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第1章 基础知识1

1.1 量值的模拟表示和数字表示1

1.1.1 模拟量的表示1

1.1.2 量值的数字表示2

1.2 二进制状态和逻辑状态3

1.3 习题6

第2章 逻辑门电路7

2.1 基本功能和基本门电路7

2.1.1 “与”逻辑和与门电路7

2.1.2 “或”逻辑和或门电路8

2.1.3 “非”逻辑和非门电路9

2.1.4 基本门电路9

2.2 组合门电路10

2.2.1 与非(NAND)门10

2.2.2 或非(NOR)门10

2.2.3 等值门11

2.2.4 异或(XOR)门13

2.2.5 有两个输入的门电路的可能逻辑状态13

2.3 有3个和多个输入的门电路15

2.4 习题16

第3章 电路分析18

3.1 真值表和数字电路18

3.1.1 有两个输入端的数字电路的真值表18

3.1.2 有3个输入端的数字电路的真值表19

3.2 逻辑函数表达式和数字电路20

3.2.1 确定已知数字电路的逻辑函数表达式20

3.2.2 根据给定逻辑函数表达式画出数字电路22

3.3 理论逻辑关系和实际逻辑关系23

3.3.1 实际逻辑关系的确定23

3.3.2 查找错误24

3.4 习题25

第4章 逻辑代数27

4.1 变量和常量27

4.2 逻辑代数的基本定律28

4.3 逻辑代数的运算规则29

4.3.1 定理29

4.3.2 交换律和结合律30

4.3.3 分配律31

4.3.4 摩根定理33

4.3.5 约束规则34

4.4 “与非”函数和“或非”函数35

4.5 计算实例38

4.6 习题42

第5章 电路综合43

5.1 按已知条件组成逻辑电路43

5.2 标准范式45

5.2.1 “或”标准范式45

5.2.2 “与”标准范式48

5.3 借助逻辑代数对“或”标准范式进行化简和变换48

5.3.1 “或”标准范式的化简48

5.3.2 “或”标准范式的变换50

5.4 KV图(卡诺图)50

5.4.1 二变量卡诺图50

5.4.2 三变量卡诺图54

5.4.3 四变量卡诺图57

5.4.4 五变量卡诺图60

5.4.5 多于5个变量的卡诺图62

5.5 逻辑电路的计算63

5.5.1 一般提示63

5.5.2 数字换接电路64

5.5.3 三选二电路65

5.5.4 偶数电路66

5.5.5 阈值电路67

5.5.6 比较电路(比较器)69

5.5.7 晶体管分类电路69

5.6 几个电路设计任务71

5.6.1 控制电路71

5.6.2 奇数电路71

5.6.3 多数选通电路72

5.6.4 闭锁电路72

5.6.5 防空触发电路72

5.7 习题73

第6章 开关电路系列75

6.1 概述75

6.2 二进制电压电平76

6.3 正逻辑和负逻辑77

6.4 电路特性79

6.4.1 功耗79

6.4.2 电平范围和传输时间79

6.4.3 开关时间80

6.4.4 负载因数82

6.4.5 抗干扰性83

6.4.6 线连接84

6.5 DTL电路85

6.5.1 概述85

6.5.2 标准DTL电路85

6.5.3 LSL电路88

6.6 TTL电路91

6.6.1 TTL门电路的结构和工作原理91

6.6.2 标准TTL电路95

6.6.2.1 电路96

6.6.2.2 极限值数据和特性参数98

6.6.2.3 特性曲线100

6.6.2.4 功耗105

6.6.3 低功率TTL(LTTL)电路105

6.6.4 高速TTL(HTTL)电路106

6.6.5 肖特基TTL(STTL)电路106

6.6.6 低功率肖特基TTL(LSTTL)电路108

6.6.7 重要特性的综合108

6.7 ECL电路109

6.8 MOS电路112

6.8.1 静态充电带来的危险112

6.8.2 PMOS电路113

6.8.3 NMOS电路115

6.8.4 CMOS(COS-MOS)电路116

6.9 习题123

第7章 与时间有关的二进制电路125

7.1 概述125

7.2 触发器的分类128

7.3 非时钟控制的触发器130

7.3.1 或非触发器(或非锁存器)130

7.3.2 与非触发器(与非锁存器)131

7.4 时钟状态控制的触发器132

7.4.1 SR触发器132

7.4.2 有主R输入端的SR触发器134

7.4.3 E触发器135

7.4.4 D触发器135

7.4.5 数据表135

7.5 时钟沿控制的触发器137

7.5.1 脉冲门139

7.5.2 单沿控制的SR触发器140

7.5.3 单沿控制的T触发器142

7.5.4 单沿控制的JK触发器143

7.5.5 单沿控制的D触发器146

7.5.6 双沿控制的SR触发器148

7.5.7 双沿控制的JK触发器149

7.5.8 其他触发器电路152

7.6 时序图153

7.7 特征方程157

7.8 单稳态触发器161

7.9 延迟门164

7.10 习题167

第8章 二进制码和数制170

8.1 概述170

8.2 二进制数制170

8.2.1 二进制数制的结构170

8.2.2 从二进制数变换成十进制数171

8.2.3 从十进制数变换成二进制数172

8.2.4 带小数点位的二进制数172

8.2.5 二进制数的加法173

8.2.6 二进制数的减法174

8.2.6.1 直接减法174

8.2.6.2 借助补数相加的减法175

8.2.7 负二进制数177

8.3 BCD代码180

8.3.1 BCD代码计数法180

8.3.2 BCD代码的加法181

8.3.3 BCD代码的减法182

8.4 其他四位组代码184

8.4.1 余3码184

8.4.2 阿依根(Aiken)代码186

8.4.3 格雷(Gray)码187

8.5 十六进制数制189

8.5.1 十六进制数制的结构189

8.5.2 从十六进制数变换成十进制数189

8.5.3 从十进制数变换成十六进制数190

8.5.4 从二进制数变换成十六进制数191

8.5.5 从十六进制数变换成二进制数194

8.6 八进制数制194

8.6.1 八进制的结构194

8.6.2 八进制数的变换195

8.7 差错检测码196

8.7.1 冗余的概念196

8.7.2 扩展二进制码197

8.7.3 五中取二码198

8.7.4 五中取三码199

8.7.5 七中取二码200

8.8 纠错码200

8.8.1 工作原理200

8.8.2 汉明码201

8.9 习题204

第9章 代码和电平转换电路207

9.1 译码器207

9.1.1 译码器的计算207

9.1.2 十进制码-BCD码译码器209

9.1.3 BCD码-十进制码译码器211

9.1.4 十进制码-余3码译码器214

9.1.5 余3码-十进制码译码器214

9.1.6 十进制码-7段码译码器215

9.1.7 BCD码-7段码译码器217

9.2 电平转换器223

9.2.1 概述223

9.2.2 电平转换器的结构223

9.2.3 集成电平转换器226

9.3 习题227

第10章 计数器和分频器228

10.1 计数和计数器类型228

10.2 异步计数器229

10.2.1 异步二进制计数器229

10.2.1.1 二进制正向计数器229

10.2.1.2 二进制反向计数器235

10.2.1.3 可变换计数方向的二进制计数器237

10.2.2 异步BCD计数器239

10.2.2.1 BCD正向计数器240

10.2.2.2 BCD反向计数器242

10.2.2.3 可变换计数方向的BCD计数器243

10.2.3 异步十进制计数器244

10.2.3.1 BCD-十进制计数器244

10.2.3.2 其他十进制计数器245

10.2.4 异步模n计数器245

10.2.4.1 模n计数器的原理245

10.2.4.2 模5计数器245

10.2.4.3 模60计数器246

10.2.4.4 具有等待状态的模13计数器247

10.2.5 异步预选计数器248

10.2.6 用于阿依根码的异步计数器248

10.2.7 用于余3码的异步计数器249

10.3 同步计数器249

10.3.1 同步原理249

10.3.2 同步二进制计数器250

10.3.2.1 二进制正向计数器250

10.3.2.2 二进制反向计数器252

10.3.2.3 可变换计数方向的二进制计数器253

10.3.3 同步计数器的计算254

10.3.3.1 计算方法254

10.3.3.2 计算实例254

10.3.4 同步BCD计数器259

10.3.4.1 同步BCD正向计数器的计算259

10.3.4.2 同步BCD正向计数器集成电路262

10.3.5 用于余3码的同步计数器263

10.4 分频器267

10.4.1 分频比固定的异步分频器267

10.4.2 分频比固定的同步分频器270

10.4.3 分频比可调的分频器271

10.5 习题273

第11章 选择和连接电路275

11.1 数据选择器、多路转接器、多路分路器275

11.1.1 4位转1位数据选择器275

11.1.2 2×4位转4位数据选择器276

11.1.3 4×8位转8位数据选择器277

11.1.4 16位转1位数据选择器-多路转接器277

11.1.5 1位转4位多路分路器279

11.2 地址译码器280

11.2.1 2位地址译码器280

11.2.2 4位地址译码器281

11.3 数字比较器282

11.3.1 1位比较器282

11.3.2 用于BCD码的3位比较器283

11.3.3 用于二进制码的4位比较器284

11.4 总线(BUS)电路287

11.4.1 结构和工作原理287

11.4.2 总线标准288

11.5 习题289

第12章 寄存器和存储器290

12.1 移位寄存器290

12.1.1 用于串行输入和输出的移位寄存器290

12.1.2 具有并行输出的移位寄存器293

12.1.3 具有并行输出和并行输入的移位寄存器294

12.1.4 环形寄存器295

12.1.5 位移方向可转换的移位寄存器296

12.2 存储寄存器298

12.3 随机存取存储器(RAM)298

12.3.1 静态RAM(SRAM)299

12.3.1.1 采用TTL技术的RAM存储单元299

12.3.1.2 采用NMOS技术的RAM存储单元300

12.3.1.3 RAM存储矩阵的结构301

12.3.2 动态RAM(DRAM)301

12.3.2.1 动态RAM的存储单元301

12.3.2.2 动态RAM的特点303

12.3.3 存储器的结构和参数303

12.3.3.1 存储器结构303

12.3.3.2 存储器参数306

12.3.3.3 RAM实例306

12.4 只读存储器(ROM)314

12.5 可编程只读存储器(PROM)319

12.6 可擦可编程只读存储器320

12.6.1 只读存储器EPROM和REPROM320

12.6.2 只读存储器EEROM(EEPROM)和EAROM326

12.7 磁芯存储器327

12.7.1 环形存储磁芯327

12.7.2 磁芯存储矩阵328

12.7.3 写入和读出过程328

12.8 磁泡存储器330

12.8.1 磁泡330

12.8.2 磁泡环线331

12.8.3 信息的写入333

12.8.4 信息的读出333

12.8.5 磁泡存储器的结构334

12.9 习题335

第13章 数模转换器和模数转换器337

13.1 数模转换器337

13.1.1 数模转换的原理337

13.1.2 采用分级电阻的DA转换器338

13.1.3 R/2R-DA转换器340

13.2 模数转换器341

13.2.1 模数转换的原理341

13.2.2 锯齿式AD转换器343

13.2.3 双斜率式AD转换器345

13.2.4 补偿式AD转换器346

13.2.5 采用电压-频率转换的AD转换器348

13.2.6 采用直接比较的AD转换器349

13.3 习题350

第14章 计算电路351

14.1 半加器351

14.2 全加器352

14.3 并行加法器电路354

14.4 串行加法器电路356

14.5 减法器电路358

14.5.1 半减器358

14.5.2 全减器359

14.5.3 4位减法器电路360

14.5.4 带有全加器的减法器电路361

14.6 加减器362

14.7 乘法电路364

14.7.1 并行乘法电路365

14.7.2 串行乘法电路367

14.8 习题369

第15章 微处理器和微型计算机370

15.1 作为通用电路的微处理器370

15.2 运算逻辑单元(ALU)370

15.3 累加器373

15.4 带有数据存储器的累加器374

15.5 程序控制的简易计算机376

15.6 微处理器组件378

15.6.1 微处理器的类型378

15.6.2 SAB8080A型微处理器379

15.6.3 微处理器的辅助模块382

15.7 微型计算机383

15.8 习题385

第16章 习题答案386