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第1章 数字电路基础1

1.1数字电路概述1

1.1.1模拟信号和数字信号1

1.1.2数字电路2

1.2数制与码制5

1.2.1常用记数制5

1.2.2数制转换7

1.2.3代码和常用码制9

1.3逻辑代数的运算11

1.3.1逻辑变量与逻辑函数11

1.3.2 3种基本逻辑运算12

1.3.3复合逻辑运算13

1.4逻辑代数的基本定律和基本运算规则15

1.4.1逻辑代数的基本定律15

1.4.2逻辑代数的基本运算规则16

1.5逻辑函数的表示方法及标准形式17

1.5.1逻辑函数的表示方法17

1.5.2逻辑函数的两种标准形式19

1.6逻辑函数的化简22

1.6.1逻辑函数的公式化简法22

1.6.2逻辑函数的卡诺图化简法24

1.6.3具有无关项的逻辑函数及其化简30

习题132

第2章 门电路35

2.1基本门电路35

2.1.1半导体二极管和三极管的开关特性35

2.1.2半导体二极管门电路36

2.1.3半导体三极管非门电路38

2.1.4 DTL门电路38

2.2 TTL集成门电路39

2.2.1 TTL与非门39

2.2.2 TTL与非门的外部特性及其参数40

2.2.3其他类型的TTL门电路45

2.2.4 TTL数字集成电路系列简介48

2.3.其他类型的双极型集成电路51

2.3.1 ECL电路51

2.3.2 I2L电路52

2.4 MOS集成门电路53

2.4.1 MOS管的开关特性53

2.4.2 MOS反相器54

2.4.3其他类型的MOS门电路55

2.4.4 CMOS逻辑门电路的主要参数57

2.4.5 CMOS数字集成电路系列简介58

2.5集成门电路的使用59

2.5.1 TTL门电路的使用59

2.5.2 CMOS门电路的使用60

2.5.3门电路的接口技术61

习题263

第3章 组合逻辑电路68

3.1小规模集成电路构成的组合电路68

3.1.1组合电路的分析68

3.1.2组合电路的设计71

3.2中规模集成电路及其应用75

3.2.1编码器75

3.2.2译码器79

3.2.3数据分配器和数据选择器85

3.2.4数值比较器91

3.2.5加法与减法运算94

3.3组合逻辑电路中的竞争-冒险97

3.3.1竞争-冒险及产生原因97

3.3.2竞争-冒险的判断方法98

3.3.3消除竞争-冒险的方法99

习题3100

第4章 触发器105

4.1基本RS触发器105

4.1.1电路结构105

4.1.2基本工作原理106

4.1.3逻辑功能及其描述106

4.2同步RS触发器108

4.2.1同步RS触发器的电路结构108

4.2.2工作原理108

4.2.3逻辑功能及其描述109

4.2.4同步触发器的空翻现象110

4.3主从触发器110

4.3.1主从RS触发器110

4.3.2主从JK触发器111

4.4边沿触发器113

4.4.1维持-阻塞边沿D触发器114

4.4.2 CMOS主从结构的边沿触发器116

4.5触发器功能的转换117

4.6集成触发器121

4.6.1集成触发器举例121

4.6.2集成触发器的脉冲工作特性和主要指标123

4.6.3触发器的应用举例124

习题4127

第5章 时序逻辑电路131

5.1时序逻辑电路概述131

5.1.1时序逻辑电路的结构及特点131

5.1.2时序逻辑电路的分类132

5.2时序逻辑电路的分析132

5.2.1时序逻辑电路一般分析步骤132

5.2.2同步时序逻辑电路分析举例133

5.2.3异步时序逻辑电路分析举例136

5.3同步时序逻辑电路的设计137

5.3.1同步时序逻辑电路的设计方法137

5.3.2一般时序逻辑电路的设计举例141

5.4计数器142

5.4.1二进制计数器143

5.4.2非二进制计数器150

5.4.3集成计数器的应用155

5.5数码寄存器与移位寄存器163

5.5.1数码寄存器163

5.5.2移位寄存器164

5.5.3集成移位寄存器74194167

5.5.4移位寄存器构成的移位型计数器168

习题5171

第6章 半导体存储器177

6.1概述177

6.1.1半导体存储器的结构177

6.1.2半导体存储器的种类179

6.1.3半导体存储器的技术指标179

6.2随机存取存储器180

6.2.1静态存储单元180

6.2.2动态存储单元181

6.2.3 RAM的操作与定时181

6.2.4存储器容量扩展182

6.3只读存储器184

6.3.1掩膜ROM185

6.3.2可编程PROM186

6.3.3 EPROM186

6.3.4 E2 PROM186

6.3.5 Flash Memory186

6.3.6串行E2 PROM187

6.3.7存储器的应用187

6.4常用存储器集成芯片简介188

6.4.1 6116型RAM器简介188

6.4.2 2764型EPROM简介189

习题6189

第7章 可编程逻辑器件192

7.1可编程逻辑器件概述192

7.1.1 PLD发展历程192

7.1.2目前流行可编程器件的特点193

7.1.3可编程逻辑器件的基本结构和分类194

7.1.4 PLD的表示方法195

7.2中小规模PLD介绍196

7.2.1可编程只读存储器PROM196

7.2.2可编程逻辑阵列PLA196

7.2.3可编程阵列逻辑PAL197

7.2.4通用阵列逻辑GAL197

7.3复杂可编程逻辑器件结构与工作原理199

7.3.1 CPLD基本结构199

7.3.2 Altera公司MAX7000系列CPLD简介200

7.4 FPGA结构与工作原理205

7.4.1 FPGA的基本结构205

7.4.2 Xilinx公司XC4000系列FPGA简介207

7.5 FPGA/CPLD开发应用选择209

习题7210

第8章EDA技术213

8.1 EDA概述213

8.1.1 EDA技术含义213

8.1.2 EDA技术的基本特征和基本工具214

8.1.3 EDA的工程设计流程215

8.2 MAX+PlusⅡ概述217

8.2.1 MAX+Plus Ⅱ简介217

8.2.2软件组成218

8.2.3设计流程219

8.3原理图输入设计方法219

8.3.1原理图编辑流程219

8.3.2设计项目的处理221

8.3.3设计项目的校验222

8.3.4器件编程223

8.3.5引脚锁定224

8.3.6编程下载224

8.3.7设计顶层文件225

8.4 VHDL语言的基本结构225

8.4.1 2选1多路选择器的V HDL描述226

8.4.2 VHDL程序的基本结构227

8.4.3实体227

8.4.4结构体229

8.5 VHDL语言要素232

8.5.1 VHDL文字规则232

8.5.2 VHDL数据对象234

8.5.3 VHDL数据类型237

8.5.4 VHDL操作符244

8.6 VHDL顺序语句248

8.6.1赋值语句248

8.6.2转向控制语句249

8.6.3 WAIT语句256

8.6.4子程序调用语句257

8.6.5返回语句259

8.6.6 NULL语句259

8.7 VHDL并行语句259

8.7.1进程语句260

8.7.2并行信号赋值语句262

8.7.3块语句结构264

8.7.4并行过程调用语句265

8.7.5元件例化语句266

8.7.6生成语句268

8.8 VHDL描述风格272

8.8.1行为描述272

8.8.2数据流描述273

8.8.3结构描述274

8.9 VHDL设计举例275

8.9.1组合逻辑电路设计275

8.9.2时序逻辑电路设计278

8.9.3状态机设计281

8.9.4系统设计284

习题8288

第9章 脉冲波形的产生与变换290

9.1集成555定时器290

9.1.1电路组成及工作原理290

9.1.2 555定时器的功能291

9.2施密特触发器293

9.2.1由门电路组成的施密特触发器293

9.2.2集成施密特触发器294

9.2.3由555定时器组成的施密特触发器295

9.2.4施密特触发器的应用296

9.3单稳态触发器297

9.3.1集成单稳态触发器298

9.3.2由555定时器组成的单稳态触发器301

9.3.3单稳态触发器的用途302

9.4多谐振荡器303

9.4.1由门电路构成多谐振荡器303

9.4.2石英晶体振荡器304

9.4.3用施密特触发器构成多谐振荡器305

9.4.4由555定时器构成多谐振荡器306

习题9307

第10章D/A和A/D311

10.1 D/A转换器311

10.1.1权电阻网络D/A转换器312

10.1.2倒T形电阻网络D/ A转换器313

10.1.3权电流型D/ A转换器314

10.1.4 D/A转换器的主要技术指标315

10.1.5 D/A转换器集成芯片及选择要点316

10.1.6集成DAC器件319

10.2 A/D转换器320

10.2.1 A/D转换器的工作原理320

10.2.2并行比较型A/D转换器322

10.2.3逐次比较型A/D转换器324

10.2.4双积分型A/D转换器326

10.2.5 A/D转换器的主要技术指标328

10.2.6 A/D转换器集成芯片及选择要点329

10.2.7集成ADC器件332

习题10333

附录A ASCII码编码表336

参考文献337