數(shù)字電路（第4版）

目 錄

第1章 數(shù)字邏輯基礎(chǔ) 1
1.1 緒論 1
1.1.1 模擬信號和數(shù)字信號 1
1.1.2 模擬電路、數(shù)字電路和混合
信號電路 1
1.1.3 數(shù)字電路的發(fā)展歷史 3
1.1.4 數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn) 4
1.2 數(shù)制和碼制 5
1.2.1 數(shù)制 5
1.2.2 碼制 8
1.3 邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 12
1.3.1 基本邏輯運(yùn)算 12
1.3.2 復(fù)合邏輯運(yùn)算 13
1.3.3 基本公式 15
1.3.4 基本規(guī)則 17
1.4 邏輯函數(shù)及其表示方法 18
1.4.1 邏輯函數(shù)的幾種基本表示
方法 18
1.4.2 邏輯函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式 21
1.5 邏輯函數(shù)的化簡 24
1.5.1 化簡的意義 24
1.5.2 公式化簡法 25
1.5.3 卡諾圖化簡法 25
1.5.4 具有無關(guān)項(xiàng)的邏輯函數(shù)的
化簡 29
1.6 邏輯電路分析設(shè)計(jì)初步 31
1.7 例題講解 34
本章小結(jié) 37
自我檢測題 37
習(xí)題 39
第2章 集成門電路 42
2.1 概述 42
2.2 半導(dǎo)體器件基礎(chǔ) 43
2.2.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 43
2.2.2 PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦?45
2.2.3 二極管 46
2.2.4 雙極型三極管 47
2.2.5 MOS場效應(yīng)晶體管 50
2.3 NMOS門電路 51
2.4 CMOS門電路 52
2.4.1 CMOS門電路的結(jié)構(gòu)和工作
原理 52
2.4.2 晶體管級CMOS邏輯電路
設(shè)計(jì) 54
2.4.3 CMOS門電路的靜態(tài)特性 57
2.4.4 CMOS門電路的動(dòng)態(tài)特性 63
2.4.5 CMOS漏極開路門 65
2.4.6 CMOS三態(tài)門 68
2.4.7 CMOS傳輸門 70
2.5 TTL門電路 71
2.5.1 分立元件門電路 71
2.5.2 LSTTL與非門 73
2.5.3 LSTTL門電路的電氣特性 75
2.6 例題講解 78
本章小結(jié) 81
自我檢測題 82
習(xí)題 84
第3章 組合邏輯電路 89
3.1 編碼器 89
3.2 譯碼器 93
3.3 數(shù)據(jù)選擇器 99
3.4 數(shù)值比較器 102
3.5 加法器 104
3.5.1 1位加法器 105
3.5.2 N位加法器 106
3.5.3 有符號數(shù)加法器 108
3.6 組合邏輯電路的競爭與冒險(xiǎn) 110
3.6.1 競爭、冒險(xiǎn)及其產(chǎn)生原因 110
3.6.2 冒險(xiǎn)現(xiàn)象的識(shí)別 111
3.6.3 冒險(xiǎn)現(xiàn)象的消除 113
3.7 例題講解 114
本章小結(jié) 118
自我檢測題 118
習(xí)題 120
實(shí)驗(yàn)一 3線-8線譯碼器實(shí)驗(yàn) 122
實(shí)驗(yàn)二 數(shù)據(jù)分配器實(shí)驗(yàn) 122
實(shí)驗(yàn)三 8線-3線優(yōu)先編碼器實(shí)驗(yàn) 123
實(shí)驗(yàn)四 顯示譯碼器實(shí)驗(yàn) 123
實(shí)驗(yàn)五 4位數(shù)值比較器實(shí)驗(yàn) 123
實(shí)驗(yàn)六 4位二進(jìn)制加法器實(shí)驗(yàn) 124
第4章 時(shí)序邏輯電路基本單元 125
4.1 鎖存器 125
4.1.1 基本SR鎖存器 125
4.1.2 鐘控SR鎖存器 128
4.1.3 鐘控D鎖存器 129
4.2 觸發(fā)器 131
4.2.1 主從D觸發(fā)器 132
4.2.2 維持阻塞D觸發(fā)器 133
4.2.3 其他功能的觸發(fā)器 135
4.2.4 觸發(fā)器的動(dòng)態(tài)參數(shù) 136
4.3 寄存器 137
4.3.1 并行寄存器 137
4.3.2 移位寄存器 138
4.4 計(jì)數(shù)器 141
4.4.1 異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 141
4.4.2 同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 142
4.4.3 中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器 143
4.4.4 N進(jìn)制計(jì)數(shù)器 145
4.4.5 移位寄存器型計(jì)數(shù)器 149
4.5 例題講解 150
本章小結(jié) 152
自我測驗(yàn)題 152
習(xí)題 154
實(shí)驗(yàn)七 鎖存器和觸發(fā)器實(shí)驗(yàn) 158
實(shí)驗(yàn)八 十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn) 159
實(shí)驗(yàn)九 十二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 159
第5章 時(shí)序邏輯電路分析與設(shè)計(jì) 160
5.1 概述 160
5.2 同步時(shí)序邏輯電路分析 161
5.3 異步時(shí)序邏輯電路的分析 164
5.4 同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) 165
5.5 同步狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì) 168
5.5.1 摩爾型狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì) 168
5.5.2 米里型狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì) 171
5.6 序列信號發(fā)生器設(shè)計(jì) 172
5.7 例題講解 176
本章小結(jié) 182
自我測驗(yàn)題 182
習(xí)題 183
實(shí)驗(yàn)十 序列信號發(fā)生器 186
實(shí)驗(yàn)十一 串行數(shù)據(jù)（011）檢測器 186
實(shí)驗(yàn)十二 脈寬調(diào)制（PWM）實(shí)驗(yàn) 186
第6章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 188
6.1 概述 188
6.2 只讀存儲(chǔ)器 189
6.3 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 194
6.4 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 197
6.5 例題講解 199
本章小結(jié) 200
自我檢測題 201
習(xí)題 201
第7章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 203
7.1 概述 203
7.2 施密特觸發(fā)器 203
7.2.1 由CMOS門構(gòu)成的施密特
觸發(fā)器 204
7.2.2 施密特觸發(fā)器的應(yīng)用 206
7.3 多諧振蕩器 207
7.3.1 由CMOS門構(gòu)成的多諧
振蕩器 207
7.3.2 CMOS石英晶體振蕩器 209
7.4 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 210
7.4.1 由CMOS門構(gòu)成的微分型
單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 211
7.4.2 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 213
7.4.3 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用 214
7.5 555定時(shí)器及應(yīng)用 215
7.5.1 CMOS集成定時(shí)器7555的
電路結(jié)構(gòu)和工作原理 215
7.5.2 555定時(shí)器構(gòu)成的施密特
觸發(fā)器 216
7.5.3 555定時(shí)器構(gòu)成的多諧
振蕩器 217
7.5.4 555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)
觸發(fā)器 219
本章小結(jié) 221
自我檢測題 221
習(xí)題 223
實(shí)驗(yàn)十三 RC振蕩器實(shí)驗(yàn) 225
第8章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器 226
8.1 概述 226
8.2 D/A轉(zhuǎn)換器 226
8.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理 226
8.2.2 權(quán)電阻型D/A轉(zhuǎn)換器 227
8.2.3 R-2R網(wǎng)絡(luò)型D/A轉(zhuǎn)換器 228
8.2.4 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 230
8.2.5 D/A轉(zhuǎn)換器的典型應(yīng)用 232
8.3 A/D轉(zhuǎn)換器 233
8.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理 233
8.3.2 并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器 236
8.3.3 逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器 238
8.3.4 雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器 241
8.3.5 型A/D轉(zhuǎn)換器 242
8.3.6 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 245
8.4 例題講解 245
本章小結(jié) 247
自我檢測題 247
習(xí)題 248
實(shí)驗(yàn)十四 并行A/D和D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn) 250
第9章 現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 251
9.1 概 述 251
9.2 可編程邏輯器件 251
9.2.1 可編程邏輯陣列PLA 252
9.2.2 可編程陣列邏輯PAL 253
9.2.3 復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD 254
9.2.4 現(xiàn)場可編程門陣列FPGA 257
9.3 VERILOG HDL語言基礎(chǔ) 260
9.3.1 Verilog HDL的基本結(jié)構(gòu) 261
9.3.2 Verilog HDL語言要素 262
9.3.3 Verilog HDL行為語句 265
9.4 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 269
9.4.1 4位數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì) 269
9.4.2 4位數(shù)字乘法器設(shè)計(jì) 271
本章小結(jié) 278
自我檢測題 278
習(xí)題 279
實(shí)驗(yàn)十五 交通燈控制器 281
實(shí)驗(yàn)十六 信號發(fā)生器實(shí)驗(yàn) 281
附錄A EDA-3數(shù)字電路學(xué)習(xí)板 283
參考文獻(xiàn) 286