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第1章　数制、数的表示和编码1

1.1　概述1

1.2　几种常用的计数制1

1.2.1　十进制1

1.2.2　二进制2

1.2.3 十六进制2

1.3　数制之间的转换3

1.3.1　二进制数、十六进制数转换为十进制数4

1.3.2　十进制数转换为二进制数、十六进制数4

1.3.3　二进制数与十六进制数之间的转换6

1.4 计算机中数的表示与运算7

1.4.1　数的原码、反码和补码7

1.4.2　补码的运算9

1.5　数字系统的编码13

1.5.1　二-十进制码13

1.5.2　可靠性编码15

1.5.3　字符码与汉字编码16

本章小结18

习题18

第2章　数字逻辑基础20

2.1　概述20

2.2　逻辑运算和逻辑门20

2.2.1　基本逻辑运算和基本逻辑门20

2.2.2　复合逻辑运算和复合门24

2.3　逻辑代数的基本定理26

2.3.1　逻辑代数基本定理26

2.3.2　逻辑代数的三条重要规则27

2.4　逻辑函数及其表示方式27

2.4.1　逻辑函数27

2.4.2　逻辑函数常用表示方式28

2.4.3　逻辑函数的两种标准形式28

2.5　逻辑函数的化简31

2.5.1　代数法31

2.5.2　卡诺图法32

本章小结37

习题38

第3章　集成逻辑门电路41

3.1　二极管、三极管开关特性41

3.1.1　二极管的开关特性41

3.1.2　三极管的开关特性43

3.1.3　MOS管的开关特性46

3.2　TTL集成逻辑门47

3.2.1　TTL与非门的工作原理48

3.2.2　TTL与非门的外特性及其参数49

3.3　其他TTL集成门电路54

3.3.1　集电极开路门和输出“线与”55

3.3.2　三态逻辑门和分时“线与”56

3.3.3　使用TTL门电路的几个实际问题58

3.4　CMOS门电路与传输门59

3.4.1 CMOS反相器59

3.4.2　CMOS与非门和或非门60

3.4.3 CMOS传输门63

本章小结65

习题66

第4章　组合逻辑电路的分析和设计68

4.1　概述68

4.2　组合逻辑电路的分析69

4.2.1　组合逻辑电路分析的一般步骤69

4.2.2　组合逻辑电路的分析举例69

4.2.3 带有负逻辑符号的组合逻辑电路的分析71

4.3　组合逻辑电路的设计73

4.3.1　组合逻辑电路设计的一般步骤73

4.3.2　组合逻辑电路的设计举例73

4.4　常用中规模集成组合逻辑电路77

4.4.1 编码器77

4.4.2　译码器82

4.4.3　多路选择器89

4.4.4　多路分配器93

4.4.5　加法器95

4.4.6　数值比较器97

4.5 组合逻辑电路中的竞争和冒险100

4.5.1 竞争、冒险现象及其产生的原因100

4.5.2 险象的判断及消除101

本章小结103

习题103

第5章　集成触发器107

5.1　概述107

5.2　基本？触发器与逻辑开关107

5.2.1　基本？触发器107

5.2.2　电平开关与逻辑开关109

5.3　同步RS触发器与数据锁存器110

5.3.1　同步RS触发器110

5.3.2　数据锁存器112

5.4　主从JK触发器113

5.4.1 主从JK触发器原理及功能113

5.4.2　集成主从触发器114

5.5　维阻D触发器116

5.5.1　维阻D触发器的原理及工作特性116

5.5.2　集成维阻D触发器117

5.6　触发器之间的相互转换119

5.7　边沿集成触发器的应用举例120

5.7.1　分频器与计数器120

5.7.2　构成简单的控制电路121

本章小结121

习题122

第6章　脉冲的产生与整形电路125

6.1　概述125

6.2　5G555定时器126

6.2.1 5G555定时器的工作原理与功能表126

6.2.2 5G555构成的施密特触发器127

6.2.3 5G555构成的单稳态触发器130

6.2.4 5G555构成的多谐振荡器133

6.3　集成施密特触发器135

6.4　专用集成单稳态触发器芯片136

6.5　石英晶体多谐振荡器138

本章小结139

习题139

第7章　时序逻辑电路的分析与设计143

7.1　概述143

7.2　基于触发器的同步二进制计数器的分析与设计144

7.2.1　同步二进制计数器分析144

7.2.2　同步二进制计数器设计146

7.3　基于触发器的同步非二进制计数器的分析与设计147

7.3.1　同步非二进制计数器分析147

7.3.2　同步非二进制计数器设计151

7.4　基于触发器的异步二进制计数器的分析与设计157

7.4.1　异步二进制计数器的分析157

7.4.2　异步二进制计数器的设计158

7.5　基于触发器的异步非二进制计数器的分析与设计159

7.5.1　异步非二进制计数器的分析159

7.5.2　异步非二进制计数器的设计161

7.6　集成计数器162

7.6.1　异步集成计数器162

7.6.2　同步集成计数器164

7.7　任意进制集成计数器设计165

7.7.1　反馈清零法165

7.7.2　反馈置数法167

7.7.3　多片集成计数器的级联168

7.8　集成移位寄存器171

7.8.1　移位寄存器工作原理171

7.8.2　集成移位寄存器举例172

7.8.3　环形移位寄存器173

7.9　时序逻辑电路应用举例175

7.9.1　时序逻辑电路分析175

7.9.2 时序逻辑电路设计176

本章小结178

习题179

第8章　数／模转换和模／数转换183

8.1　概述183

8.2　数／模转换183

8.2.1　权电阻D/A转换器原理183

8.2.2　倒T型D/A转换器原理184

8.2.3　权电流D/A转换器原理186

8.2.4　具有双极性输出的D/A转换器187

8.2.5　D/A转换器的技术参数188

8.2.6　集成D/A转换器芯片举例189

8.2.7　D/A转换器的应用举例192

8.3　模／数转换192

8.3.1 A/D转换器的基本原理193

8.3.2　并行比较型A/D转换器原理194

8.3.3　逐次比较型A/D转换器原理196

8.3.4　双积分型A/D转换器原理197

8.3.5　A/D转换器的主要技术指标199

8.3.6　集成A/D转换器ADC0809芯片200

8.4　采样与保持203

8.4.1　采样与保持概述203

8.4.2　典型的采样保持器集成芯片204

本章小结205

习题205

第9章　半导体存储器与可编程逻辑器件207

9.1　概述207

9.2　随机存取存储器208

9.2.1 RAM的电路结构与工作原理208

9.2.2　RAM的容量扩展211

9.2.3　集成RAM举例212

9.3　只读存储器213

9.3.1 ROM的结构213

9.3.2　ROM的工作原理214

9.3.3　可编程只读存储器216

9.3.4　ROM的应用217

9.4　几种常见的可编程逻辑器件简介218

本章小结219

习题220

附录A　半导体器件知识222

A.1　半导体的基本知识222

A.2　半导体二极管223

A.3　双极型晶体三极管225

A.4　绝缘栅场效应管228

A.5　理想运算放大器230

A.6　电压比较器231

附录B　硬件描述语言VHDL简介233

B.1　概述233

B.2 VHDL的基本结构233

B.3 VHDL的语言要素236

B.4 VHDL的运算238

B.5 VHDL的顺序描述语句239

B.6 VHDL的进程描述语句247

B.7　时钟信号的VHDL描述方法255

B.8　时序电路中复位信号的VHDL描述方法256

B.9　数字电路系统设计举例258

参考文献265