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第1章 数字逻辑基础1

1.1数字信号与数字电路1

1.1.1数字量和模拟量1

1.1.2数字信号的表示方法2

1.1.3数字电路的分类与特点4

1.1.4数字系统的基本概念6

1.2数制和编码6

1.2.1常用数制6

1.2.2数制之间的转换8

1.2.3二进制数的算术运算10

1.2.4二进制编码12

1.3逻辑代数基础15

1.3.1基本逻辑运算15

1.3.2逻辑代数的基本定律20

1.3.3逻辑代数的基本规则21

1.4逻辑函数及其表示方法22

1.4.1逻辑函数的建立和表示方法22

1.4.2逻辑函数表示方法之间的转换23

1.4.3逻辑函数的标准形式25

1.5逻辑函数的化简方法28

1.5.1逻辑函数的最简形式28

1.5.2逻辑函数的代数化简法28

1.5.3逻辑函数的卡诺图化简法30

1.6硬件描述语言简介35

1.6.1概述35

1.6.2 Verilog HDL简介36

本章小结40

习题40

自测题43

第2章 逻辑门电路45

2.1 TTL逻辑门45

2.1.1晶体管开关特性45

2.1.2常用的TTL门电路46

2.1.3 TTL门电路的外部特性和参数50

2.2 CMOS逻辑门53

2.2.1 MOS管的开关特性53

2.2.2 CMOS逻辑门54

2.2.3 CMOS传输门56

2.3其他类型的集成电路57

2.3.1发射极耦合逻辑（ECL）电路57

2.3.2 12 L电路58

2.3.3 Bi-CMOS电路59

2.4各系列逻辑门电路接口59

2.5逻辑门的Verilog HDL描述60

本章小结61

习题61

自测题63

第3章 组合逻辑电路65

3.1组合逻辑电路的特点及逻辑功能表示方法65

3.2组合逻辑电路的分析和设计66

3.2.1组合逻辑电路的分析方法66

3.2.2组合逻辑电路的设计方法67

3.3常用的组合逻辑电路70

3.3.1编码器70

3.3.2译码器78

3.3.3数据选择器89

3.3.4数据分配器95

3.3.5加法器97

3.3.6数值比较器105

3.4组合逻辑电路中的“竞争-冒险”109

3.4.1“竞争-冒险”产生的原因109

3.4.2“竞争-冒险”的判断和消除方法110

3.5工程应用举例113

3.6组合逻辑电路的Verilog HDL描述114

本章小结116

习题116

自测题121

第4章 触发器123

4.1 RS触发器123

4.1.1基本RS触发器123

4.1.2同步RS触发器125

4.1.3主从RS触发器127

4.2 D触发器129

4.2.1门控D锁存器129

4.2.2边沿D触发器130

4.3 JK触发器131

4.3.1主从JK触发器131

4.3.2边沿JK触发器134

4.3.3集成JK触发器135

4.4触发器逻辑功能的转换136

4.4.1 JK触发器转换为T和T’触发器136

4.4.2 D触发器和JK触发器的相互转换137

4.5触发器的触发方式比较和脉冲工作特性138

4.5.1触发器触发方式的比较138

4.5.2触发器的脉冲工作特性139

4.6工程应用举例140

4.7触发器的Verilog HDL描述141

本章小结142

习题143

自测题146

第5章 时序逻辑电路148

5.1时序逻辑电路的基本结构与描述方法148

5.1.1时序逻辑电路的结构与特点148

5.1.2时序逻辑电路的描述方法149

5.2时序逻辑电路的分析方法151

5.2.1分析时序逻辑电路的一般步骤151

5.2.2同步时序逻辑电路的分析方法152

5.2.3异步时序逻辑电路的分析方法155

5.3常用的时序逻辑电路157

5.3.1寄存器158

5.3.2计数器164

5.4同步时序逻辑电路的设计方法191

5.5工程应用举例197

5.6时序逻辑电路的Verilog HDL描述198

本章小结199

习题200

自测题207

第6章 半导体存储器209

6.1概述209

6.2只读存储器209

6.2.1掩膜式只读存储器（MROM）210

6.2.2可编程只读存储器（PROM）210

6.2.3可擦除可编程只读存储器（EPROM）211

6.2.4电信号擦除的可编程只读存储器（EEPROM）212

6.2.5快闪式存储器（Flash Memory）213

6.3随机存取存储器（RAM）215

6.3.1静态RAM215

6.3.2动态RAM215

6.4工程应用举例217

6.4.1 ROM集成芯片及应用举例217

6.4.2 RAM集成芯片及应用举例218

6.4.3存储容量的扩展219

本章小结221

习题222

自测题222

第7章 可编程逻辑器件224

7.1概述224

7.2简单可编程逻辑器件（SPLD）225

7.2.1可编程阵列逻辑（PAL）225

7.2.2通用阵列逻辑（GAL）225

7.3复杂可编程逻辑器件（CPLD）226

7.4现场可编程门阵列（FPGA）229

7.5用可编程逻辑器件设计逻辑电路231

7.6使用可编程逻辑器件设计自动售货机控制系统232

7.6.1时序逻辑电路233

7.6.2组合逻辑电路239

7.6.3开发软件仿真244

本章小结247

习题248

自测题248

第8章 脉冲信号的产生与整形250

8.1单稳态触发器250

8.1.1门电路构成的单稳态触发器251

8.1.2集成单稳态触发器及其应用253

8.2施密特触发器256

8.2.1门电路构成的施密特触发器257

8.2.2集成施密特触发器及其应用259

8.3多谐振荡器262

8.3.1多谐振荡器的工作原理262

8.3.2石英晶体多谐振荡器265

8.4 555定时器及其工程应用266

8.4.1 555定时器的组成及其逻辑功能266

8.4.2 555定时器构成的单稳态触发器267

8.4.3 555定时器构成的施密特触发器270

8.4.4 555定时器构成的多谐振荡器270

8.4.5工程应用举例272

本章小结273

习题274

自测题280

第9章 数-模（D-A）和模-数（A-D）转换器282

9.1概述282

9.2 D-A转换器282

9.2.1 D-A转换的基本原理282

9.2.2二进制权电阻型D-A转换器283

9.2.3倒T形电阻网络D-A转换器284

9.2.4权电流源型D-A转换器286

9.2.5 D-A转换器的主要技术参数286

9.2.6集成D-A转换芯片及其工程应用287

9.3 A-D转换器289

9.3.1 A-D转换的基本原理289

9.3.2并行比较型A-D转换器291

9.3.3逐次逼近型A-D转换器293

9.3.4双积分型A-D转换器294

9.3.5 A-D转换器的主要技术参数296

9.3.6集成A-D转换芯片及其工程应用296

本章小结297

习题298

自测题301

附录302

附录A 基本逻辑符号及关联标注的逻辑符号举例说明302

附录B 部分习题和自测题参考答案306

参考文献318