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第1章 半导体器件3

1.1 半导体的基本知识3

1.1.1 本征半导体3

1.1.2 杂质半导体4

1.1.3 PN结的形成和特性5

1.2 半导体二极管9

1.2.1 半导体二极管的结构9

1.2.2 半导体二极管的伏安特性9

1.2.3 半导体二极管的主要参数10

1.2.4 半导体二极管的应用12

1.2.5 特殊二极管12

1.3 双极型半导体三极管15

1.3.1 三极管的结构16

1.3.2 三极管的电流分配与放大作用17

1.3.3 共射极电路的特性曲线20

1.3.4 三极管的主要参数22

1.4 场效应管24

1.4.1 结型场效应管25

1.4.2 绝缘场效应管28

1.4.3 场效应管的主要参数32

1.4.4 场效应管的特点及应用33

本章小结34

习题34

第2章 数字逻辑基础37

2.1 数字电路概述37

2.1.1 数字信号和数字电路37

2.1.2 数字电路的分类和特点37

2.1.3 数字电路的研究方法38

2.2 数的进制和二进制代码38

2.2.1 常用的数制38

2.2.2 不同进制数之间的相互转换41

2.2.3 二进制代码43

2.3 逻辑代数及其基本运算46

2.3.1 逻辑代数的逻辑变量和正、负逻辑46

2.3.2 逻辑代数的3种基本运算46

2.4 逻辑代数的定律和规则48

2.4.1 逻辑代数的基本公式49

2.4.2 逻辑代数的三大规则50

2.4.3 若干常用公式51

2.5 常用的复合逻辑运算52

2.6 逻辑问题的几种表示方法54

2.6.1 逻辑表达式和逻辑真值表54

2.6.2 逻辑图56

2.6.3 波形图和卡诺图56

2.7 逻辑函数的代数化简法57

2.7.1 逻辑函数化简的意义和最简的概念57

2.7.2 代数化简逻辑函数的常用方法58

2.7.3 逻辑函数表达式不同形式的转换60

2.8 逻辑函数的卡诺图化简法62

2.8.1 逻辑函数的最小项及其最小项表达式63

2.8.2 逻辑函数的最大项及其最大项表达式64

2.8.3 逻辑函数的卡诺图表示方法65

2.8.4 卡诺图化简逻辑函数的方法67

2.8.5 逻辑函数式的无关项71

2.8.6 具有无关项逻辑函数的化简72

本章小结73

习题73

第3章 逻辑门电路75

3.1 逻辑门电路概述75

3.1.1 逻辑门电路的特点及其类型75

3.1.2 半导体器件的开关特性75

3.2 基本逻辑门电路79

3.2.1 二极管与门和或门电路80

3.2.2 三极管非门电路81

3.3 TTL集成逻辑门电路82

3.3.1 TTL与非门的工作原理82

3.3.2 TTL与非门的电气特性与参数85

3.3.3 改进的TTL与非门91

3.3.4 集电极开路与非门和三态与非门93

3.3.5 TTL数字集成电路的系列和特点98

3.3.6 TTL集成门电路的使用注意事项100

3.4 其他类型的双极型数字集成电路简介102

3.4.1 射极耦合逻辑电路（ECL）102

3.4.2 集成注入逻辑电路（I2L）104

3.5 MOS集成逻辑门电路106

3.5.1 CMOS非门106

3.5.2 CMOS传输门和双向模拟开关109

3.5.3 CMOS与非门和或非门110

3.5.4 CMOS漏极开路门和三态门111

3.5.5 CMOS数字集成逻辑电路的系列112

3.5.6 CMOS逻辑电路的特点113

3.5.7 CMOS逻辑门电路的使用注意事项114

3.6 集成逻辑门接口技术116

3.6.1 用TTL电路驱动CMOS电路116

3.6.2 用CMOS电路驱动TTL电路117

3.6.3 TTL（CMOS）电路驱动大电流负载118

本章小结119

习题119

第4章 组合逻辑电路122

4.1 组合逻辑电路概述122

4.1.1 组合逻辑电路的特点122

4.1.2 组合逻辑电路的逻辑功能描述122

4.1.3 组合逻辑电路的类型和研究方法123

4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法123

4.2.1 组合逻辑电路的分析方法123

4.2.2 组合逻辑电路的设计方法124

4.3 组合电路的竞争冒险现象127

4.3.1 竞争冒险的产生原因128

4.3.2 竞争冒险的判断和识别128

4.3.3 竞争冒险的消除129

4.4 加法器和数值比较器130

4.4.1 加法器130

4.4.2 数值比较器135

4.5 数据选择器和数据分配器138

4.5.1 数据选择器138

4.5.2 数据分配器141

4.6 编码器和译码器142

4.6.1 编码器142

4.6.2 译码器149

4.6.3 集成中规模译码器的应用156

本章小结159

习题159

第5章 触发器162

5.1 触发器概述162

5.1.1 触发器的特点162

5.1.2 触发器的分类162

5.2 基本RS触发器163

5.2.1 基本RS触发器的电路结构和工作原理163

5.2.2 基本RS触发器的功能描述方法164

5.2.3 基本RS触发器的工作特点165

5.3 同步时钟触发器166

5.3.1 同步RS触发器166

5.3.2 同步D触发器167

5.3.3 同步JK触发器168

5.3.4 同步T触发器和T′触发器168

5.3.5 同步触发器的工作特点169

5.4 主从时钟触发器169

5.4.1 主从RS触发器170

5.4.2 主从JK触发器171

5.4.3 主从触发器的工作特点172

5.5 边沿触发器172

5.5.1 维持-阻塞式D触发器173

5.5.2 利用门延迟时间的边沿触发器174

5.5.3 CMOS传输门型边沿触发器175

5.5.4 集成边沿触发器介绍177

5.5.5 边沿触发器时序图的画法178

5.6 集成触发器使用中应注意的几个问题179

5.6.1 集成触发器的脉冲工作特性179

5.6.2 集成触发器的参数181

5.6.3 电路结构和逻辑功能的关系182

5.6.4 触发器的选择和使用183

5.6.5 不同类型时钟触发器之间的转换183

本章小结185

习题185

第6章 时序逻辑电路188

6.1 时序逻辑电路概述188

6.1.1 时序逻辑电路的概念和特点188

6.1.2 时序逻辑电路的分类189

6.1.3 时序逻辑电路的功能描述189

6.2 时序逻辑电路的分析方法190

6.2.1 分析时序逻辑电路的一般步骤190

6.2.2 时序逻辑电路分析举例191

6.3 计数器195

6.3.1 二进制计数器196

6.3.2 十进制计数器201

6.3.3 集成计数器205

6.3.4 任意进制计数器的构成210

6.3.5 计数器的应用217

6.4 寄存器219

6.4.1 状态寄存器220

6.4.2 移位寄存器221

6.4.3 移位寄存器在数据传送系统中的应用225

6.4.4 移位寄存器构成移存型计数器226

6.5 顺序脉冲发生器和序列信号发生器229

6.5.1 顺序脉冲发生器229

6.5.2 序列信号发生器232

6.6 时序逻辑电路的设计234

6.6.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤234

6.6.2 同步时序逻辑电路设计举例235

6.7 时序逻辑电路中的竞争冒险240

本章小结241

习题242

第7章 脉冲信号的产生与整形7.1 概述245

7.1.1 脉冲信号的特点及主要参数245

7.1.2 脉冲产生与整形电路的特点245

7.2 施密特触发器246

7.2.1 门电路构成的施密特触发器246

7.2.2 集成施密特触发器248

7.2.3 施密特触发器的应用248

7.3 单稳态触发器250

7.3.1 门电路构成的单稳态触发器250

7.3.2 集成单稳态触发器252

7.3.3 单稳态触发器的应用255

7.4 多谐振荡器256

7.4.1 门电路构成的多谐振荡器257

7.4.2 石英晶体多谐振荡器259

7.4.3 施密特触发器构成的多谐振荡器260

7.5 555定时器及其应用260

7.5.1 CC7555的电路结构和工作原理261

7.5.2 555定时器构成的施密特触发器262

7.5.3 555定时器构成的单稳态触发器263

7.5.4 555定时器构成的多谐振荡器265

7.5.5 555定时器综合应用实例267

本章小结269

习题270

第8章 半导体存储器272

8.1 半导体存储器概述272

8.2 只读存储器272

8.2.1 掩模ROM273

8.2.2 可编程只读存储器（PROM）275

8.2.3 可擦除可编程只读存储器276

8.2.4 只读存储器芯片简介280

8.3 随机存储器280

8.3.1 RAM的基本电路结构281

8.3.2 RAM的存储单元282

8.3.3 RAM芯片简介285

8.4 存储器容量的扩展286

8.4.1 位数的扩展286

8.4.2 字数的扩展286

8.4.3 RAM的字数、位数同时扩展287

8.5 存储器的应用288

8.5.1 存储器实现组合逻辑函数288

8.5.2 存储数据、程序290

本章小结291

习题291

第9章 可编程逻辑器件293

9.1 概述293

9.2 可编程逻辑器件（PLD）的基本结构和表示方法294

9.2.1 PLD的基本结构295

9.2.2 PLD器件的表示方法295

9.3 现场可编程逻辑阵列（FPLA或PLA）296

9.3.1 PROM的结构296

9.3.2 FPLA的结构297

9.3.3 FPLA器件的应用298

9.4 可编程阵列逻辑PAL299

9.4.1 PAL的基本电路结构299

9.4.2 PAL的输出电路结构和反馈形式300

9.4.3 PAL器件的应用302

9.4.4 PAL的特点306

9.5 通用阵列逻辑GAL306

9.5.1 常用GAL芯片的结构306

9.5.2 GAL的输出逻辑宏单元（OLMC）309

9.5.3 GAL器件的特点313

9.6 高密度PLD314

9.6.1 可擦除的可编程逻辑器件（EPLD）314

9.6.2 复杂的可编程逻辑器件（CPLD）317

9.6.3 现场可编程门阵列（FPGA）320

9.7 可编程逻辑器件的开发324

9.7.1 在系统可编程技术324

9.7.2 可编程逻辑器件的设计过程325

9.7.3 边界扫描测试技术327

本章小结328

习题329

第10章 D/A转换和A/D转换330

10.1 概述330

10.2 D/A转换器（DAC）331

10.2.1 D/A转换器的基本工作原理331

10.2.2 D/A转换器的主要电路形式331

10.2.3 D/A转换器的主要技术指标335

10.2.4 常用集成D/A转换器简介335

10.3 A/D转换器（ADC）338

10.3.1 A/D转换器的基本工作过程338

10.3.2 A/D转换器的主要电路形式340

10.3.3 A/D转换器的主要技术指标349

10.3.4 集成A/D转换电路350

本章小结354

习题355

附录A 数字电路系统的设计356

A.1 数字电路系统的组成356

A.2 数字电路系统的方框图描述法357

A.3 多路可编程控制器的设计与制作357

A.3.1 多路可编程控制器的电路设计357

A.3.2 电路制作与测试360

A.4 数字频率计的设计与制作362

A.4.1 数字频率计电路设计362

A.4.2 数字频率计的制作与调试365

A.5 数字电路系统设计与制作的一般方法366

A.5.1 数字电路系统设计的一般方法366

A.5.2 数字电路系统的安装与调试368

附录B 数字系统一般故障的检查和排除B.1 常见故障370

B.2 产生故障的主要原因371

B.3 查找故障的常用方法371

B.4 故障的排除373

附录C 国产半导体集成电路型号命名法（GB3430—82

C.1 型号的组成374

C.2 实际器件举例374

附录D 本书常用文字符号375

D.1 晶体管符号375

D.2 电压、电流和功率符号375

D.3 电阻、电导和电容符号377

D.4 时间和频率符号377

D.5 逻辑器件及其他符号378

D.6 其他参数符号379

参考文献380