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第1章 数字逻辑电路基础知识1

1.1 数字电路的特点1

1.2 数制2

1.2.1 十进制2

1.2.2 二进制2

1.2.3 十六进制3

1.2.4 不同进制数的表示符号3

1.3 不同进制数之间的转换3

1.3.1 二、十六进制数转换成十进制数3

1.3.2 二进制与十六进制数之间的转换4

1.3.3 十进制数转换成二、十六进制数4

1.4 二进制代码6

1.4.1 自然二进制代码6

1.4.2 二-十进制代码6

1.4.3 ASCII码7

1.5 基本逻辑运算8

1.5.1 与逻辑运算8

1.5.2 或逻辑运算10

1.5.3 非逻辑运算11

1.6 小结11

习题11

第2章 逻辑门电路13

2.1 开关元件的开关特性13

2.1.1 二极管的开关特性13

2.1.2 晶体管的开关特性14

2.2 基本逻辑门电路15

2.2.1 与门电路15

2.2.2 或门电路16

2.2.3 非门电路17

2.2.4 复合逻辑门18

2.2.5 正逻辑和负逻辑19

2.3 TTL数字集成逻辑门电路20

2.3.1 基本TTL与非门工作原理20

2.3.2 TTL与非门的主要外部特性参数22

2.3.3 TTL集电极开路门26

2.3.4 三态门28

2.3.5 TTL常用集成电路芯片31

2.4 ECL逻辑门电路33

2.4.1 电路的基本结构33

2.4.2 ECL门的工作特点35

2.5 MOS逻辑门电路35

2.5.1 MOS场效应管及其开关特性35

2.5.2 CMOS逻辑电路37

2.5.3 CMOS集成电路的主要特点39

2.6 数字集成电路使用中应注意的问题40

2.6.1 电源40

2.6.2 输出端的连接40

2.6.3 不用输入端的处理41

2.6.4 CMOS电路的储电防护41

2.6.5 CMOS电路与TTL电路的电平匹配41

2.6.6 负载能力的匹配41

2.7 小结43

习题43

第3章 逻辑代数与逻辑函数50

3.1 逻辑代数的基本运算50

3.1.1 基本运算公式50

3.1.2 基本运算定律50

3.1.3 基本运算规则51

3.2 逻辑函数的变换和化简52

3.2.1 逻辑函数变换和化简的意义52

3.2.2 逻辑函数的代数法变换53

3.2.3 逻辑函数的代数法化简53

3.3 逻辑函数的卡诺图法化简与变换55

3.3.1 最小项55

3.3.2 逻辑函数的最小项表达式56

3.3.3 卡诺图57

3.3.4 逻辑函数的卡诺图表示58

3.3.5 逻辑函数的卡诺图化简59

3.3.6 逻辑函数的卡诺图变换63

3.4 逻辑函数门电路的实现64

3.5 各种逻辑函数表示方法的特点及转换66

3.6 小结69

习题69

第4章 组合逻辑电路73

4.1 组合逻辑电路的分析与设计73

4.1.1 组合逻辑电路的分析73

4.1.2 组合逻辑电路的设计75

4.2 组合逻辑电路的竞争冒险79

4.2.1 竞争现象79

4.2.2 冒险现象79

4.2.3 竞争冒险的检查方法80

4.2.4 竞争冒险的消除方法83

4.3 编码器83

4.3.1 编码器的工作原理83

4.3.2 中规模集成通用编码器85

4.4 译码器90

4.4.1 唯一地址译码器90

4.4.2 数字显示器96

4.5 数据分配器与数据选择器98

4.5.1 数据分配器98

4.5.2 数据选择器100

4.6 加法器与算术逻辑单元106

4.6.1 半加器106

4.6.2 全加器107

4.6.3 多位加法器108

4.7 数值比较器111

4.7.1 比较器的构成原理111

4.7.2 集成数值比较器111

4.8 小结115

习题116

第5章 触发器123

5.1 RS触发器123

5.1.1 基本RS触发器123

5.1.2 同步RS触发器127

5.1.3 主从RS触发器129

5.1.4 集成RS触发器131

5.2 JK触发器132

5.2.1 主从JK触发器132

5.2.2 边沿JK触发器135

5.2.3 集成JK触发器137

5.3 边沿D触发器与T触发器138

5.3.1 边沿D触发器138

5.3.2 边沿T触发器141

5.4 触发器的建立时间和保持时间141

5.5 触发器的功能转换142

5.6 小结143

习题145

第6章 时序逻辑电路152

6.1 时序逻辑电路的基本概念152

6.1.1 时序逻辑电路的基本结构及特点152

6.1.2 时序逻辑电路的分类153

6.1.3 时序逻辑电路功能的描述方法153

6.2 时序逻辑电路的分析154

6.2.1 分析时序逻辑电路的一般步骤155

6.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例155

6.2.3 异步时序逻辑电路的分析举例161

6.3 同步时序电路的设计方法163

6.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤163

6.3.2 同步时序逻辑电路设计举例165

6.4 计数器172

6.4.1 小规模集成电路计数器172

6.4.2 中规模集成计数器179

6.5 寄存器190

6.5.1 数据寄存器191

6.5.2 移位寄存器191

6.5.3 移位寄存器型计数器192

6.5.4 多功能寄存器198

6.6 算法状态机203

6.6.1 ASM图203

6.6.2 设计举例206

6.7 小结212

习题212

第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件224

7.1 半导体存储器概述224

7.1.1 半导体存储器的分类224

7.1.2 半导体存储器的基本结构224

7.1.3 半导体存储器的技术指标226

7.2 随机存取存储器226

7.2.1 RAM存储单元226

7.2.2 集成RAM简介229

7.2.3 RAM存储容量的扩展231

7.3 只读存储器235

7.3.1 存储数据的基本原理235

7.3.2 读数原理237

7.4 可编程逻辑器件239

7.4.1 PLD电路表示法239

7.4.2 可编程阵列逻辑器件243

7.4.3 可编程通用阵列逻辑器件244

7.4.4 可编程逻辑阵列252

7.5 小结254

习题255

第8章 脉冲波形的产生与变换259

8.1 概述259

8.1.1 脉冲波形的产生与变换电路的组成259

8.1.2 555定时器259

8.2 多谐振荡器261

8.2.1 由非门组成的多谐振荡器261

8.2.2 石英晶体时钟脉冲发生器263

8.2.3 由555定时器组成的多谐振荡器265

8.3 单稳态触发器268

8.3.1 由与非门组成的单稳态触发器268

8.3.2 由555定时器组成的单稳态触发器270

8.4 施密特触发器273

8.5 小结276

习题277

第9章 数模和模数转换器280

9.1 D/A转换器280

9.1.1 权电阻型D/A转换器280

9.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器282

9.1.3 D/A转换器的主要技术参数284

9.1.4 集成D/A转换器284

9.2 A/D转换器286

9.2.1 采样-保持电路287

9.2.2 并行A/D转换器287

9.2.3 逐次逼近式A/D转换器289

9.2.4 双积分式A/D转换器292

9.3 小结295

习题295

附录A 国家标准GB 4728.12—85297

附录B 常用逻辑符号对照表304

附录C TTL和CMOS逻辑门电路的技术参数306

附录D 国家标准GB 3430—82《国产半导体集成电路型号命名法》307

部分习题答案309

自测试卷331

自测试卷答案344

参考文献349