數字電子技術及應用

第1章 邏輯代數基礎知識 1
1．1　數字電路概述　1
1．1．1　數字信號與數字電路　1
1．1．2　數字電路的特點　1
1．1．3　數字電路的優(yōu)點　2
1．1．4　數字電路的分類　2
1．1．5　數字電路的典型應用　3
1．2　數制與編碼　4
1．2．1　數制　4
1．2．2　不同進制數之間的相互轉換　6
1．2．3　編碼　8
1．3　邏輯代數基礎　11
1．3．1　邏輯代數的基本概念與基本
運算　11
1．3．2　幾種常用的復合邏輯運算　14
1．3．3　邏輯函數的相等　17
1．4　邏輯代數中的基本公式、定律和
規(guī)則　17
1．4．1　基本公式和定律　17
1．4．2　邏輯代數中的基本規(guī)則　20
1．5　邏輯函數的化簡　21
1．5．1　邏輯函數的標準與或式和最簡
表達式　21
1．5．2　邏輯函數的公式化簡法　24
1．5．3　邏輯函數的圖形化簡法　26
1．5．4　具有約束的邏輯函數的化簡　29
1．6　邏輯函數的表示方法及其相互
之間的轉換　32
1．6．1　邏輯函數的幾種表示方法　32
1．6．2　5種表示方法的轉換　33
本章小結　34
習題　34
第2章　集成門電路　39
2．1　概述　39
2．1．1　邏輯門電路的概念　39
2．1．2　正邏輯與負邏輯　39
2．1．3　分立門電路和集成門電路　40
2．2　半導體器件的開關特性　40
2．2．1　二極管的開關特性　40
2．2．2　三極管的開關特性　41
2．2．3　場效應管的開關特性　43
2．3　分立元器件門電路　45
2．3．1　二極管與門和或門　45
2．3．2　三極管非門　47
2．4　TTL集成門電路　48
2．4．1　TTL與非門　48
2．4．2　TTL與非門電路的主要外部
特性　49
2．4．3　TTL反相器、或非門、與門、
或門、與或非門和異或門　54
2．4．4　TTL集電極開路門和三態(tài)門　56
2．4．5　其他雙極型集成電路　58
2．4．6　TTL電路產品系列和主要
參數　59
2．5　CMOS集成門電路　59
2．5．1　CMOS集成門電路的構成　59
2．5．2　CMOS漏極開路門、三態(tài)門和
傳輸門　61
2．5．3　CMOS集成門電路的主要外部
特性　62
2．5．4　CMOS電路產品系列和主要
參數　64
2．6　集成電路使用中應注意的幾個
問題　65
本章小結　67
習題　67
第3章　組合邏輯電路　72
3．1　概述　72
3．2　組合邏輯電路的分析方法　72
3．3　組合邏輯電路的設計方法　74
3．4　加法器和數值比較器　77
3．4．1　加法器　77
3．4．2　數值比較器　80
3．5　編碼器和譯碼器　82
3．5．1　編碼器　82
3．5．2　譯碼器　85
3．6　數據選擇器和分配器　90
3．6．1　數據選擇器　90
3．6．2　數據分配器　91
3．7　組合邏輯電路的競爭與冒險　92
3．7．1　競爭-冒險的概念及產生的
原因　92
3．7．2　競爭-冒險的判斷方法　93
3．7．3　消除競爭-冒險的方法　93
3．8　組合邏輯電路的應用舉例　95
本章小結　97
習題　97
第4章　觸發(fā)器　102
4．1　概述　102
4．2　基本RS觸發(fā)器　103
4．2．1　電路結構及功能特點　103
4．2．2　應用實例　105
4．2．3　集成基本RS觸發(fā)器　106
4．3　同步觸發(fā)器　108
4．3．1　同步RS觸發(fā)器　108
4．3．2　同步JK觸發(fā)器　110
4．3．3　同步D觸發(fā)器　111
4．3．4　同步觸發(fā)器存在的問題　114
4．4　無空翻觸發(fā)器　114
4．4．1　主從觸發(fā)器　114
4．4．2　邊沿D觸發(fā)器　117
4．4．3　邊沿JK觸發(fā)器　121
4．5　不同類型觸發(fā)器間的相互轉換　124
4．5．1　將JK觸發(fā)器轉換為RS觸發(fā)
器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器和
T'　觸發(fā)器　125
4．5．2　將D觸發(fā)器轉換為JK觸發(fā)
器、T觸發(fā)器、T'觸發(fā)器和
RS觸發(fā)器　127
4．6　觸發(fā)器電氣特性　129
4．7　常用集成觸發(fā)器及其應用舉例　130
本章小結　132
習題　132
第5章　時序邏輯電路　136
5．1　概述　136
5．1．1　時序邏輯電路的特點　136
5．1．2　時序邏輯電路的分類　137
5．2　時序邏輯電路的基本分析和
設計方法　137
5．2．1　時序邏輯電路的基本分析
方法　137
5．2．2　時序邏輯電路的基本設計
方法　142
5．3　計數器　148
5．3．1　計數器的特點和分類　148
5．3．2　二進制計數器　149
5．3．3　十進制計數器　158
5．3．4　N進制計數器　161
5．4　寄存器　165
5．4．1　寄存器的特點和分類　165
5．4．2　基本寄存器　166
5．4．3　移位寄存器　167
5．5　順序脈沖發(fā)生器　174
5．5．1　計數型順序脈沖發(fā)生器　174
5．5．2　移位型順序脈沖發(fā)生器　175
5．6　時序邏輯電路的應用舉例　178
本章小結　181
習題　182
第6章　脈沖產生與整形電路　188
6．1　概述　188
6．2　施密特觸發(fā)器　188
6．2．1　555定時器的電路結構及
工作原理　188
6．2．2　由555定時器構成的施密
特觸發(fā)器　190
6．2．3　由邏輯門電路構成的施密
特觸發(fā)器　192
6．2．4　集成施密特觸發(fā)器　193
6．2．5　施密特觸發(fā)器的應用　194
6．3　多諧振蕩器　195
6．3．1　由555定時器構成的多諧
振蕩器　196
6．3．2　由邏輯門電路構成的多諧
振蕩器　198
6．3．3　石英晶體多諧振蕩器　199
6．3．4　多諧振蕩器的應用舉例　200
6．4　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器　202
6．4．1　由555定時器構成的單穩(wěn)態(tài)
觸發(fā)器　202
6．4．2　由邏輯門電路構成的單穩(wěn)態(tài)
觸發(fā)器　204
6．4．3　集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器　206
6．4．4　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用舉例　208
本章小結　209
習題　210
第7章　數模與模數轉換電路　214
7．1　概述　214
7．2　D/A轉換器　215
7．2．1　D/A轉換器的基本原理及
電路組成　215
7．2．2　權電阻網絡D/A轉換器　216
7．2．3　倒T型電阻網絡D/A
轉換器　217
7．2．4　D/A轉換器的轉換精度、
速度和主要參數　218
7．2．5　D/A轉換器及其應用舉例　219
7．3　A/D轉換器　220
7．3．1　A/D轉換的一般步驟和
取樣定理　220
7．3．2　并聯比較型A/D轉換器　222
7．3．3　逐次漸近型A/D轉換器　223
7．3．4　雙積分型A/D轉換器　225
7．3．5　A/D轉換器的轉換精度和
轉換速度　227
7．3．6　集成A/D轉換器的應用
舉例　227
本章小結　229
習題　229
第8章　半導體存儲器和可編程
邏輯器件　232
8．1　概述　232
8．2　只讀存儲器　232
8．2．1　ROM的結構及工作原理　233
8．2．2　ROM應用舉例及容量擴展　235
8．3　隨機存取存儲器　238
8．3．1　RAM的結構及存儲單元　238
8．3．2　RAM存儲容量的擴展　240
8．4　可編程邏輯器件簡介　241
8．4．1　可編程陣列邏輯器件　243
8．4．2　可編程通用陣列邏輯器件　244
8．4．3　復雜的可編程邏輯器件　247
8．4．4　現場可編程門陣列　248
本章小結　250
習題　251
第9章　可編程邏輯器件的應用　253
9．1　概述　253
9．1．1　現代數字系統(tǒng)設計方法
簡介　253
9．1．2　現代數字系統(tǒng)的設計步驟　254
9．2　可編程邏輯器件的基礎知識　254
9．2．1　Quartus II軟件的使用　254
9．2．2　VHDL語言的基礎知識　262
9．3　組合邏輯電路的設計　266
9．3．1　譯碼器　266
9．3．2　選擇器和加法器　268
9．4　時序邏輯電路的設計　270
9．4．1　觸發(fā)器　270
9．4．2　計數器、分頻器　272
9．4．3　寄存器、順序脈沖發(fā)生器　274
9．5　數字鐘的應用舉例　276
本章小結　278
習題　278
第10章　數字電路的設計　281
10．1　設計電子電路的一般方法與
步驟　281
10．2　數字電路的應用舉例　284
本章小結　298
習題　298
部分習題參考答案　300
附錄A　數字集成電路命名方法　309
附錄B　常用集成電路外引腳排列圖
及功能表　311
參考文獻　314