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第1章 逻辑代数基础1

1.1 概述1

1.1.1 数字电路和模拟电路1

1.1.2 数字信号与逻辑电平1

1.1.3 脉冲波形与数字波形2

1.2 数制和码制3

1.2.1 数制及数制间的转换3

1.2.2 码制7

1.3 逻辑代数中的基本运算9

1.3.1 逻辑与9

1.3.2 逻辑或9

1.3.3 逻辑非10

1.3.4 复合逻辑10

1.4 逻辑代数中的公式12

1.4.1 基本公式12

1.4.2 若干常用的公式13

1.5 逻辑代数中的基本定理14

1.5.1 代入定理14

1.5.2 反演定理14

1.5.3 对偶定理14

1.6 逻辑函数的表示方法15

1.6.1 逻辑函数15

1.6.2 逻辑真值表15

1.6.3 逻辑函数式16

1.6.4 卡诺图17

1.6.5 逻辑图19

1.6.6 各种表示方法间的互相转换19

1.7 逻辑函数的化简方法20

1.7.1 逻辑函数的种类及最简形式20

1.7.2 公式法化简21

1.7.3 卡诺图法化简23

1.7.4 具有无关项的逻辑函数及其化简25

小结26

习题27

第2章 常用半导体器件的工作原理和开关特性31

2.1 半导体的基本知识31

2.1.1 半导体的特性31

2.1.2 本征半导体31

2.1.3 杂质半导体32

2.2 半导体二极管33

2.2.1 PN结及其单向导电性33

2.2.2 二极管的结构35

2.2.3 二极管的伏安特性36

2.2.4 二极管的主要参数37

2.2.5 二极管的应用37

2.2.6 二极管的开关特性39

2.3 半导体三极管40

2.3.1 三极管的结构40

2.3.2 三极管的电流放大作用41

2.3.3 三极管的输入和输出特性曲线44

2.3.4 三极管的主要参数46

2.3.5 三极管的开关特性48

2.4 场效应管50

2.4.1 结型场效应管50

2.4.2 绝缘栅场效应管55

2.4.3 场效应管的主要参数59

2.4.4 场效应管的开关特性60

小结61

习题62

第3章 门电路66

3.1 概述66

3.2 分立元器件门电路66

3.2.1 二极管与门66

3.2.2 二极管或门67

3.2.3 三极管非门68

3.3 TTL门电路68

3.3.1 TTL非门的电路结构和工作原理69

3.3.2 TTL非门的外特性71

3.3.3 其他类型的TTL门电路74

3.3.4 TTL系列门电路80

3.4 CMOS门电路81

3.4.1 CMOS反相器的电路结构和工作原理81

3.4.2 其他类型的CMOS门电路82

3.4.3 CMOS传输门电路的组成和工作原理82

3.4.4 CMOS系列门电路的性能比较83

3.5 集成门电路实用知识简介85

3.5.1 多余输入端的处理方法85

3.5.2 TTL电路与CMOS电路的接口85

3.5.3 门电路带负载时的接口电路87

小结88

习题89

第4章 组合逻辑电路96

4.1 概述96

4.2 组合逻辑电路的分析和设计方法96

4.2.1 组合逻辑电路的分析方法96

4.2.2 组合逻辑电路的设计方法97

4.3 若干常用的组合逻辑电路99

4.3.1 编码器99

4.3.2 译码器104

4.3.3 数据分配器112

4.3.4 数据选择器114

4.3.5 加法器119

4.3.6 数值比较器122

4.4 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象124

4.4.1 竞争-冒险现象124

4.4.2 竞争-冒险现象的判别方法125

4.4.3 消除竞争-冒险现象的方法126

小结127

习题128

第5章 触发器132

5.1 概述132

5.2 触发器的电路结构与动作特点132

5.2.1 基本RS触发器的电路结构与动作特点132

5.2.2 同步RS触发器的电路结构与动作特点135

5.2.3 主从RS触发器的电路结构与动作特点138

5.2.4 主从JK触发器的电路结构与动作特点140

5.2.5 边沿触发器143

5.3 触发器的主要参数149

5.4 不同类型触发器之间的转换150

5.4.1 JK触发器转换成其他功能的触发器151

5.4.2 D触发器转换成其他功能的触发器152

小结153

习题154

第6章 时序逻辑电路162

6.1 概述162

6.1.1 时序逻辑电路的特点162

6.1.2 时序逻辑电路的组成和功能描述162

6.1.3 时序逻辑电路的分类163

6.2 时序逻辑电路的分析方法163

6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法163

6.2.2 异步时序逻辑电路的分析方法167

6.3 计数器168

6.3.1 同步计数器168

6.3.2 异步计数器176

6.3.3 任意进制计数器180

6.4 寄存器和移位寄存器185

6.4.1 寄存器186

6.4.2 移位寄存器187

6.5 移位寄存器型计数器192

6.5.1 环形计数器192

6.5.2 扭环形计数器192

6.6 顺序脉冲发生器和序列信号发生器194

6.6.1 顺序脉冲发生器194

6.6.2 序列信号发生器194

6.7 时序逻辑电路的设计方法196

6.7.1 同步时序电路的设计方法196

6.7.2 异步时序电路的设计方法200

小结203

习题204

第7章 脉冲波形的产生与整形210

7.1 概述210

7.2 555定时器210

7.2.1 555定时器的电路结构211

7.2.2 555定时器的工作原理211

7.3 施密特触发器212

7.3.1 施密特触发器的特点212

7.3.2 用555定时器构成的施密特触发器212

7.3.3 集成施密特触发器214

7.3.4 施密特触发器的应用214

7.4 单稳态触发器216

7.4.1 单稳态触发器的特点216

7.4.2 用555定时器构成的单稳态触发器216

7.4.3 集成单稳态触发器217

7.4.4 单稳态触发器的应用220

7.5 多谐振荡器222

7.5.1 多谐振荡器的特点222

7.5.2 用555定时器构成的多谐振荡器222

7.5.3 石英晶体多谐振荡器224

7.5.4 压控振荡器225

小结226

习题226

第8章 数／模和模／数转换232

8.1 概述232

8.2 数／模（D/A）转换器233

8.2.1 D/A转换器的主要电路形式233

8.2.2 D/A转换器的输出方式236

8.2.3 D/A转换器的主要技术指标237

8.2.4 集成D/A转换器238

8.3 模／数（A/D）转换器241

8.3.1 A/D转换器的基本工作原理241

8.3.2 A/D转换器的主要电路形式243

8.3.3 A/D转换器的主要技术指标250

8.3.4 集成A/D转换器251

小结252

习题253

第9章 存储器和可编程逻辑器件257

9.1 概述257

9.1.1 存储器257

9.1.2 可编程逻辑器件258

9.2 只读存储器的分类及工作原理259

9.2.1 只读存储器的分类259

9.2.2 只读存储器的电路结构及工作原理260

9.2.3 常用的只读存储器262

9.3 随机存储器264

9.3.1 RAM的电路结构及工作原理264

9.3.2 RAM的存储单元266

9.3.3 常用的随机存储器267

9.4 存储器的扩展268

9.4.1 位扩展方式268

9.4.2 字扩展方式268

9.5 可编程逻辑器件269

9.5.1 PLD的电路表示法269

9.5.2 低密度可编程逻辑器件270

9.5.3 高密度可编程逻辑器件273

9.6 可编程逻辑器件的编程276

9.6.1 并口下载电缆ByteBlaster的内部电路与信号定义277

9.6.2 编程配置方式277

小结280

习题280

第10章 VHDL语言基础283

10.1 概述283

10.2 VHDL设计实体的基本结构284

10.2.1 库和程序包284

10.2.2 实体285

10.2.3 结构体286

10.3 VHDL语言规则287

10.3.1 VHDL文字规则287

10.3.2 VHDL数据类型289

10.3.3 VHDL数据对象291

10.3.4 VHDL运算符和操作符292

10.4 VHDL的顺序语句和并行语句293

10.4.1 顺序语句293

10.4.2 并行语句297

小结300

习题301

第11章 VHDL在数字单元电路设计中的应用304

11.1 组合逻辑电路的设计304

11.1.1 基本逻辑门电路的设计304

11.1.2 优先编码器的设计306

11.1.3 3-8译码器的设计307

11.1.4 显示译码器的设计308

11.1.5 数据选择器的设计309

11.1.6 加法器的设计311

11.1.7 数值比较器的设计313

11.2 时序逻辑电路的设计313

11.2.1 触发器的设计314

11.2.2 锁存器的设计314

11.2.3 寄存器的设计316

11.2.4 计数器的设计318

11.3 存储器的设计320

11.3.1 ROM的设计320

11.3.2 RAM的设计321

小结322

习题322

附录 MAX＋plusⅡ使用简介324

参考答案332

参考文献361