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第1章 数制与代码1

1.1 概述1

1.1.1 模拟信号和数字信号1

1.1.2 数字电路的发展1

1.2 常用数制2

1.2.1 常用数制2

1.2.2 数制的转换3

1.2.3 无符号二进制数运算5

1.3 有符号数表示法7

1.3.1 原码表示法7

1.3.2 反码表示法7

1.3.3 补码表示法7

1.3.4 有符号数的补码运算8

1.4 常用编码9

1.4.1 BCD码9

1.4.2 ASCII码11

1.4.3 奇偶校验码12

1.4.4 格雷码13

本章小结14

习题14

第2章 逻辑代数基础16

2.1 逻辑代数的基本运算16

2.1.1 逻辑变量及基本逻辑运算16

2.1.2 复合逻辑运算18

2.1.3 逻辑函数及逻辑函数相等20

2.2 逻辑代数的基本定律和运算规则21

2.2.1 逻辑代数基本定律21

2.2.2 逻辑代数运算规则23

2.2.3 逻辑代数运算优先级别24

2.3 逻辑函数的描述方法25

2.3.1 真值表描述法25

2.3.2 代数式描述法26

2.3.3 逻辑图描述法29

2.3.4 卡诺图描述法29

2.3.5 波形图描述法31

2.3.6 描述方法之间的转换32

2.4 逻辑函数的化简方法35

2.4.1 逻辑函数的化简依据和最简标准35

2.4.2 代数化简法37

2.4.3 卡诺图化简法38

2.4.4 含有任意项的逻辑函数化简43

本章小结46

习题47

第3章 小规模组合逻辑电路51

3.1 集成逻辑门51

3.1.1 集成逻辑门的主要参数51

3.1.2 三极管反相器53

3.1.3 TTL逻辑门54

3.1.4 CMOS逻辑门57

3.1.5 集成逻辑门系列简介62

3.2 小规模组合逻辑电路的分析与设计63

3.2.1 小规模组合逻辑电路分析64

3.2.2 小规模组合逻辑电路设计68

3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险71

3.3.1 竞争与冒险的分析71

3.3.2 冒险的消除73

3.4 小规模组合逻辑电路实验74

3.4.1 实验目的和意义74

3.4.2 实验预习要求74

3.4.3 实验仪器和设备74

3.4.4 实验注意事项75

3.4.5 实验内容75

3.4.6 实验思考题78

本章小结79

习题79

第4章 模块级组合逻辑电路85

4.1 加法器85

4.1.1 串行进位加法器85

4.1.2 超前进位加法器85

4.2 编码器88

4.2.1 普通编码器88

4.2.2 优先编码器89

4.3 译码器92

4.3.1 变量译码器92

4.3.2 显示译码器97

4.4 数值比较器102

4.4.1 1位数值比较器102

4.4.2 4位数值比较器7485102

4.5 数据选择器104

4.5.1 数据选择器的逻辑功能104

4.5.2 集成数据选择器105

4.5.3 数据选择器的应用106

4.6 模块级组合逻辑电路的分析与设计109

4.6.1 模块级组合逻辑电路的分析109

4.6.2 模块级组合逻辑电路的设计111

4.7 模块级组合逻辑电路实验113

4.7.1 实验目的和意义113

4.7.2 实验仪器与器件114

4.7.3 实验预习要求114

4.7.4 实验注意事项114

4.7.5 实验原理114

4.7.6 实验内容114

4.7.7 实验思考题115

本章小结116

习题116

第5章 触发器级时序逻辑电路119

5.1 时序逻辑电路概述119

5.1.1 时序逻辑电路的组成119

5.1.2 时序逻辑电路的分类119

5.1.3 时序逻辑电路的描述方法120

5.2 触发器122

5.2.1 基本RS触发器122

5.2.2 时钟同步RS触发器125

5.2.3 JK触发器128

5.2.4 D触发器132

5.2.5 T触发器与T′触发器134

5.2.6 触发器类型转换135

5.2.7 触发器的应用137

5.3 触发器级时序逻辑电路的分析138

5.3.1 同步时序电路分析138

5.3.2 异步时序电路分析145

5.4 触发器级同步时序逻辑电路的设计147

5.4.1 设计步骤147

5.4.2 设计举例158

5.5 触发器级异步时序逻辑电路的设计164

5.6 触发器级时序逻辑电路实验169

5.6.1 实验目的和意义169

5.6.2 实验预习要求170

5.6.3 实验仪器与器件170

5.6.4 实验内容170

5.6.5 实验报告要求170

本章小结171

习题171

第6章 模块级时序逻辑电路177

6.1 集成计数器177

6.1.1 4位二进制同步加法计数器74161177

6.1.2 十进制可逆计数器74192187

6.1.3 计数器的应用194

6.2 寄存器与移位寄存器195

6.2.1 寄存器195

6.2.2 移位寄存器196

6.3 数据锁存器201

6.4 模块级时序逻辑电路的分析202

6.5 模块级时序逻辑电路的设计208

6.6 计数器及其应用实验212

6.6.1 实验目的和意义212

6.6.2 实验预习要求212

6.6.3 实验仪器与器件212

6.6.4 实验内容212

6.6.5 实验思考题212

6.6.6 实验报告要求213

6.7 移位寄存器及其应用实验213

6.7.1 实验目的和意义213

6.7.2 实验预习要求213

6.7.3 实验仪器与器件213

6.7.4 实验内容213

6.7.5 实验思考题213

6.7.6 实验报告要求213

本章小结214

习题214

第7章 脉冲信号的产生与变换电路218

7.1 多谐振荡器218

7.1.1 环形振荡器218

7.1.2 石英晶体振荡器220

7.1.3 多谐振荡器的应用221

7.2 单稳态触发器222

7.2.1 门电路组成的单稳态触发器222

7.2.2 集成单稳态触发器226

7.2.3 单稳态触发器的应用228

7.3 施密特触发器230

7.3.1 集成施密特触发器230

7.3.2 施密特触发器的应用231

7.4 555定时器232

7.4.1 555定时器的芯片结构及功能232

7.4.2 555定时器构成多谐振荡器233

7.4.3 555定时器构成单稳态触发器234

7.4.4 555定时器构成施密特触发器235

7.5 555定时器实验236

7.5.1 实验目的和意义236

7.5.2 实验预习要求236

7.5.3 实验仪器与器件236

7.5.4 实验原理237

7.5.5 实验内容237

7.5.6 实验思考题238

7.5.7 实验报告要求238

本章小结238

习题239

第8章 D/A和A/D转换241

8.1 D/A转换241

8.1.1 D/A转换的基本概念241

8.1.2 常用D/A转换技术242

8.1.3 集成DAC的主要技术指标247

8.1.4 集成DAC芯片0832249

8.2 A/D转换252

8.2.1 量化和编码252

8.2.2 ADC的主要性能指标253

8.2.3 常用A/D转换技术254

8.2.4 集成ADC芯片0809259

8.2.5 数据采集与控制系统261

本章小结262

习题263

第9章 数字系统设计实例265

9.1 数字电子时钟的设计265

9.1.1 功能要求265

9.1.2 电路组成265

9.1.3 电路实现266

9.2 循环彩灯控制电路设计268

9.2.1 功能要求268

9.2.2 电路组成268

9.2.3 电路实现268

9.3 点名器电路设计270

9.3.1 功能要求270

9.3.2 电路组成270

9.3.3 电路实现270

9.4 抢答器的设计272

9.4.1 功能要求272

9.4.2 电路组成272

9.4.3 电路实现273

9.5 交通灯控制电路设计275

9.5.1 功能要求275

9.5.2 电路组成275

9.5.3 电路实现275

9.5.4 交通灯控制电路状态表及输出方程276

9.6 汽车尾灯控制电路设计278

9.6.1 功能要求278

9.6.2 电路组成278

9.6.3 电路实现278

9.7 电子密码锁控制电路设计280

9.7.1 功能要求280

9.7.2 电路组成280

9.7.3 电路实现281

9.8 信号的A/D和D/A转换283

9.8.1 功能要求283

9.8.2 电路组成283

9.8.3 电路实现283

9.8.4 转换结果理论分析285

附录 常用元器件一览表286

参考文献291