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绪论1

0.1 数字信号与数字电路1

0.2 “数字电子技术”的课程性质与研究内容2

0.3 “数字电子技术”的课程特点和学习方法3

第1章 数字逻辑基础4

1.1 数制与码制4

1.1.1 常用数制4

1.1.2 不同数制间的转换5

1.1.3 码制7

1.2 逻辑函数与逻辑运算8

1.2.1 算术运算与逻辑运算8

1.2.2 三种基本逻辑函数9

1.2.3 复合逻辑函数11

1.3 逻辑代数基础12

1.3.1 逻辑代数的基本公式12

1.3.2 逻辑代数的常用规则13

1.3.3 逻辑函数的代数化简法14

1.4 逻辑函数的表示方法及相互转换16

1.4.1 逻辑函数的建立及三种基本表示方法16

1.4.2 逻辑函数的最小项及最小项表达式18

1.4.3 逻辑函数的卡诺图表示法18

1.5 逻辑函数的卡诺图化简法19

1.5.1 利用卡诺图化简逻辑函数的原理19

1.5.2 逻辑函数卡诺图化简法的基本步骤20

1.5.3 具有无关项的逻辑函数及其化简21

本章习题23

第2章 集成逻辑门电路26

2.1 概述26

2.2 TTL集成逻辑门电路27

2.2.1 半导体二极管、三极管的开关特性27

2.2.2 TTL集成门电路的工作原理与电气特性30

2.2.3 集成芯片的数据手册所含主要信息举例35

2.2.4 特殊TTL门电路及应用39

2.3 CMOS集成逻辑门电路43

2.3.1 MOS管工作原理及其开关特性43

2.3.2 CMOS反相器的工作原理与电气特性45

2.3.3 其他CMOS门电路46

2.4 集成门电路的应用49

2.4.1 CMOS器件和TTL器件的接口49

2.4.2 集成芯片使用的注意事项51

实验项目一 数字实验箱的使用及门电路测试与应用53

本章习题55

第3章 组合逻辑电路59

3.1 小规模组合电路的分析与设计方法59

3.1.1 小规模组合逻辑电路的分析59

3.1.2 小规模逻辑电路的设计61

3.2 常用的中规模集成组合逻辑电路64

3.2.1 编码器64

3.2.2 译码器68

3.2.3 数据选择器74

3.2.4 加法器与比较器及集成芯片78

3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险82

3.3.1 逻辑竞争与冒险的概念82

3.3.2 逻辑险象的识别82

实验项目二 译码器的逻辑功能测试及应用84

实验项目三 数据选择器的逻辑功能测试及应用86

本章习题88

第4章 触发器90

4.1 触发器的电路结构及动作特点90

4.1.1 基本RS触发器90

4.1.2 同步触发器92

4.1.3 主从触发器96

4.1.4 边沿触发器99

4.2 触发器的逻辑功能描述101

4.2.1 触发器的逻辑功能及描述方法101

4.2.2 触发器的电路结构与逻辑功能的关系105

4.2.3 触发器逻辑功能的互换106

4.3 集成触发器的应用107

4.3.1 触发器的电气特性107

4.3.2 集成触发器的主要参数109

4.3.3 触发器的应用举例110

实验项目四 集成触发器的逻辑功能测试及应用112

本章习题115

第5章 时序逻辑电路119

5.1 时序逻辑电路及其分析方法119

5.1.1 时序逻辑电路概述119

5.1.2 同步时序电路的分析方法121

5.1.3 异步时序电路的分析方法124

5.2 集成计数器126

5.2.1 集成异步计数器126

5.2.2 集成同步加法计数器128

5.2.3 集成同步可逆计数器129

5.2.4 集成计数器的应用130

5.3 集成寄存器和移位寄存器134

5.3.1 集成寄存器简介134

5.3.2 集成移位寄存器的基本原理135

5.3.3 集成移位寄存器的应用分析136

5.4 同步时序逻辑电路的设计方法138

5.4.1 同步时序电路设计的基本步骤138

5.4.2 同步时序电路设计举例139

实验项目五 集成计数器的逻辑功能测试及应用141

实验项目六 计数、译码与显示综合训练142

本章习题144

第6章 脉冲波形的产生与变换电路148

6.1 概述148

6.2 施密特触发器149

6.2.1 用门电路组成的施密特触发器149

6.2.2 集成施密特触发器150

6.2.3 施密特触发器的应用151

6.3 多谐振荡器152

6.3.1 由门电路组成的多谐振荡器152

6.3.2 石英晶体振荡器154

6.3.3 多谐振荡器的应用155

6.4 单稳态触发器156

6.4.1 由门电路组成的单稳态触发器156

6.4.2 集成单稳态触发器157

6.4.3 单稳态触发器的应用158

6.5 555定时器及其应用159

6.5.1 555定时器的电路结构及功能159

6.5.2 由555定时器组成的施密持触发器161

6.5.3 由555定时器组成单稳态触发器162

6.5.4 由555定时器组成多谐振荡器163

本章习题164

第7章 大规模数字集成电路168

7.1 半导体存储器168

7.1.1 概述168

7.1.2 只读存储器ROM169

7.1.3 随机存取存储器RAM171

7.2 现场可编程逻辑阵列FPGA173

7.2.1 FPGA概述173

7.2.2 FPGA的开发流程174

本章习题176

第8章 D/A与A/D转换177

8.1 概述177

8.2 D/A转换器177

8.2.1 D/A转换工作原理177

8.2.2 D/A转换器主要技术指标184

8.2.3 集成D/A转换器件185

8.3 A/D转换器187

8.3.1 A/D转换器工作原理189

8.3.2 A/D转换器主要技术指标195

8.3.3 集成ADC器件195

本章习题197

第9章 数字电路EDA设计基础199

9.1 硬件描述语言VHDL快速入门199

9.1.1 VHDL的程序结构199

9.1.2 VHDL的语法规则201

9.1.3 VHDL的顺序语句206

9.1.4 VHDL的并行语句210

9.2 QuartusⅡ开发工具213

9.2.1 QuartusⅡ的原理图文件输入方法213

9.2.2 QuartusⅡ的层次化设计流程220

9.3 基本数字电路的EDA实现222

9.3.1 组合逻辑电路的VHDL描述222

9.3.2 时序逻辑电路的VHDL描述226

9.4 典型数字系统的EDA实现233

9.4.1 数字钟电路的EDA实现233

9.4.2 交通灯控制器的EDA实现241

本章习题243

第10章 数字系统综合实践指导244

10.1 数字系统的结构与设计方法244

10.1.1 数字系统的结构244

10.1.2 数字系统设计的一般步骤245

10.2 数字系统设计实例246

10.2.1 N进制秒计数器246

10.2.2 八路智力竞赛抢答器250

附录 国产半导体集成电路型号命名法（GB3430—82）254

参考文献256