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第1章 数字技术基础1

1.1数制与编码1

1.1.1数制1

1.1.2不同数制间的转换2

1.1.3编码5

1.2逻辑代数基础7

1.2.1基本概念7

1.2.2复合逻辑运算9

1.2.3逻辑代数的基本定律和基本规则11

1.2.4逻辑代数的常用公式13

1.2.5正逻辑与负逻辑13

1.3逻辑函数及其表示方法14

1.3.1逻辑函数14

1.3.2逻辑函数的表示方法14

1.3.3不同表示方法间的相互转换15

1.3.4逻辑函数的两种标准表达式16

1.4逻辑函数的化简18

1.4.1代数化简法18

1.4.2卡诺图化简法19

1.4.3具有任意项（无关项）的逻辑函数及其化简24

习题25

第2章 逻辑门电路27

2.1数字集成电路的特点和分类27

2.1.1数字集成电路的特点27

2.1.2数字集成电路的分类28

2.2晶体管的开关特性28

2.2.1二极管的开关特性28

2.2.2双极型晶体管的开关特性30

2.3二极管逻辑门32

2.3.1二极管与门电路32

2.3.2二极管或门电路33

2.4晶体管反相器33

2.4.1晶体管反相器的工作原理34

2.4.2反相器的负载能力34

2.5TTL集成逻辑门35

2.5.1TTL与非门的电路结构和工作原理36

2.5.2TTL与非门的特性参数38

2.5.3TTL逻辑门的动态特性43

2.5.4其他类型的TTL门电路44

2.5.5集电极开路的门电路（OC门）45

2.5.6三态门48

2.5.7TTL电路的改进系列49

2.5.8TTL电路使用中注意的问题51

2.6ECL逻辑门52

2.7CMOS反相器53

2.7.1MOS管的开关特性53

2.7.2CMOS反相器工作原理55

2.7.3其他CMOS逻辑门电路59

2.7.4漏极开路的与非门电路（OD门）60

2.7.5传输门电路60

2.7.6三态门61

2.8不同工艺逻辑门之间的互联62

习题64

第3章 组合电路的分析与设计68

3.1组合逻辑电路的特点68

3.2组合逻辑电路的分析68

3.3小规模组合逻辑电路的设计70

3.3.1由设计要求列真值表71

3.3.2逻辑函数的两级门实现71

3.3.3逻辑函数的三级门实现73

3.3.4组合电路实际设计中的几个问题76

3.3.5组合电路设计实例81

3.4组合逻辑电路的冒险88

3.4.1逻辑冒险与消除方法89

3.4.2功能冒险与消除方法93

3.4.3冒险消除方法的比较95

3.4.4动态冒险95

3.5常用的中规模组合逻辑电路与应用95

3.5.1集成数码比较器96

3.5.2编码器与优先编码器99

3.5.3译码器103

3.5.4数据选择器112

3.5.5数据分配器119

3.5.6奇偶校验与可靠性编码120

3.5.7运算电路125

习题130

第4章 集成触发器140

4.1时序电路的特点140

4.2触发器的基本特性及其记忆作用140

4.3基本RS触发器141

4.3.1电路结构及工作原理141

4.3.2描述触发器（时序电路）的方法142

4.3.3基本RS触发器的特点144

4.4各种钟控触发器的逻辑功能144

4.4.1钟控RS触发器144

4.4.2钟控D触发器145

4.4.3锁存器145

4.4.4钟控JK触发器147

4.4.5钟控T触发器147

4.4.6各种触发器之间的转换148

4.4.7钟控触发器的缺点149

4.5TTL集成主从触发器149

4.5.1基本工作原理149

4.5.2主从JK触发器的一次翻转150

4.5.3异步置0置1输入151

4.5.4主从触发器的特点152

4.6集成边沿触发器152

4.6.1负边沿JK触发器152

4.6.2维持-阻塞D触发器153

4.6.3JK触发器和D触发器的实际产品154

4.6.4触发器的逻辑符号155

4.7CMOS触发器156

4.7.1CMOS钟控D触发器156

4.7.2CMOS主从D触发器156

4.7.3CMOS主从JK触发器158

4.8集成触发器的选用和参数158

4.8.1逻辑功能的选择158

4.8.2触发方式的选择159

4.8.3触发器的参数159

习题160

第5章 时序逻辑电路165

5.1概述165

5.2同步时序逻辑电路分析168

5.2.1常用时序电路简介168

5.2.2同步时序逻辑电路分析方法169

5.2.3一般同步时序电路分析举例170

5.2.4移位寄存器及其应用电路的分析174

5.2.5异步时序逻辑电路的分析方法182

5.3常用时序电路的设计184

5.3.1常用时序电路的设计步骤184

5.3.2同步计数器的设计184

5.3.3序列信号发生器设计189

5.3.4M序列发生器192

5.4一般时序逻辑电路的设计方法193

5.4.1一般同步时序逻辑电路的设计方法193

5.4.2采用小规模集成器件设计异步计数器204

习题209

第6章 中规模时序集成电路及应用218

6.1中规模异步计数器218

6.2中规模同步计数器220

6.3中规模计数器的应用224

6.3.1中规模计数器构成任意进制计数器224

6.3.2中规模计数器的级联228

6.3.3计数器用于逻辑设计231

6.4中规模移位寄存器234

6.4.1中规模移位寄存器的功能234

6.4.2中规模移位寄存器介绍235

6.5中规模移存器的应用237

6.5.1中规模移存器的扩展237

6.5.2中规模移存器构成串-并变换器238

6.5.3中规模移存器构成并-串变换器239

6.5.4中规模移存器构成计数器240

6.5.5中规模移存器构成分频器241

6.5.6中规模移存器构成序列信号发生器241

习题243

第7章 可编程逻辑器件249

7.1存储器及其在实现可编程逻辑方面的应用249

7.1.1只读存储器249

7.1.2PROM的种类251

7.1.3随机存储器253

7.1.4用存储器实现逻辑处理255

7.2PLA，PAL，GAL260

7.2.1PLA260

7.2.2PAL261

7.2.3GAL262

7.3EPLD265

7.3.1MAX7000系列的系统结构265

7.3.2MAX7000系列的LAB和MC266

7.4CPLD268

7.4.1FLEX10K的系统结构268

7.4.2FLEX10K的嵌入式阵列块269

7.4.3FLEX10K的逻辑阵列块269

7.4.4FLEX10K的逻辑单元270

7.4.5FLEX10K的快速连线带272

7.4.6FLEX10K的输入／输出单元273

7.5FPGA274

7.5.1可配置逻辑模块275

7.5.2输入／输出模块276

7.5.3块状RAM277

7.5.4可编程互连资源279

7.5.5延迟锁相环模块279

7.5.6边界扫描测试281

习题282

第8章 硬件描述语言VHDL287

8.1电子设计自动化与硬件描述语言287

8.1.1电子设计自动化287

8.1.2硬件描述语言288

8.2VHDL程序的基本结构289

8.2.1实体289

8.2.2结构体291

8.2.3VHDL的库与程序包293

8.2.4配置295

8.3VHDL中的数据对象和数据类型296

8.3.1VHDL中的数据对象296

8.3.2VHDL中的数据类型299

8.4VHDL中的属性和运算符303

8.4.1VHDL中的属性303

8.4.2VHDL中的运算符304

8.5VHDL程序的语句组织结构305

8.5.1块语句结构305

8.5.2进程语句结构306

8.5.3子程序语句结构309

8.5.4元件例化语句结构312

8.6VHDL的主要描述语句317

8.6.1并行描述语句317

8.6.2顺序描述语句318

8.7用VHDL解决组合逻辑和时序逻辑问题326

8.7.1用VHDL解决组合逻辑问题326

8.7.2用VHDL解决时序逻辑问题328

习题331

第9章 数模和模数转换335

9.1数模转换器DAC335

9.1.1数模转换的基本原理336

9.1.2权电阻解码网络DAC337

9.1.3T形电阻网络DAC339

9.1.4倒T形电阻网络DAC341

9.1.5树形开关网络DAC343

9.1.6DAC的主要技术指标344

9.1.7集成DA转换器及其应用346

9.2模数转换器350

9.2.1模数转换器的基本原理350

9.2.2并行比较型ADC354

9.2.3计数型ADC356

9.2.4逐次渐进型ADC357

9.2.5双积分型ADC359

9.2.6ADC的主要技术指标362

9.2.7集成ADC及其应用362

习题364

第10章 脉冲波形的产生与变换371

10.1波形的基础知识371

10.2施密特触发器372

10.2.1用门电路组成施密特触发器372

10.2.2集成施密特触发器375

10.2.3施密特触发器的应用379

10.3单稳态触发器380

10.3.1用门电路组成的单稳态触发器380

10.3.2施密特触发器构成的单稳态触发器384

10.3.3集成单稳态触发器385

10.3.4单稳态触发器的主要应用390

10.4多谐振荡器390

10.4.1由门电路组成的多谐振荡器391

10.4.2由施密特触发器组成的多谐振荡器392

习题394

附录1国产半导体集成电路型号命名法397

附录2集成电路主要性能参数399

附录3二进制逻辑单元图形符号说明401

参考文献419