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第1章 数字电路基础1

引言1

1．1 数字电路概述1

1．1．1 模拟信号和数字信号1

1．1．2 数字电路的特点2

1．1．3 数字电路的发展与分类3

1．1．4 数字电路的分析方法4

1．2 计数制与编码4

1．2．1 常用的计数制及其相互转换规律4

1．2．2 编码6

1．3 逻辑代数基础7

1．3．1 逻辑代数的3种基本运算7

1．3．2 逻辑代数的基本公式和常用公式9

1．3．3 逻辑代数的基本规则10

1．4 逻辑函数的建立及其表示方法11

1．5 逻辑函数的化简12

1．5．1 逻辑函数的最简形式12

1．5．2 逻辑函数的公式化简法12

1．5．3 用卡诺图化简逻辑函数14

1．6 具有无关项逻辑函数的化简18

习题119

第2章 集成逻辑门电路21

引言21

2．1 基本逻辑门电路21

2．1．1 二极管与门及或门电路21

2．1．2 非门电路（BJT反相器）22

2．2 TTL逻辑门电路23

2．2．1 TTL与非门的电路结构和工作原理23

2．2．2 TTL与非门的技术参数27

2．2．3 集电极开路门和三态门32

2．3 射极耦合逻辑门电路（ECL门）36

2．4 CMOS逻辑门电路39

2．4．1 CMOS反相器39

2．4．2 CMOS门电路41

2．4．3 CMOS传输门和双向模拟开关42

2．4．4 CMOS漏极开路门及三态门43

2．5 BiCMOS门电路45

2．5．1 BiCMOS反相器45

2．5．2 BiCMOS逻辑门电路45

2．6 逻辑门电路使用中的几个问题46

2．6．1 正负逻辑问题46

2．6．2 逻辑门电路多余输入端的处理措施47

2．6．3 逻辑门电路应用举例47

2．7 几种集成门电路的性能比较48

习题249

第3章 组合逻辑电路54

引言54

3．1 组合逻辑电路概述54

3．2 组合逻辑电路的分析55

3．2．1 分析组合逻辑电路的一般步骤55

3．2．2 几种常用的组合逻辑电路和器件55

3．3 组合逻辑电路的设计60

3．3．1 组合逻辑电路的设计概述60

3．3．2 组合逻辑电路的设计方法60

3．4 用小规模集成电路（SSI）实现组合逻辑电路的设计61

3．4．1 设计组合逻辑电路的一般步骤61

3．4．2 组合逻辑电路的设计举例61

3．4．3 编码器的设计63

3．4．4 译码器66

3．4．5 数值比较器75

3．5 组合逻辑电路中的竞争冒险77

3．5．1 产生竞争冒险的原因77

3．5．2 消除竞争冒险的方法78

3．6 用MSI芯片设计其他的组合逻辑电路79

3．6．1 用数据选择器实现组合逻辑功能79

3．6．2 用译码器实现多种组合逻辑功能82

3．6．3 用全加器实现多种组合逻辑功能84

3．7 组合逻辑电路的综合应用实例86

习题388

第4章 集成触发器93

引言93

4．1 触发器概述93

4．2 基本RS触发器93

4．2．1 用与非门构成的基本RS触发器94

4．2．2 由或非门构成的基本RS触发器96

4．2．3 集成基本RS触发器96

4．3 时钟触发器97

4．3．1 同步RS触发器98

4．3．2 主从触发器99

4．3．3 边沿触发器104

4．4 T触发器和T′触发器111

4．4．1 T触发器111

4．4．2 T′触发器111

习题4112

第5章 时序逻辑电路117

引言117

5．1 时序逻辑电路概述117

5．2 时序逻辑电路的分析方法118

5．2．1 分析时序逻辑电路的一般步骤118

5．2．2 寄存器和移位寄存器119

5．2．3 计数器124

5．3 时序逻辑电路的设计140

5．3．1 时序逻辑电路的几种设计方法140

5．3．2 一般同步时序逻辑电路的设计方法141

5．4 MSI时序逻辑器件的应用152

5．4．1 MSI计数器芯片的应用152

5．4．2 MSI寄存器芯片的应用159

习题5164

第6章 半导体存储器和可编程逻辑器件170

引言170

6．1 半导体存储器170

6．1．1 半导体存储器的特点170

6．1．2 半导体存储器的分类170

6．1．3 半导体存储器的主要技术指标171

6．2 随机存取存储器（RAM）171

6．2．1 RAM的结构171

6．2．2 RAM的存储单元174

6．3 只读存储器（ROM）177

6．3．1 ROM的结构177

6．3．2 掩模式只读存储器（固定ROM）177

6．3．3 可编程只读存储器（PROM）179

6．3．4 可擦除可编程只读存储器（EPROM）180

6．4 存储器容量的扩展185

6．5 可编程逻辑器件（PLD）187

6．5．1 PLD概述187

6．5．2 可编程阵列逻辑（PAL）190

6．5．3 通用阵列逻辑（GAL）193

6．5．4 复杂的可编程逻辑器件（CPLD）198

6．5．5 现场可编程门阵列（FPGA）204

6．5．6 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD）210

6．5．7 可编程逻辑器件的开发技术简介212

习题6214

第7章 数模与模数转换器215

引言215

7．1 D／A转换器215

7．1．1 D／A转换器及其主要参数215

7．1．2 权电流型D／A转换器217

7．1．3 倒T形电阻网络D／A转换器217

7．1．4 模拟电子开关219

7．2 A／D转换器222

7．2．1 A/D转换的一般工作过程222

7．2．2 并行比较型A／D转换器224

7．2．3 逐次逼近型A／D转换器225

7．2．4 双积分式A／D转换器228

7．2．5 A／D转换器的主要技术指标230

7．2．6集成A／D转换器及其应用231

习题7234

第8章 脉冲波形的产生与变换236

引言236

8．1 实际的矩形波及其参数236

8．2 集成555定时器237

8．2．1 集成555定时器简介237

8．2．2 集成定时器CC7555的内部逻辑电路237

8．2．3 CC7555的工作原理238

8．3 用555定时器构成脉冲的产生与变换电路239

8．3．1 555定时器构成施密特触发器239

8．3．2 用555定时器构成单稳态触发器241

8．3．3 用555定时器构成多谐振荡器243

8．4 用门电路组成的脉冲信号电路和集成脉冲发生器247

8．4．1 用TTL门电路组成的施密特触发器247

8．4．2 TTL集成施密特触发门248

8．4．3 用门电路组成的积分型单稳态触发器249

8．4．4 集成单稳态触发器251

8．4．5 石英晶体振荡器253

8．5 脉冲信号产生与变换电路应用举例255

习题8258

附录262

附录A 美国标准信息交换码（ASCII）262

附录B 二进制数算术运算262

B．1 二进制数加法263

B．2 二进制数减法263

B．3 二进制数乘法263

B．4 二进制数除法263

B．5 用带符号位的二进制数以实现减法运算263

附录C TTL和CMOS逻辑门电路的技术参数264

附录D 二进制逻辑单元图形符号简介（国家标准GB4728.12—1996）265

D．1 二进制逻辑单元图形符号的组成265

D．2 逻辑状态及其有关约定267

附录E 国产半导体集成电路型号命名法（GB3430—1989）269

E．1 型号的组成269

E．2 示例269

附录F 常用ADC和DAC芯片简介270

附录G 电阻器型号、名称和标称系列272

G．1 电阻器型号名称对照272

G．2 电阻器（电位器）、电容器标称系列及其误差272

部分习题答案273

参考文献277