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第1章 数制与码制 1

1.1数字信号与数字电路 1

1.2数制及其转换 2

1.2.1数制 2

1.2.2数制间的转换 3

1.3二进制数的算术运算 5

1.3.1二进制数的四则运算 5

1.3.2带符号二进制数的运算 6

1.4码制 7

1.4.1常用的编码 7

1.4.2字符码 8

本章小结 9

思考题 10

习题1 10

第2章 逻辑函数及其化简 11

2.1逻辑代数的运算 11

2.1.1逻辑代数的基本运算 11

2.1.2逻辑代数的复合运算 13

2.2逻辑代数的基本定律及规则 15

2.2.1逻辑代数运算的基本定律 15

2.2.2逻辑代数运算的基本规则 16

2.3逻辑函数的化简 17

2.3.1逻辑函数的表示方法 18

2.3.2逻辑函数的公式化简法 21

2.3.3逻辑函数的卡诺图化简法 22

本章小结 26

思考题 26

习题2 27

第3章 逻辑门电路 29

3.1二极管门电路 29

3.1.1二极管的开关特性 29

3.1.2二极管门电路 30

3.2 CMOS集成逻辑门电路 31

3.2.1 MOS管的开关特性 31

3.2.2 CMOS反相器 33

3.2.3 CMOS集成逻辑门电路 36

3.2.4 CMOS集成逻辑门的使用 41

3.3 TTL门电路 41

3.3.1三极管的开关特性 41

3.3.2 TTL与非门电路 43

3.3.3其他类型的TTL门 45

3.3.4改进型的TTL门电路 46

3.4 BiCMOS电路 47

3.5其他类型的双极型集成电路 47

3.5.1发射极耦合逻辑门（ECL） 47

3.5.2集成注入逻辑电路（I2L） 49

3.6 TTL与CMOS的接口 49

本章小结 50

思考题 51

习题3 51

第4章 组合逻辑电路 55

4.1组合逻辑电路的分析方法 55

4.2常用的组合逻辑电路 56

4.2.1编码器 56

4.2.2译码器 58

4.2.3数据选择器 63

4.2.4数值比较器 65

4.2.5加法器 66

4.2.6奇偶校验器 69

4.3组合电路的设计方法 70

4.3.1基于门电路的组合逻辑电路设计 70

4.3.2基于中规模集成器件的组合逻辑电路设计 72

4.4组合逻辑电路的冒险现象 74

4.4.1产生竞争冒险的原因 74

4.4.2消除竞争冒险的方法 75

本章小结 76

思考题 76

习题4 76

第5章 触发器 79

5.1概述 79

5.2基本RS触发器 79

5.2.1基本RS触发器电路结构与工作原理 79

5.2.2基本RS触发器逻辑功能特性 80

5.3同步触发器 81

5.3.1同步RS触发器 81

5.3.2同步D触发器 83

5.3.3同步JK触发器 84

5.3.4同步T触发器 84

5.4主从触发器 85

5.4.1主从RS触发器 85

5.4.2主从JK触发器 86

5.5边沿触发器 87

5.5.1维持-阻塞D触发器 88

5.5.2边沿JK触发器 89

5.5.3边沿触发器的动态特性 90

5.5.4触发器功能的类型转换 91

本章小结 92

思考题 93

习题5 93

第6章 时序逻辑电路 97

6.1时序逻辑电路概述 97

6.2时序逻辑电路的分析 98

6.2.1同步时序逻辑电路的分析方法 98

6.2.2寄存器和移位寄存器 100

6.2.3同步计数器 104

6.2.4异步计数器 114

6.3中规模集成时序逻辑电路的应用 117

6.3.1任意进制计数器构成方法 117

6.3.2集成移位寄存器的应用 121

6.4时序逻辑电路的设计 123

6.4.1同步时序逻辑电路的设计 123

6.4.2异步时序逻辑电路的设计 129

6.4.3时序逻辑电路的自启动设计 131

6.5 顺序脉冲发生器和序列信号发生器 132

6.5.1顺序脉冲发生器 132

6.5.2序列信号发生器 133

本章小结 135

思考题 135

习题6 136

第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件 140

7.1随机存储器（RAM） 140

7.1.1 RAM的结构 140

7.1.2存储单元 141

7.2只读存储器（ROM） 144

7.2.1固定ROM 144

7.2.2可编程ROM （PROM） 145

7.2.3可擦除的可编程ROM 145

7.3存储器的扩展及应用 147

7.3.1存储器容量的扩展 147

7.3.2用存储器实现组合逻辑函数 148

7.4可编程逻辑器件（PLD ） 149

7.4.1 PLD的基本结构和表示方法 149

7.4.2可编程阵列逻辑（PAL） 151

7.4.3通用阵列逻辑GAL 154

7.5复杂的可编程逻辑器件（CPLD） 159

7.5.1 CPLD的基本结构 159

7.5.2MAX7000系列的结构与功能 160

7.6现场可编程门阵列（FPGA ） 163

7.6.1 FLEX l 0K系列的基本结构 164

7.6.2 FPGA和CPLD的性能比较 170

7.6.3基于FPGA/CPLD的数字系统设计 170

本章小结 173

思考题 174

习题7 174

第8章 硬件描述语言VHDL 175

8.1 VHDL的基本结构 175

8.1.1库和程序包 176

8.1.2实体和结构体 176

8.1.3配置 177

8.2 VHDL语言要素 177

8.2.1 VHDL的标识符 177

8.2.2 VHDL的数据对象 177

8.2.3 VHDL的数据类型 178

8.2.4 VHDL的运算操作符 179

8.3 VHDL基本语句 180

8.3.1顺序语句 180

8.3.2并行语句 183

8.4数字逻辑电路的VHDL实例 187

8.4.1组合逻辑电路的VHDL描述 187

8.4.2时序逻辑电路的VHDL描述 188

本章小结 190

思考题 190

习题8 190

第9章 脉冲单元电路 191

9.1施密特触发器 191

9.1.1门电路构成的施密特触发器 191

9.1.2集成施密特触发器 192

9.1.3施密特触发器的应用 193

9.2单稳态触发器 194

9.2.1门电路构成的单稳态触发器 195

9.2.2集成单稳态触发器 196

9.3多谐振荡器 199

9.3.1门电路构成的多谐振荡器 200

9.3.2用施密特触发器构成的多谐振荡器 201

9.3.3石英晶体多谐振荡器 202

9.4 555定时器及其应用 202

9.4.1 555定时器的电路结构及其功能 203

9.4.2 555定时器构成的施密特触发器 204

9.4.3 555定时器构成的单稳态触发器 205

9.4.4 555定时器构成的多谐振荡器 206

本章小结 209

思考题 209

习题9 209

第10章 数模与模数转换 213

10.1 D/A转换器 213

10.1.1权电阻网络D/A转换器 213

10.1.2倒T形电阻网络D/A转换器 215

10.1.3权电流型D/A转换器 216

10.1.4 D/A转换器的输出方式 217

10.1.5 D/A转换器的主要参数 218

10.1.6集成D/A转换器的应用 219

10.2 A/D转换器 221

10.2.1 A/D转换的原理 221

10.2.2并联比较型A/D转换器 223

10.2.3逐次逼近型A/D转换器 224

10.2.4双积分型A/D转换器 226

10.2.5 A/D转换器的主要参数 228

10.2.6集成A/ID转换器及其应用 228

本章小结 229

思考题 230

习题10 230

第11章 数字系统的设计与仿真 232

11.1 MAX+plusⅡ的设计应用 232

11.1.1 MAX+plusⅡ电路输入方法 232

11.1.2 MAX+plusⅡ电路设计中的应用 238

11.2 Quartus 的设计应用 240

11.2.1 Quartus 原理图输入方法 240

11.2.2数字系统的设计与仿真实例 243

11.3 PSpice软件的数字电路仿真 247

11.3.1 PSpice软件入门 247

11.3.2 PSpice仿真数字电路的主要问题 251

11.3.3 PSpice软件的数字电路仿真实例 256

11.3.4 Cadence OrCAD版的PSpice简介 260

本章小结 265

思考题 265

习题11 266

附录A数字电路器件的常用参数及说明 267

A.1数字器件的模型参数 267

A.2数字器件的名称、型号和引脚序号 268

部分习题答案 272

参考文献 280

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