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第1章 数制与编码1

1.1 数字逻辑电路概述1

1.2 数制3

1.2.1 进位计数制3

1.2.2 几种常用的数制3

1.2.3 不同进位计数制之间的转换5

1.3 编码8

1.3.1 二-十进制编码（BCD码）8

1.3.2 可靠性编码9

1.3.3 字符代码11

1.4 带符号数的表示及运算11

本章小结14

习题114

第2章 逻辑代数基础16

2.1 逻辑代数的基本运算16

2.1.1 逻辑函数的概念16

2.1.2 三种基本逻辑运算17

2.2 逻辑代数的公式和规则18

2.2.1 逻辑代数公式18

2.2.2 化简公式19

2.2.3 三个重要规则21

2.3 复合逻辑和逻辑门22

2.3.1 常用复合逻辑运算和复合门22

2.3.2 常用逻辑门的等效符号24

2.3.3 集电极开路门和三态逻辑门25

2.4 逻辑函数表达式的常用形式26

2.4.1 实现逻辑函数表达式的常用形式26

2.4.2 逻辑函数的两种标准形式29

2.5 逻辑函数的化简方法32

2.5.1 代数化简法32

2.5.2 卡诺图化简法34

2.5.3 无关项逻辑函数及其化简40

本章小结42

习题242

第3章 组合逻辑电路46

3.1 组合逻辑电路分析46

3.2 组合逻辑电路设计49

3.2.1 组合逻辑电路设计举例49

3.2.2 多输出组合逻辑电路的设计51

3.3 常用中规模组合逻辑器件及其应用53

3.3.1 译码器53

3.3.2 编码器61

3.3.3 数据选择器64

3.3.4 加法器70

3.3.5 数值比较器72

3.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险72

3.4.1 竞争与冒险72

3.4.2 冒险的判别73

3.4.3 冒险的消除74

本章小结75

习题375

第4章 触发器80

4.1 基本RS触发器80

4.1.1 基本RS触发器的构成及工作原理80

4.1.2 基本RS触发器的描述方法81

4.1.3 基本RS触发器的应用举例83

4.2 钟控触发器83

4.2.1 常用钟控触发器83

4.2.2 钟控触发器存在的空翻现象86

4.3 主从触发器和边沿触发器87

4.3.1 主从触发器87

4.3.2 边沿触发器89

4.4 触发器的逻辑符号及时序图90

4.4.1 触发器的逻辑符号90

4.4.2 触发器的时序图91

本章小结94

习题494

第5章 时序逻辑电路的分析和设计97

5.1 时序逻辑电路的基本概念97

5.1.1 时序逻辑电路的结构97

5.1.2 时序逻辑电路的分类98

5.2 同步时序逻辑电路的分析99

5.2.1 同步时序逻辑电路的一般分析过程99

5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例100

5.3 异步时序逻辑电路的分析方法107

5.4 同步时序逻辑电路的设计方法109

5.4.1 建立原始状态图或状态表112

5.4.2 状态化简116

5.4.3 状态分配118

5.4.4 同步时序逻辑电路的设计举例119

5.5 集成计数器124

5.5.1 常用集成计数器125

5.5.2 任意模值计数器129

5.5.3 分频器与计数器的关系135

5.6 集成寄存器136

5.6.1 寄存器和移位寄存器136

5.6.2 集成移位寄存器构成移位型计数器139

5.7 中规模时序电路的综合应用143

5.7.1 序列信号检测器143

5.7.2 序列信号发生器144

5.7.3 简单数字滤波电路设计149

本章小结152

习题5153

第6章 脉冲波形的产生与整形158

6.1 555定时器及其应用158

6.1.1 555定时器的结构与功能158

6.1.2 555定时器的典型应用160

6.2 集成单稳态触发器166

6.3 石英晶体振荡器167

6.3.1 石英晶体168

6.3.2 逻辑门构成的晶体振荡电路168

6.3.3 集成晶体振荡器169

本章小结170

习题6171

第7章 集成逻辑门174

7.1 数字集成电路的分类174

7.2 TTL集成逻辑门175

7.2.1 TTL与非门的工作原理175

7.2.2 TTL与非门的特性与参数176

7.2.3 TTL集成电路系列180

7.2.4 集电极开路门和三态门181

7.3 CMOS集成逻辑门185

7.3.1 CMOS反相器185

7.3.2 CMOS逻辑门187

7.3.3 CMOS传输门187

7.3.4 CMOS集成电路系列188

7.4 集成门电路使用中的实际问题189

7.4.1 TTL电路与CMOS电路的接口189

7.4.2 CMOS电路使用注意事项189

7.4.3 输入、输出端与外接电阻190

本章小结191

习题7192

第8章 存储器和可编程逻辑器件195

8.1 半导体存储器概述195

8.2 只读存储器（ROM）196

8.2.1 ROM的结构及其工作原理196

8.2.2 ROM的分类197

8.2.3 ROM的应用201

8.3 随机存取存储器（RAM）207

8.3.1 RAM的结构207

8.3.2 RAM的存储单元电路208

8.3.3 集成RAM210

8.3.4 存储器容量的扩展215

8.4 可编程逻辑器件217

8.4.1 低密度可编程逻辑器件217

8.4.2 现场可编程门阵列（FPGA）226

8.4.3 可编程逻辑器件的开发过程231

本章小结233

习题8234

第9章 数模和模数转换器237

9.1 概述237

9.1.1 A/D转换器的主要技术指标238

9.1.2 D/A转换器的主要技术指标239

9.2 数模转换器及其应用240

9.2.1 D/A转换器的基本工作原理240

9.2.2 并行输入8位DAC0832241

9.2.3 串行输入16位DAC8551243

9.3 A/D转换器244

9.3.1 A/D转换器的基本工作原理244

9.3.2 并行输出8位A/D转换器ADC0809249

9.3.3 串行输出12位A/D转换器ADS7886251

本章小结252

习题9252

第10章 VHDL硬件描述语言及数字系统设计实例254

10.1 概述254

10.2 VHDL程序基本结构255

10.2.1 实体256

10.2.2 结构体257

10.2.3 库和程序包258

10.2.4 配置260

10.3 VHDL的基本语法260

10.3.1 数据对象260

10.3.2 数据类型261

10.3.3 运算操作符263

10.4 VHDL的主要描述语句265

10.4.1 并行描述语句265

10.4.2 顺序描述语句268

10.5 数字电路的VHDL描述实例277

10.5.1 组合逻辑电路的VHDL描述方法277

10.5.2 时序逻辑电路的VHDL描述方法280

10.5.3 有限状态机的VHDL设计285

10.6 数字系统设计290

10.6.1 数字系统设计方法290

10.6.2 数字系统设计实例291

本章小结308

习题10309

数字系统设计大作业310

附录 常用74系列数字集成电路分类索引表312

参考文献315