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第1章 绪论1

1.1 电子技术概述1

1.1.1 电子技术的发展和应用1

1.1.2 电子技术基础课程的性质和任务1

1.1.3 数字电子技术课程的特点和学习方法2

1.2 半导体器件及其开关特性2

1.2.1 半导体二极管及其开关特性3

1.2.2 半导体三极管及其开关特性7

1.2.3 MOS管及其开关特性16

1.3 理想集成运算放大器22

1.3.1 集成运算放大器概述22

1.3.2 理想集成运算放大器的工作特点25

1.3.3 理想集成运算放大器的应用26

本章小结28

习题29

第2章 数字逻辑基础31

2.1 数字电路概述31

2.1.1 数字信号和数字电路31

2.1.2 数字电路的分类和特点31

2.1.3 数字电路的研究方法32

2.2 数的进制和二进制代码33

2.2.1 常用的数制33

2.2.2 不同进制数之间的相互转换35

2.2.3 二进制代码37

2.3 逻辑代数及其基本运算41

2.3.1 逻辑代数的逻辑变量和正负逻辑41

2.3.2 逻辑代数的3种基本运算41

2.4 逻辑代数的定律和规则44

2.4.1 逻辑代数的基本公式44

2.4.2 逻辑代数的三大规则45

2.4.3 若干常用公式46

2.5 常用的复合逻辑运算47

2.6 逻辑问题的几种表示方法49

2.6.1 逻辑表达式和逻辑真值表50

2.6.2 逻辑图51

2.6.3 波形图和卡诺图52

2.7 逻辑函数的代数化简法52

2.7.1 逻辑函数化简的意义和最简的概念52

2.7.2 代数化简逻辑函数的常用方法53

2.7.3 逻辑函数表达式不同形式的转换55

2.8 逻辑函数的卡诺图化简法57

2.8.1 逻辑函数的最小项及其最小项表达式58

2.8.2 逻辑函数的最大项及其最大项表达式59

2.8.3 逻辑函数的卡诺图表示方法60

2.8.4 卡诺图化简逻辑函数的方法62

2.8.5 逻辑函数式的无关项66

2.8.6 具有无关项逻辑函数的化简67

本章小结68

习题68

第3章 逻辑门电路70

3.1 逻辑门电路概述70

3.1.1 逻辑门电路的特点及其类型70

3.1.2 3种基本逻辑门电路70

3.2 TTL集成逻辑门电路73

3.2.1 TTL与非门的工作原理73

3.2.2 TTL与非门的电气特性与参数75

3.2.3 改进的TTL与非门82

3.2.4 集电极开路与非门和三态与非门83

3.2.5 TTL数字集成电路的系列和特点89

3.2.6 TTL集成门电路的使用注意事项91

3.3 其他类型的双极型数字集成电路简介93

3.3.1 射极耦合逻辑电路93

3.3.2 集成注入逻辑电路95

3.4 MOS集成逻辑门电路97

3.4.1 CMOS非门97

3.4.2 CMOS传输门和双向模拟开关100

3.4.3 CMOS与非门和或非门101

3.4.4 CMOS漏极开路门和三态门102

3.4.5 CMOS数字集成逻辑电路的系列103

3.4.6 CMOS逻辑电路的特点104

3.4.7 CMOS逻辑门电路的使用注意事项105

3.5 集成逻辑门接口技术107

3.5.1 用TTL电路驱动CMOS电路107

3.5.2 用CMOS电路驱动TTL电路108

3.5.3 TTL（CMOS）电路驱动大电流负载109

本章小结110

习题110

第4章 组合逻辑电路113

4.1 组合逻辑电路概述113

4.1.1 组合逻辑电路的特点113

4.1.2 组合逻辑电路的逻辑功能描述113

4.1.3 组合逻辑电路的类型和研究方法114

4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法114

4.2.1 组合逻辑电路的分析方法114

4.2.2 组合逻辑电路的设计方法115

4.3 组合电路的竞争冒险现象118

4.3.1 竞争冒险的产生原因119

4.3.2 竞争冒险的判断和识别119

4.3.3 竞争冒险的消除120

4.4 加法器和数值比较器121

4.4.1 加法器121

4.4.2 数值比较器126

4.5 数据选择器和数据分配器129

4.5.1 数据选择器129

4.5.2 数据分配器132

4.6 编码器和译码器133

4.6.1 编码器133

4.6.2 译码器140

4.6.3 集成中规模译码器的应用147

本章小结150

习题150

第5章 触发器153

5.1 触发器概述153

5.1.1 触发器的特点153

5.1.2 触发器的分类153

5.2 基本RS触发器154

5.2.1 基本RS触发器的电路结构和工作原理154

5.2.2 基本RS触发器的功能描述方法155

5.2.3 基本RS触发器的工作特点156

5.3 同步时钟触发器157

5.3.1 同步RS触发器157

5.3.2 同步D触发器158

5.3.3 同步JK触发器159

5.3.4 同步T触发器和T′触发器159

5.3.5 同步触发器的工作特点160

5.4 主从时钟触发器160

5.4.1 主从RS触发器161

5.4.2 主从JK触发器162

5.4.3 主从触发器的工作特点163

5.5 边沿触发器163

5.5.1 维持-阻塞式D触发器164

5.5.2 利用门延迟时间的边沿触发器165

5.5.3 CMOS传输门型边沿触发器166

5.5.4 集成边沿触发器介绍168

5.5.5 边沿触发器时序图的画法169

5.6 集成触发器使用中应注意的几个问题170

5.6.1 集成触发器的脉冲工作特性170

5.6.2 集成触发器的参数172

5.6.3 电路结构和逻辑功能的关系173

5.6.4 触发器的选择和使用174

5.6.5 不同类型时钟触发器之间的转换174

本章小结176

习题176

第6章 时序逻辑电路179

6.1 时序逻辑电路概述179

6.1.1 时序逻辑电路的概念和特点179

6.1.2 时序逻辑电路的分类180

6.1.3 时序逻辑电路的功能描述180

6.2 时序逻辑电路的分析方法181

6.2.1 分析时序逻辑电路的一般步骤181

6.2.2 时序逻辑电路分析举例182

6.3 计数器186

6.3.1 二进制计数器187

6.3.2 十进制计数器192

6.3.3 集成计数器196

6.3.4 任意进制计数器的构成201

6.3.5 计数器的应用208

6.4 寄存器210

6.4.1 状态寄存器211

6.4.2 移位寄存器212

6.4.3 移位寄存器在数据传送系统中的应用215

6.4.4 移位寄存器构成移存型计数器215

6.5 顺序脉冲发生器和序列信号发生器219

6.5.1 顺序脉冲发生器219

6.5.2 序列信号发生器222

6.6 时序逻辑电路的设计223

6.6.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤224

6.6.2 同步时序逻辑电路设计举例225

6.7 时序逻辑电路中的竞争冒险230

本章小结231

习题232

第7章 脉冲信号的产生与整形235

7.1 概述235

7.1.1 脉冲信号的特点及主要参数235

7.1.2 脉冲产生与整形电路的特点235

7.2 施密特触发器236

7.2.1 门电路构成的施密特触发器236

7.2.2 集成施密特触发器238

7.2.3 施密特触发器的应用238

7.3 单稳态触发器240

7.3.1 门电路构成的单稳态触发器240

7.3.2 集成单稳态触发器242

7.3.3 单稳态触发器的应用243

7.4 多谐振荡器244

7.4.1 门电路构成的多谐振荡器244

7.4.2 石英晶体多谐振荡器246

7.4.3 施密特触发器构成的多谐振荡器247

7.5 555定时器及其应用248

7.5.1 CC7555的电路结构和工作原理248

7.5.2 555定时器构成的施密特触发器250

7.5.3 555定时器构成的单稳态触发器251

7.5.4 555定时器构成的多谐振荡器253

7.5.5 555定时器综合应用实例255

本章小结257

习题257

第8章 半导体存储器259

8.1 半导体存储器概述259

8.2 只读存储器259

8.2.1 掩模ROM260

8.2.2 可编程只读存储器262

8.2.3 可擦除可编程只读存储器263

8.2.4 只读存储器芯片简介267

8.3 随机存储器267

8.3.1 RAM的基本电路结构267

8.3.2 RAM的存储单元269

8.3.3 RAM芯片简介272

8.4 存储器容量的扩展273

8.4.1 位数的扩展273

8.4.2 字数的扩展273

8.4.3 RAM的字数、位数同时扩展274

8.5 存储器的应用275

8.5.1 存储器实现组合逻辑函数275

8.5.2 存储数据、程序277

本章小结278

习题278

第9章 D/A转换和A/D转换280

9.1 概述280

9.2 D/A转换器281

9.2.1 D/A转换器的基本工作原理281

9.2.2 D/A转换器的主要电路形式281

9.2.3 D/A转换器的主要技术指标285

9.2.4 常用集成D/A转换器简介285

9.3 A/D转换器288

9.3.1 A/D转换器的基本工作过程288

9.3.2 A/D转换器的主要电路形式290

9.3.3 A/D转换器的主要技术指标299

9.3.4 集成A/D转换电路300

本章小结304

习题305

第10章 可编程逻辑器件306

10.1 概述306

10.2 可编程逻辑器件的基本结构和表示方法307

10.2.1 PLD的基本结构308

10.2.2 PLD器件的表示方法308

10.3 现场可编程逻辑阵列309

10.3.1 PROM的结构309

10.3.2 FPLA结构310

10.3.3 FPLA器件的应用311

10.4 可编程阵列逻辑PAL312

10.4.1 PAL的基本电路结构312

10.4.2 PAL的输出电路结构和反馈形式313

10.4.3 PAL器件的应用315

10.4.4 PAL的特点319

10.5 通用阵列逻辑GAL319

10.5.1 常用GAL芯片的结构319

10.5.2 GAL的输出逻辑宏单元322

10.5.3 GAL器件的特点326

10.6 高密度PLD327

10.6.1 可擦除的可编程逻辑器件327

10.6.2 复杂的可编程逻辑器件330

10.6.3 现场可编程门阵列333

10.7 可编程逻辑器件的开发337

10.7.1 在系统可编程技术337

10.7.2 可编程逻辑器件的设计过程338

10.7.3 边界扫描测试技术340

本章小结341

习题342

第11章 硬件描述语言343

11.1 EDA技术概述343

11.1.1 EDA技术及发展343

11.1.2 EDA技术的主要内容344

11.1.3 EDA设计流程345

11.1.4 EDA的原理图设计方法347

11.2 硬件描述语言VHDL355

11.2.1 VHDL设计实体的基本结构357

11.2.2 VHDL语言要素358

11.2.3 VHDL顺序语句365

11.2.4 VHDL并行语句373

11.3 VHDL设计流程实例378

11.3.1 编辑VHDL源程序379

11.3.2 设计8位计数显示译码电路顶层文件381

11.3.3 编译顶层设计文件382

11.3.4 仿真顶层设计文件382

11.3.5 下载顶层设计文件383

本章小结383

习题383

附录A 数字电路系统的设计386

A.1 数字电路系统的组成386

A.2 数字电路系统的方框图描述法387

A.3 多路可编程控制器的设计与制作387

A.3.1 多路可编程控制器的电路设计387

A.3.2 电路制作与测试390

A.4 数字频率计的设计与制作392

A.4.1 数字频率计电路设计392

A.4.2 数字频率计的制作与调试395

A.5 数字电路系统设计与制作的一般方法396

A.5.1 数字电路系统设计的一般方法396

A.5.2 数字电路系统的安装与调试398

附录B 数字系统一般故障的检查和排除400

B.1 常见故障400

B.2 产生故障的主要原因401

B.3 查找故障的常用方法401

B.4 故障的排除403

附录C 国产半导体集成电路型号命名法（GB3430—82）404

C.1 型号的组成404

C.2 实际器件举例404

附录D 本书常用文字符号405

D.1 晶体管符号405

D.2 电压、电流和功率符号405

D.3 电阻、电导和电容符号407

D.4 时间和频率符号407

D.5 逻辑器件及其他符号408

D.6 其他参数符号409

参考文献410