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第1章 数制和码制1

1.1 概述1

1.2 逻辑函数与逻辑运算3

1.2.1 逻辑运算的基本概念3

1.2.2 真值表4

助教时间 真值表的理解5

1.3 常用数制6

1.3.1 进位计数制6

1.3.2 进位计数制间的转换7

1.4 二进制数的运算12

1.4.1 二进制数的算术运算12

1.4.2 原码、反码和补码13

1.5 常用码制14

1.5.1 二-十进制码14

1.5.2 用BCD码表示十进制数17

助教时间 数制与码制的关系17

1.5.3 其他常用代码18

扩展阅读 字符代码的演化20

1.6 本章小结22

习题123

第2章 基本逻辑运算与常用复合逻辑25

2.1 概述25

2.2 基本逻辑运算26

2.2.1 逻辑“与”运算26

扩展阅读 ANSI和IEEE27

扩展阅读 IEC、ISO和中国国家标准29

2.2.2 逻辑“或”运算31

2.2.3 逻辑“非”运算32

2.3 常用复合逻辑32

2.3.1 “与非”逻辑33

助教时间 真值表列写方法的总结33

2.3.2 “或非”逻辑34

2.3.3 “与或非”逻辑34

助教时间 “与或非”的真值表35

2.3.4 “异或”和“同或”36

助教时间 异或、同或的“四点四结论”39

扩展阅读 奇偶校验码的产生与检测电路40

扩展阅读 基本逻辑与常用复合逻辑运算的自测训练41

2.4 本章小结42

习题242

第3章 逻辑代数基础44

3.1 概述44

扩展阅读 布尔与布尔代数44

3.2 逻辑代数中的常用公式46

3.2.1 常量与常量之间、常量与变量之间的逻辑关系46

3.2.2 交换律、结合律与分配律46

3.2.3 逻辑函数的化简公式47

3.2.4 摩根定律（反演律、求反律）公式50

3.2.5 逻辑运算的优先级别51

扩展阅读 摩根、摩根定律和剑桥大学三一学院52

3.3 逻辑代数中的基本定律53

3.3.1 代入定律53

3.3.2 反演定律54

3.3.3 对偶定律54

助教时间 公式和公式的推广55

扩展阅读 对偶定律的推广（异或与同或的对偶性）56

3.4 逻辑函数的5类基本形式57

3.5 本章小结59

习题360

第4章 逻辑门电路62

4.1 概述62

4.2 分立元件门电路66

4.2.1 二极管与门66

4.2.2 二极管或门68

4.2.3 晶体管非门69

4.3 TTL集成逻辑门70

4.3.1 TTL非门70

4.3.2 TTL集成逻辑门的常用型号和常见工作参数76

扩展阅读 德州仪器（TI）公司79

4.4 TTL集电极开路门和三态门81

4.4.1 集电极开路门（0C门）82

扩展阅读 总线（Bus）86

4.4.2 三态门（TS门）87

4.4.3 OC门和三态门的性能比较91

4.5 CMOS集成逻辑门91

4.5.1 CMOS逻辑门的种类92

4.5.2 CMOS集成逻辑门的工作特点93

4.5.3 CMOS集成逻辑门的产品类型94

扩展阅读 仙童公司和“八叛逆”的传奇96

4.5.4 TTL门与CMOS门的接口电路99

助教时间 逻辑门电路的多余输入端的处理104

4.6 本章小结106

习题4107

第5章 逻辑函数的表示及化简112

5.1 概述112

5.2 逻辑函数的公式法化简112

5.2.1 逻辑函数的化简原则113

5.2.2 与或逻辑函数的公式法化简114

助教时间 公式法化简的思路总结118

5.2.3 5类逻辑函数形式之间的转换119

5.3 逻辑函数的图形法化简121

扩展阅读 贝尔实验室121

5.3.1 最小项和标准与或式122

5.3.2 卡诺图原理125

5.3.3 与或逻辑函数的图形化简法133

5.3.4 5类逻辑函数的图形化简法136

助教时间 5类典型逻辑函数的化简方法总结139

5.3.5 具有约束关系的逻辑函数的卡诺图化简141

5.4 逻辑函数的表示方法和转换145

5.4.1 逻辑函数的表示方法145

5.4.2 逻辑函数各种表示形式的相互转换148

5.5 本章小结152

习题5153

第6章 组合逻辑电路159

6.1 概述159

扩展阅读 数字集成电路的发展史简述160

扩展阅读 集成电路芯片封装知识163

6.2 组合逻辑电路的分析与设计方法175

6.2.1 组合逻辑电路的分析方法175

6.2.2 组合逻辑电路的设计方法177

6.3 常用组合逻辑电路及其中规模逻辑器件179

6.3.1 加法器179

6.3.2 数值比较器188

6.3.3 编码器195

6.3.4 译码器204

6.3.5 数据选择器219

6.3.6 数据分配器228

助教时间 中规模组合逻辑器件的知识体系总结230

助教时间 中规模组合逻辑器件的级联扩展231

6.4 用中规模逻辑器件实现组合逻辑函数232

6.4.1 用数据选择器实现组合逻辑函数232

6.4.2 用译码器实现组合逻辑函数239

6.5 组合逻辑电路中的竞争与冒险244

6.5.1 竞争与冒险的概念与成因244

6.5.2 竞争与冒险的判别246

6.5.3 竞争与冒险的消除248

6.6 本章小结251

习题6252

第7章 触发器259

7.1 概述259

7.2 时序逻辑电路260

7.2.1 时序逻辑电路概述260

7.2.2 触发器概述266

7.3 基本RS触发器268

7.3.1 用与非门组成的基本RS触发器268

7.3.2 用或非门组成的基本RS触发器272

7.4 同步触发器275

7.4.1 同步RS触发器276

助教时间 时序逻辑电路的波形图的画法278

7.4.2 同步D触发器279

7.4.3 同步JK触发器281

7.4.4 同步T触发器283

助教时间 4类功能触发器的记忆总结285

7.5 主从（脉冲）触发器和边沿触发器287

7.5.1 主从触发器的使用特点287

7.5.2 边沿触发器的使用特点289

7.6 触发器使用中的其他特点292

7.6.1 直接置位端和直接复位端292

7.6.2 触发器的多输入激励情况293

7.6.3 触发器的使用范例294

7.7 本章小结298

习题7300

第8章 时序逻辑电路307

8.1 概述307

8.2 时序逻辑电路的分析与设计308

8.2.1 同步时序逻辑电路的分析309

8.2.2 同步时序逻辑电路的设计314

8.2.3 异步时序逻辑电路的分析325

8.3 计数器327

8.3.1 计数器的含义和分类327

8.3.2 计数器的原理与实现328

8.3.3 集成计数器335

助教时间 计数器芯片资料上能读到什么351

8.3.4 计数器的应用352

助教时间 采用大模数计数器生成小模数计数器的方法总结359

助教时间 集成计数器应用的方法总结371

8.4 寄存器和移位寄存器373

8.4.1 寄存器的概念、特点和分类373

8.4.2 基本寄存器374

8.4.3 移位寄存器376

8.4.4 集成移位寄存器的应用381

扩展阅读 麦比乌斯圈和潘洛斯阶梯393

8.5 特定信号发生器395

8.5.1 序列信号发生器396

8.5.2 顺序脉冲发生器406

8.5.3 伪随机序列码发生器414

助教时间 特定信号发生器的设计总结416

8.6 本章小结419

习题8421

第9章 脉冲波形的产生与整形427

9.1 概述427

9.2 555定时器431

9.2.1 电路结构431

9.2.2 工作原理433

9.2.3 芯片封装图和功能示意图434

9.3 施密特触发器435

9.3.1 用555定时器构成的施密特触发器435

9.3.2 集成施密特触发器437

9.3.3 施密特触发器的典型应用438

9.4 单稳态触发器439

9.4.1 用555定时器构成的单稳态触发器440

9.4.2 集成单稳态触发器442

9.4.3 单稳态触发器的典型应用446

9.5 多谐振荡器449

9.5.1 用555定时器构成的多谐振荡器449

9.5.2 石英晶体多谐振荡器453

扩展阅读 石英晶体与石英晶体振荡器454

扩展阅读 严济慈455

9.6 本章小结457

习题9458

第10章 半导体存储器462

10.1 概述462

10.2 只读存储器（ROM）468

10.2.1 掩模ROM469

10.2.2 可编程ROM（PROM）475

10.2.3 ROM的应用478

助教时间 组合逻辑电路的设计方法总结488

10.2.4 其他类型ROM489

助教时间 EPROM、E2PROM和闪存的功能对照497

10.3 随机存储器（RAM）498

10.3.1 静态RAM（SRAM）498

10.3.2 动态RAM（DRAM）502

10.3.3 RAM的扩展503

扩展阅读 计算机中的存储器504

10.4 本章小结508

习题10509

第11章 可编程逻辑器件512

11.1 概述512

11.2 低密度PLD516

11.2.1 可编程逻辑阵列PLA516

11.2.2 可编程阵列逻辑PAL519

11.2.3 通用阵列逻辑GAL523

11.3 高密度PLD527

11.3.1 复杂的可编程逻辑器件CPLD528

11.3.2 现场可编程门阵列FPGA530

助教时间 各种PLD的总结与对比532

扩展阅读 主流PLD公司的流行产品534

11.4 PLD开发的软、硬件资源和设计流程536

11.4.1 PLD开发的软、硬件资源536

11.4.2 在系统可编程技术ISP540

11.4.3 PLD开发的设计流程541

扩展阅读 CPLD和FPGA的应用选择543

11.5 VHDL语言545

11.5.1 VHDL程序的组织结构545

11.5.2 VHDL的语言要素552

11.5.3 VHDL的常用语句561

11.5.4 VHDL程序实例571

11.6 本章小结579

习题11580

第12章 模数与数模转换电路582

12.1 概述582

12.2 D/A转换器583

12.2.1 D/A转换原理583

12.2.2 D/A转换器的性能指标588

12.2.3 集成DAC及器件选型591

12.3 A/D转换器592

12.3.1 A/D转换原理592

扩展阅读 为取样定理做出贡献的科学家595

12.3.2 A/D转换器的性能指标604

12.3.3 集成ADC及器件选型606

12.4 本章小结607

习题12608

参考文献610