL与CMOS电路的接口55

2.4.4 TTL与CMOS电路外接负载问题57

本章小结57

习题58

第3章 组合逻辑电路64

3.1 组合逻辑电路的特点64

3.2 组合逻辑电路分析65

3.3 组合逻辑电路设计66

3.4 组合逻辑电路中的竞争冒险68

3.4.1 产生竞争冒险的原因68

3.4.2 竞争冒险现象的判别68

3.4.3 竞争冒险现象的消除方法69

3.5 典型中规模组合逻辑集成电路70

3.5.1 加法器70

3.5.2 数值比较器73

3.5.3 编码器75

3.5.4 译码器80

3.5.5 数据选择器87

3.5.6 数据分配器89

本章小结91

习题92

第4章 触发器97

4.1 概述97

4.2 基本RS触发器98

4.2.1 基本RS触发器电路的结构及工作原理98

4.2.2 触发器功能的描述方法99

4.2.3 集成基本RS触发器74LS279100

4.3 同步触发器100

4.3.1 同步RS触发器101

4.3.2 同步JK触发器102

4.3.3 同步D触发器103

4.3.4 集成同步触发器74LS375104

4.4 主从触发器105

4.4.1 主从RS触发器105

4.4.2 主从JK触发器106

4.4.3 典型集成主从触发器108

4.5 边沿触发器109

4.5.1 利用门电路传输延迟时间的边沿触发器109

4.5.2 维持-阻塞结构的边沿触发器110

4.5.3 由CMOS传输门构成的边沿触发器111

4.5.4 典型的集成边沿触发器74LS74112

4.6 不同类型触发器间的相互转换113

4.6.1 触发器的逻辑功能分类113

4.6.2 触发器逻辑功能的转换115

本章小结117

习题117

第5章 时序逻辑电路121

5.1 概述121

5.1.1 时序逻辑电路的特点121

5.1.2 时序逻辑电路的逻辑功能表示方法122

5.1.3 时序逻辑电路的分类122

5.2 时序逻辑电路分析123

5.2.1 同步时序逻辑电路分析123

5.2.2 异步时序逻辑电路分析127

5.3 计数器128

5.3.1 二进制计数器129

5.3.2 十进制计数器138

5.3.3 N进制计数器145

5.4 寄存器152

5.4.1 基本寄存器152

5.4.2 移位寄存器153

5.5 时序逻辑电路设计158

5.5.1 同步时序逻辑电路设计158

5.5.2 异步时序逻辑电路设计163

本章小结165

习题165

第6章 脉冲信号的产生与整形170

6.1 概述170

6.2 施密特触发器170

6.2.1 门电路构成的施密特触发器171

6.2.2 施密特触发器的典型应用172

6.3 单稳态触发器174

6.3.1 单稳态触发器的基本特点174

6.3.2 门电路构成的单稳态触发器175

6.4 多谐振荡器179

6.4.1 多谐振荡器的基本特点179

6.4.2 门电路构成的多谐振荡器179

6.4.3 施密特触发器构成的多谐振荡器180

6.4.4 石英构成的多谐振荡器181

6.5 555定时器及其应用181

6.5.1 555定时器的内部结构182

6.5.2 555定时器的工作原理182

6.5.3 555定时器构成的单稳态触发器183

6.5.4 555定时器构成的多谐振荡器184

6.5.5 555定时器构成的施密特触发器186

本章小结187

习题187

第7章 数／模转换器和模／数转换器192

7.1 概述192

7.2 数／模转换器193

7.2.1 数／模转换器的工作原理193

7.2.2 权电阻网络DAC194

7.2.3 倒T形电阻网络DAC195

7.2.4 权电流型DAC196

7.2.5 具有双极性输出的DAC197

7.2.6 DAC的主要技术参数199

7.2.7 典型集成DAC199

7.3 模／数转换器202

7.3.1 模／数转换器的工作原理202

7.3.2 ADC的主要技术参数204

7.3.3 并联比较型ADC205

7.3.4 逐次渐近型ADC206

7.3.5 双积分型ADC208

7.3.6 典型集成ADC211

本章小结213

习题213

第8章 半导体存储器215

8.1 概述215

8.2 只读存储器217

8.2.1 只读存储器的基本结构和工作原理217

8.2.2 用只读存储器实现组合逻辑函数220

8.2.3 ROM容量的扩展222

8.3 随机存储器224

8.3.1 随机存储器的基本结构和工作原理224

8.3.2 静态随机存储器225

8.3.3 动态随机存储器225

8.3.4 RAM容量的扩展227

本章小结229

习题229

第9章 可编程逻辑器件231

9.1 概述231

9.2 PLA与PAL231

9.2.1 可编程逻辑器件的基本结构232

9.2.2 可编程逻辑阵列（PLA）232

9.2.3 可编程阵列逻辑（PAL）234

9.3 通用阵列逻辑（GAL）236

9.3.1 GAL的基本结构236

9.3.2 输出逻辑宏单元（OLMC）237

9.3.3 GAL器件的编程位地址和结构控制字239

9.4 复杂可编程逻辑器件（CPLD）240

9.4.1 CPLD的结构241

9.4.2 CPLD在系统可编程技术244

9.5 现场可编程门阵列（FPGA）245

9.5.1 FPGA实现逻辑功能的基本原理246

9.5.2 FPGA的结构247

9.5.3 FPGA内嵌功能单元254

9.5.4 FPGA器件的配置255

9.5.5 Altera器件的配置模式257

9.6 可编程逻辑器件的开发应用258

9.6.1 可编程逻辑器件的设计过程与设计原则259

9.6.2 应用设计举例261

本章小结262

习题263

第10章 实验与课程设计265

10.1 数字电路实验265

10.1.1 仪器使用和门电路测试265

10.1.2 组合逻辑电路的设计与测试267

10.1.3 加法器应用电路的设计与测试269

10.1.4 编码器和译码器应用电路的设计与测试270

10.1.5 数据选择器和数据分配器应用电路的设计与测试271

10.1.6 触发器逻辑功能测试及其应用研究272

10.1.7 时序逻辑电路的设计与测试274

10.1.8 N进制计数器的设计与测试275

10.1.9 移位寄存器应用电路的设计与测试277

10.1.10 555定时器应用电路的设计与测试279

10.2 数字电子技术课程设计281

10.2.1 数字电子钟281

10.2.2 交通信号灯284

10.2.3 数字频率计287

10.2.4 智力竞赛抢答器291

参考文献296