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第1章 逻辑代数基础1

1.1 数字电路概述2

1.1.1 数字信号与数字电路2

1.1.2 数字电路的发展和分类3

1.2 数制和码制4

1.2.1 几种常用的数制4

1.2.2 不同数制间的相互转换6

1.2.3 二进制算术运算9

1.2.4 几种常用的编码13

1.3 逻辑代数的基本运算16

1.3.1 3种基本逻辑运算16

1.3.2 复合逻辑运算18

1.4 逻辑代数的基本公式与定理21

1.4.1 逻辑代数的基本公式21

1.4.2 逻辑代数的常用公式22

1.4.3 逻辑代数的基本定理23

1.5 逻辑函数及其表示方法24

1.5.1 逻辑函数24

1.5.2 逻辑函数常用的表示方法25

1.5.3 逻辑函数的两种标准形式29

1.5.4 逻辑函数形式的变换31

1.6 逻辑函数的化简34

1.6.1 逻辑函数化简的意义34

1.6.2 代数化简法34

1.6.3 卡诺图化简法36

1.6.4 具有无关项的逻辑函数及其化简41

本章小结43

习题44

第2章 EDA技术的基础知识46

2.1 EDA技术及其发展47

2.2 Multisim 10应用基础48

2.2.1 Multisim 10概述48

2.2.2 Multisim 10操作与使用49

2.2.3 Multisim 10常用仪器介绍56

2.3 硬件描述语言VHDL基础63

2.3.1 VHDL程序的基本结构63

2.3.2 VHDL的数据对象和数据类型67

2.3.3 VHDL的操作符73

2.3.4 VHDL的基本语句74

2.4 QuartusⅡ9.0应用基础79

2.4.1 Quartus Ⅱ 9.0概述79

2.4.2 Quartus Ⅱ 9.0的用户界面80

2.4.3 QuartusⅡ 9.0的工程设计82

本章小结90

习题90

第3章 逻辑门电路91

3.1 分立元件门电路92

3.1.1 二极管的开关特性92

3.1.2 双极性晶体管的开关特性94

3.1.3 二极管与门96

3.1.4 二极管或门97

3.1.5 三极管非门98

3.2 TTL集成门电路98

3.2.1 TTL与非门99

3.2.2 其他类型的TTL门电路103

3.3 CMOS集成逻辑门电路107

3.3.1 MOS晶体管的开关特性108

3.3.2 CMOS反相器108

3.3.3 其他类型的CMOS门电路110

3.3.4 CMOS集成逻辑门电路的主要特点112

3.4 逻辑门电路的接口电路113

3.4.1 TTL电路与CMOS电路的接口113

3.4.2 逻辑门电路带负载的接口电路114

3.5 可编程逻辑器件115

3.5.1 PLD电路的表示方法116

3.5.2 低密度可编程逻辑器件118

3.5.3 高密度可编程逻辑器件124

3.6 门电路的VHDL描述132

本章小结133

习题134

第4章 组合逻辑电路137

4.1 组合逻辑电路的分析138

4.1.1 组合逻辑电路的定义138

4.1.2 组合逻辑电路的分析139

4.2 组合逻辑电路的设计141

4.2.1 组合逻辑电路的设计步骤141

4.2.2 组合逻辑电路的设计举例142

4.3 常用集成组合逻辑器件及应用143

4.3.1 编码器143

4.3.2 译码器147

4.3.3 数据选择器154

4.3.4 数据分配器159

4.3.5 加法器160

4.3.6 数值比较器163

4.4 组合逻辑电路中的竞争与冒险166

4.4.1 产生竞争冒险的原因166

4.4.2 消除竞争冒险的方法167

4.5 用Multisim 10分析组合逻辑电路169

4.6 组合逻辑电路的VHDL描述及其仿真172

本章小结176

习题177

第5章 触发器179

5.1 触发器的特点与分类180

5.1.1 触发器的基本特点180

5.1.2 触发器的分类181

5.2 触发器的结构与触发方式181

5.2.1 基本RS触发器181

5.2.2 同步触发器186

5.2.3 主从触发器191

5.2.4 边沿触发器196

5.3 触发器的逻辑功能及其描述方法203

5.3.1 RS触发器203

5.3.2 JK触发器204

5.3.3 D触发器205

5.3.4 T与T′触发器205

5.3.5 触发器逻辑功能的转换206

5.4 触发器的电气特性207

5.4.1 触发器的静态特性207

5.4.2 触发器的动态特性207

5.5 用Multisim 10测试触发器功能208

5.6 触发器的VHDL描述及其仿真212

本章小结214

习题215

第6章 时序逻辑电路220

6.1 时序逻辑电路概述221

6.1.1 时序逻辑电路的特点221

6.1.2 时序逻辑电路的分类222

6.1.3 时序逻辑电路的功能描述222

6.2 时序逻辑电路的分析224

6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法224

6.2.2 异步时序逻辑电路的分析方法228

6.3 时序逻辑电路的设计230

6.3.1 同步时序逻辑电路的设计方法231

6.3.2 异步时序逻辑电路的设计方法239

6.4 常用集成时序逻辑器件及应用243

6.4.1 寄存器243

6.4.2 计数器248

6.4.3 顺序脉冲发生器265

6.4.4 序列信号发生器267

6.5 用Multisim 10分析时序逻辑电路271

6.6 时序逻辑电路的VHDL描述及其仿真274

本章小结277

习题278

第7章 脉冲波形的产生与整形281

7.1 脉冲信号与脉冲电路282

7.1.1 脉冲信号282

7.1.2 脉冲电路283

7.2 施密特触发器284

7.2.1 门电路构成的施密特触发器284

7.2.2 集成施密特触发器286

7.2.3 施密特触发器的应用287

7.3 单稳态触发器288

7.3.1 门电路构成的单稳态触发器288

7.3.2 集成单稳态触发器290

7.3.3 单稳态触发器的应用293

7.4 多谐振荡器294

7.4.1 门电路构成的多谐振荡器294

7.4.2 石英晶体多谐振荡器297

7.5 555定时器及其应用298

7.5.1 555定时器的组成与功能298

7.5.2 555定时器的典型应用300

7.6 用Multisim 10分析555定时器307

本章小结308

习题309

第8章 半导体存储器312

8.1 半导体存储器概述313

8.1.1 半导体存储器的特点313

8.1.2 半导体存储器的分类313

8.1.3 半导体存储器的主要参数314

8.2 只读存储器314

8.2.1 掩膜只读存储器315

8.2.2 可编程只读存储器317

8.2.3 可擦除的可编程只读存储器318

8.2.4 用ROM实现组合逻辑函数323

8.3 随机存取存储器325

8.3.1 静态随机存储器325

8.3.2 动态随机存储器328

8.4 存储器的扩展329

8.4.1 位扩展方式329

8.4.2 字扩展方式330

8.5 存储器VHDL设计举例331

本章小结333

习题333

第9章 数／模和模／数转换器335

9.1 数／模和模／数转换器的概念336

9.2 数／模（D/A）转换器337

9.2.1 D/A转换器的基本工作原理337

9.2.2 权电阻网络D/A转换器338

9.2.3 倒T形电阻网络D/A转换器341

9.2.4 权电流D/A转换器342

9.2.5 D/A转换器的主要参数343

9.2.6 集成D/A转换器及其应用346

9.3 模／数（A/D）转换器351

9.3.1 A/D转换器的基本工作原理351

9.3.2 并联比较型A/D转换器354

9.3.3 反馈比较型A/D转换器356

9.3.4 双积分型A/D转换器358

9.3.5 V-F变换型A/D转换器361

9.3.6 A/D转换器的主要参数362

9.3.7 集成A/D转换器及其应用362

9.4 用Multisim 10分析D/A转换器和A/D转换器364

9.5 用VHDL设计A/D转换器的控制电路367

本章小结369

习题369

第10章 数字系统设计371

10.1 数字系统设计概述372

10.1.1 数字系统的基本结构372

10.1.2 数字系统设计的基本流程373

10.2 数字系统设计实例375

10.2.1 计数报警器设计375

10.2.2 交通灯控制器设计378

10.2.3 函数信号发生器设计386

本章小结395

习题396

附录397

参考文献401