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目录1

绪论1

（一）数字技术发展史1

（二）数字信号与数字电路2

（三）数制与数制转换3

（四）二—十进制代码（BCD码）6

第一章　逻辑函数9

§1.1　逻辑代数9

1.1.1　基本逻辑运算9

1.1.2　逻辑函数的基本定理10

1.1.3　逻辑函数的基本运算规则11

§1.2　逻辑函数的标准形式12

1.2.1　最小项、最大项及其两种标准型13

1.2.2　将逻辑函数变换为两种标准型14

§1.3　几种常用的复合逻辑及其逻辑门15

1.3.1　三种基本逻辑门15

1.3.2　常用的复合逻辑及其逻辑门16

1.3.3　正逻辑与负逻辑17

§1.4　逻辑函数的简化18

1.4.1　逻辑代数简化法18

1.4.2　卡诺图简化法20

§1.5　卡诺图的其它应用＊26

1.5.1　判明函数关系和进行函数的运算26

1.5.2　逻辑表达式类型转换26

1.5.3　乘积卡诺图的应用举例28

小结31

习题31

第二章　集成逻辑门35

§2.1　晶体管开关特性35

§2.2　TTL逻辑门37

2.2.1　浅饱和型TTL与非门38

2.2.2　TTL与非门的主要参数40

2.2.3　其它TTL与非门41

2.2.4　集电极开路与非门（OC门）43

2.2.5 三态TTL与非门（TSL）45

2.3.1　ECL反相器46

§2.3　射极耦合逻辑门（ECL）46

2.3.2　ECL或／或非门47

§2.4　MOS逻辑门48

2.4.1　MOS晶体管48

2.4.2 MOS管的静态特性50

2.4.3 N MOS逻辑门51

2.4.4 C MOS逻辑门55

§2.5 集成逻辑门使用中的几个问题59

小结60

习题61

第三章　组合逻辑电路65

§3.1　组合逻辑电路的设计65

3.1.1　提供原、反变量输入条件下的组合电路设计66

3.1.2　在提供原变量输入条件下的组合电路设计67

3.1.3　多端输出组合电路的设计＊68

§3.2　中规模集成组合逻辑部件及其应用73

3.2.1　编码器74

3.2.2　译码器77

3.2.3　数据选择器86

3.2.4　数据分配器94

3.2.5　奇偶产生器／校验器95

3.2.6　4位全加器96

3.2.7　4位数码比较器100

§3.3　组合逻辑电路的分析103

3.4.1　组合电路中的竞争与冒险106

§3.4　组合逻辑电路的冒险106

3.4.2　逻辑冒险的发现和消除108

3.4.3　功能冒险的消除109

小结111

习题111

第四章　时序逻辑电路115

§4.1　概述115

§4.2　触发器的基本形式116

4.2.1　基本RS触发器116

4.2.2　时钟RS触发器117

4.2.3　其它钟控触发器119

§4.3　几种实用触发器121

4.3.1　主从结构JK触发器121

4.3.2　维持阻塞结构D触发器123

4.3.3　边沿型触发器124

4.3.4　CMOS触发器和ECL触发器125

§4.4　时序电路的分类125

4.4.1　同步时序电路与异步时序电路125

4.4.2　米里型电路与穆尔型电路127

§4.5　同步时序电路的分析127

§4.6　同步时序电路的设计130

4.6.1　拟定原始状态表或状态图131

4.6.2　状态简化132

4.6.3　状态分配136

4.6.4　确定输出函数及控制输入函数137

4.6.5　设计举例139

§4.7　异步时序电路141

4.7.1　概述141

4.7.2　脉冲异步时序电路的分析142

4.7.3　脉冲异步时序电路的设计＊143

§4.8　常用的时序逻辑部件145

4.8.1　寄存器146

4.8.2　移位寄存器146

4.8.3　计数器149

4.8.4　序列信号发生器165

小结170

习题171

§5.1　随机存储器（RAM）175

第五章　存储器和可编程逻辑器件（PLD）175

5.1.1　动态MOS反相器176

5.1.2　RAM的基本结构177

5.1.3　RAM芯片举例180

5.1.4　RAM的容量扩展184

§5.2　只读存储器（ROM）185

5.2.1　只读存储器（ROM）186

5.2.2　可擦可编只读存储器（EP ROM）187

5.2.3　电可擦可编只读存储器（E2P ROM）189

5.2.4　ROM的应用＊192

§5.3　可编程逻辑器件的基础知识195

5.3.1　PLD器件表示方法195

5.3.2　PLD的基本结构196

5.3.3　PLD分类197

5.3.4　可编程逻辑器件的优点198

5.4　可编程通用阵列逻辑（GAL）199

5.4.1　GAL器件的基本结构199

5.4.2　输出逻辑宏单元（OLMC）的组态结构204

5.4.3　编程应用中的几个技术问题206

§5.5　可编程逻辑阵列（PLA）208

5.5.1　PLA的工作原理208

5.5.2　用户可编程逻辑阵列FPLA210

小结215

习题215

6.1.1 FPGA的分类217

第六章　现场可编程门阵列（FPGA）217

§6.1　概述217

6.1.2 FPGA的性能指标219

6.1.3 FPGA的电路表示方法219

6.1.4 FPGA的优点221

§6.2 FPGA的电路结构221

6.2.1 LCA型FPGA的电路结构221

6.2.2 CLB逻辑单元223

6.2.3 I/O单元225

6.2.4 配置存储器228

6.2.5 其它辅助电路228

§6.3 FPGA的连接方法229

6.3.3 长线连接方式230

6.3.1 通用连接方式230

6.3.2 直接连接方式230

§6.4 FPGA的编程和加载方法232

6.4.1 编程数据的数据结构232

6.4.2 编程数据的加载方法233

§6.5 FPGA的开发系统241

6.5.1 概述241

6.5.2 开发系统XACT软、硬件配置242

6.5.3 设计流程244

6.5.4 XACT的设计实现系统XDIS246

6.5.5 逻辑仿真与时序仿真248

6.5.6 辅助设计＊249

6.5.7 BIT文件生成和P ROM编程文件＊250

小结252

习题252

第七章 模数及数模转换254

§7.1 概述254

§7.2 数模转换器（DAC）255

7.2.1 数模转换器的基本原理255

7.2.2 电压型数模转换器257

7.2.3 电流型数模转换器259

7.2.4 集成DAC260

7.2.5 DAC的主要参数263

7.3.1　模数转换的基本原理264

§7.3　模数转换器（ADC）264

7.3.2　直接转换型模数转换器267

7.3.3　间接转换型模数转换器＊274

7.3.4　模数转换器的主要参数276

§7.4　集成模数转换器276

小结280

习题280

第八章　数字系统设计282

§8.1　概述282

§8.2　自顶向下方法的设计步骤283

8.3.2　算法状态机流程图的各种符号285

8.3.1　算法状态机及其流程图285

§8.3　算法状态机285

§8.4　算法状态机的硬件实现287

8.4.1　传统方法288

8.4.2　多路选择器方法289

8.4.3　环形计数型方法292

§8.5　控制器的转换竞争和输出竞争295

§8.6　单脉冲发生器的设计296

§8.7　系统时钟的设计298

§8.8　串行位时钟的设计＊300

§8.9　累加开关数据系统的设计303

§8.10　串行码电子锁系统的设计＊309

8.11.1 RTL317

§8.11　寄存器传送语言及硬件程序317

8.11.2 RTL语句表达式319

8.11.3 RTL硬件程序的控制器电路实现322

8.11.4 RTL硬件程序的受控电路实现323

小结327

习题328

附录330

一　数字集成电路型号命名规则330

二　二进制逻辑单元图形符号说明332

三　常用逻辑单元图形符号对照表335

四　英汉名词、缩写词对照表343

主要参考资料350