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第1章 逻辑代数基础1

1.1概述1

1.1.1数字信号和数字化1

1.1.2二进制数和编码2

1.2逻辑代数的运算规则7

1.2.1三种基本运算8

1.2.2基本公式和常用公式9

1.2.3基本规则11

1.3逻辑函数及其表示方法12

1.3.1逻辑函数12

1.3.2逻辑函数的几种表示方法13

1.3.3几种表示方法之间的转换15

1.3.4逻辑函数的两种标准形式16

1.4逻辑函数的公式化简法20

1.4.1逻辑函数的最简形式20

1.4.2逻辑函数的公式化简法20

1.5逻辑函数的卡诺图化简法22

1.5.1卡诺图的结构22

1.5.2逻辑函数的卡诺图24

1.5.3用卡诺图化简逻辑函数25

1.6具有约束的逻辑函数及其化简27

1.6.1约束和约束条件27

1.6.2具有约束项的逻辑函数的化简28

本章小结29

习题29

第2章 门电路34

2.1概述34

2.1.1什么是门电路？34

2.1.2高电平、低电平与正、负逻辑34

2.1.3数字集成电路的集成度及分类34

2.2半导体二极管、三极管和MOS管的开关特性35

2.2.1理想开关的开关特性35

2.2.2半导体二极管的开关特性35

2.2.3二极管开关等效电路37

2.2.4半导体三极管的开关特性38

2.2.5MOS管的开关特性40

2.3CMOS门电路43

2.3.1CMOS反相器43

2.3.2CMOS与非门、或非门、与门和或门47

2.3.3CMOS与或非门50

2.3.4CMOS传输门、三态门和漏极开路门51

2.3.5CMOS电路产品简介及使用中应注意的问题53

2.4TTL集成门电路54

2.4.1TTL反相器54

2.4.2TTL与非门、或非门、与门、或门、与或非门和异或门59

2.4.3TTL集电极开路门和三态门62

2.4.4TTL集成电路66

2.5TTL电路与CMOS电路的接口66

2.5.1用TTL电路驱动CMOS电路67

2.5.2用CMOS电路驱动TTL电路68

本章小结69

习题69

第3章 组合逻辑电路76

3.1概述76

3.1.1组合逻辑电路概念76

3.1.2组合逻辑电路的方框图及特点76

3.1.3组合逻辑电路逻辑功能表示方法76

3.1.4组合逻辑电路分类77

3.2组合逻辑电路的分析方法77

3.3组合逻辑电路的设计方法78

3.4常用中规模标准组合模块电路80

3.4.1中规模标准组合模块电路概念80

3.4.2加法器80

3.4.3乘法器84

3.4.4数值比较器85

3.4.5编码器89

3.4.6译码器93

3.4.7数据选择器100

3.4.8数据分配器102

3.5用中规模集成电路实现组合逻辑函数104

3.5.1用集成数据选择器实现组合逻辑函数104

3.5.2用译码器实现组合逻辑函数105

3.5.3用加法器实现组合逻辑函数106

3.6组合电路中的竞争冒险108

3.6.1组合电路中的竞争冒险现象108

3.6.2组合电路中的竞争冒险判别方法109

3.6.3组合电路中的竞争冒险消除方法109

本章小结110

习题111

第4章 集成触发器115

4.1RS触发器及锁存器115

4.1.1基本RS触发器115

4.1.2锁存器120

4.1.3时钟控制RS触发器120

4.2JK触发器122

4.2.1主从JK触发器123

4.2.2边沿JK触发器126

4.3D触发器和T触发器127

4.3.1D触发器127

4.3.2T触发器128

4.3.3触发器之间的转换129

4.3.4触发器的实用电路131

4.4触发器的应用132

4.4.1寄存器132

4.4.2异步计数器136

4.4.3触发器的动态特性139

本章小结140

习题141

第5章 时序逻辑电路146

5.1同步时序电路分析146

5.1.1时序电路的结构和分类146

5.1.2时序电路的基本分析方法147

5.1.3时序电路的分析举例148

5.2同步时序电路的设计152

5.2.1同步时序电路设计的一般步骤153

5.2.2同步时序电路设计举例154

5.3中规模标准时序模块电路159

5.3.1寄存器和移位寄存器159

5.3.2同步计数器165

5.3.3异步计数器172

5.4用中规模标准模块电路构成时序电路175

5.4.1任意进制计数器175

5.4.2移位寄存器型计数器183

5.4.3序列信号发生器和检测器187

5.4.4控制器190

本章小结192

习题193

第6章 可编程逻辑器件202

6.1概述202

6.2可编程只读存储器203

6.2.1只读存储器（ROM）203

6.2.2可编程只读存储器204

6.2.3用ROM实现组合逻辑电路206

6.3低密度的可编程逻辑器件（SPLD）207

6.3.1可编程逻辑阵列（PLA）207

6.3.2可编程阵列逻辑（PAL）208

6.3.3通用阵列逻辑（GAL）209

6.4高密度的可编程逻辑器件（HDPLD）211

6.4.1CPLD212

6.4.2现场可编程门阵列FPGA215

6.5随机存取存储器（RAM）223

本章小结226

习题226

第7章 Verilog HDL硬件描述语言228

7.1概述228

7.2Verilog HDL的程序结构229

7.2.1模块的概念和结构229

7.2.2模块的描述方法230

7.3词法232

7.3.1间隔符与注释符232

7.3.2数值232

7.3.3字符串233

7.3.4标识符和关键字234

7.4数据类型及常量、变量234

7.4.1参数常量234

7.4.2变量235

7.5运算符和表达式237

7.5.1运算符237

7.5.2运算符优先级排序240

7.6编译预处理指令240

7.7数据流描述风格：assign语句241

7.8行为描述风格及主要描述语句242

7.8.1过程结构242

7.8.2过程赋值语句244

7.8.3条件分支语句245

7.8.4循环控制语句248

7.8.5任务（task）与函数（function）250

7.9结构描述风格252

7.9.1内置基本门级元件252

7.9.2门级建模的例子253

7.10设计举例和设计技巧254

7.10.1常用组合电路的设计254

7.10.2常用时序电路的设计258

7.10.3综合实例261

7.11MAX+PLUSⅡ软件不支持的数据类型和语句267

本章小结268

习题268

第8章 脉冲的产生和整形电路270

8.1概述270

8.1.1脉冲信号及特性参数270

8.1.2555定时器271

8.2多谐振荡器273

8.2.1555定时器构成的多谐振荡器273

8.2.2石英晶体多谐振荡器276

8.2.3环形振荡器278

8.2.4多谐振荡器的应用279

8.3施密特触发器280

8.3.1555定时器构成的施密特触发器280

8.3.2集成施密特触发器282

8.3.3施密特触发器的应用284

8.4单稳态触发器286

8.4.1555定时器构成的单稳态触发器286

8.4.2集成单稳态触发器288

8.4.3单稳态触发器的应用292

本章小结294

习题294

第9章 数模（D／A）和模数（A／D）转换电路298

9.1概述298

9.2D／A转换器（DAC）299

9.2.1D／A转换器的工作原理299

9.2.2D／A转换器的转换精度、速度和主要参数302

9.2.3集成DAC电路303

9.3A／D转换器（ADC）304

9.3.1模数转换基本原理304

9.3.2并联比较型ADC306

9.3.3逐次渐近型ADC309

9.3.4双积分型ADC311

9.3.5ADC的转换精度和转换速度313

9.3.6集成ADC314

9.3.7ADC与DAC的选用315

本章小结318

习题319

附录321

附录一 常用逻辑符号对照表321

附录二 数字集成电路的型号命名法322

附录三 常用标准集成电路器件索引323

参考文献326