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第一章　数字逻辑基础1

1.1　数制及码制1

1.1.1　模拟量与数字量1

1.1.2　数制及其转换2

1.1.3　码制6

1.1.4　算术运算和逻辑运算8

1.2　逻辑代数9

1.2.1　基本逻辑运算9

1.2.2　逻辑代数的基本定律16

1.2.3　逻辑代数的基本规则18

1.2.4　常用公式20

1.3　逻辑函数的表示方法22

1.3.1　不同的表示方法及其转换22

1.3.2　逻辑函数的两种标准形式25

1.3.3　逻辑函数的常见表达式29

1.4　逻辑函数的简化29

1.4.1　公式化简法29

1.4.2　卡诺图化简法31

1.4.3　有无关项逻辑函数的化简38

本章小结40

思考题40

习题41

第二章　集成逻辑门电路45

2.1　半导体器件的开关特性45

2.1.1 体二极管的开关特性45

2.1.2　晶体三极管的开关特性48

2.1.3　MOS管的开关特性51

2.2　简单分立元件逻辑门电路54

2.2.1 二极管门电路54

2.2.2　三极管门电路56

2.3　TTL集成逻辑门电路58

2.3.1　TTL与非门的电路结构和工作原理58

2.3.2　TTL与非门主要外部特性61

2.3.3　TTL其他类型门电路69

2.3.4 TTL改进系列门电路74

2.4　CMOS逻辑门电路77

2.4.1　CMOS反相器工作原理77

2.4.2　CMOS反相器主要特性78

2.4.3　CMOS其他类型门电路81

2.4.4　CMOS电路的正确使用85

本章小结86

思考题86

习题87

第三章　组合逻辑电路91

3.1　组合逻辑电路的特点91

3.2　SSI器件构成的组合逻辑电路的分析92

3.2.1 分析步骤92

3.2.2　分析举例92

3.3　常用的MSI组合逻辑电路94

3.3.1 加法器94

3.3.2　编码器97

3.3.3　译码器101

3.3.4　数据选择器109

3.3.5　数值比较器113

3.4　组合逻辑电路的设计116

3.4.1　采用SSI器件设计组合逻辑电路116

3.4.2　采用MSI器件实现组合逻辑函数120

3.5　组合逻辑电路中的竞争-冒险现象126

3.5.1 竞争-冒险现象形成的原因126

3.5.2 冒险的判断及消除方法129

本章小结132

思考题133

习题133

第四章　集成触发器137

4.1　基本RS触发器137

4.1.1 基本RS触发器的电路结构与工作原理137

4.1.2　逻辑功能描述方法139

4.2　钟控触发器141

4.2.1 钟控RS触发器141

4.2.2　钟控D触发器143

4.2.3　钟控触发方式的空翻现象144

4.3　主从触发器145

4.3.1 主从RS触发器145

4.3.2 主从JK触发器146

4.3.3 主从触发器的特点150

4.4　边沿触发器150

4.4.1　维持-阻塞D触发器150

4.4.2　边沿JK触发器152

4.4.3　边沿T触发器154

4.4.4　CMOS边沿触发器156

本章小结157

思考题158

习题158

第五章　时序逻辑电路162

5.1 时序逻辑电路的特点与分类162

5.2　SSI器件构成的时序逻辑电路的分析163

5.2.1　分析步骤163

5.2.2　分析举例163

5.3　常用的时序逻辑电路167

5.3.1　寄存器167

5.3.2　移位寄存器169

5.3.3　计数器176

5.3.4　移存型计数器190

5.4　时序逻辑电路的设计193

5.4.1　一般设计步骤194

5.4.2　采用SSI器件设计同步时序电路194

5.4.3　采用SSI器件设计异步时序电路199

5.4.4　采用MSI计数器件设计任意模值计数器203

5.4.5　序列信号发生器209

5.4.6　顺序脉冲发生器212

本章小结213

思考题214

习题214

第六章　脉冲产生电路219

6.1　矩形脉冲基本特性219

6.2　脉冲电路219

6.3　555定时器电路结构及功能220

6.4　施密特触发器221

6.4.1 门电路构成的施密特触发器221

6.4.2　集成施密特触发器223

6.4.3　555定时器构成的施密特触发器224

6.4.4　施密特触发器的应用224

6.5　单稳态触发器225

6.5.1 门电路构成的单稳态触发器&225

6.5.2　集成单稳态触发器228

6.5.3　555定时器构成的单稳态触发器231

6.5.4　单稳态触发器的应用232

6.6　多谐振荡器233

6.6.1 电容正反馈多谐振荡器234

6.6.2　环形振荡器235

6.6.3　石英晶体多谐振荡器236

6.6.4 由施密特触发器构成的多谐振荡器237

6.6.5　555定时器构成的多谐振荡器238

6.6.6　多谐振荡器的应用239

本章小结240

思考题240

习题241

第七章　半导体存储器244

7.1　半导体存储器概述244

7.1.1　半导体存储器的特点244

7.1.2　半导体存储器的分类244

7.1.3　半导体存储器的主要技术参数245

7.2　随机存取存储器（RAM）246

7.2.1 RAM的结构246

7.2.2　静态RAM（SRAM）246

7.2.3 动态RAM（DRAM）248

7.3 只读存储器（ROM）249

7.3.1 固定ROM249

7.3.2 可编程ROM（PROM）251

7.3.3 可擦除可编程ROM（EPROM）252

7.3.4 电可擦除可编程ROM（EEPROM）253

7.3.5　快闪存储器（Flash Memory）254

7.4　存储器容量的扩展255

7.4.1　位扩展255

7.4.2　字扩展256

7.5　用ROM存储器实现组合逻辑函数258

本章小结260

思考题261

习题261

第八章　可编程逻辑器件263

8.1 可编程逻辑器件（PLD）概述263

8.1.1 PLD的基本结构263

8.1.2　PLD的分类264

8.2 可编程逻辑阵列器件（PLA）265

8.2.1 PLA的基本结构265

8.2.2　PLA的应用266

8.3　可编程阵列逻辑器件（PAL）267

8.3.1 PAL的基本结构267

8.3.2　PAL的应用270

8.4 通用阵列逻辑器件（GAL）272

8.4.1　GAL的基本结构272

8.4.2 GAL的输出逻辑宏单元（OLMC）274

8.4.3　GAL的应用278

8.5 复杂可编程逻辑器件（CPLD）279

8.5.1 CPLD的基本结构279

8.5.2 CPLD的通用逻辑块（GLB）281

8.6 现场可编程门阵列器件（FPGA）282

8.6.1 FPGA的基本结构282

8.6.2 FPGA的CLB模块和IOB模块283

8.6.3 FPGA内部互连资源（IR）285

8.7　可编程逻辑器件的编程286

本章小结288

思考题289

习题289

第九章 硬件描述语言VHDL290

9.1　硬件描述语言概述290

9.2　VHDL的基本结构291

9.2.1 VHDL的基本程序结构291

9.2.2　VHDL实体、结构体、配置、程序包及库292

9.3 VHDL的基本元素296

9.3.1　关键字及标志符296

9.3.2　数据类型297

9.3.3　数据对象298

9.3.4　表达式与运算符299

9.4　VHDL语句300

9.4.1　顺序语句300

9.4.2　并行语句304

9.5 VHDL设计举例307

9.5.1 用VHDL设计组合逻辑电路307

9.5.2 用VHDL设计时序电路310

本章小结312

思考题313

习题313

第十章　数字电路课程设计315

10.1 概述315

10.2　数字电路课程设计的基本步骤315

10.3　典型数字电路课程设计举例316

10.3.1 数字式竞赛抢答器316

10.3.2 四路彩灯显示系统319

10.3.3　三位数字显示计时系统321

附录A 国产半导体集成电路型号命名法323

附录B　常用逻辑图形符号对照表325

参考文献327