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第一章　数字电路基础1

1·1　概述1

目录1

1·2　数制和码制2

1·2·1　常用计数制及其相互转换2

一、十进位计数制2

二、二进位计数制3

三、八进位计数制和十六进位计数制4

1·2·2　码制4

1·3　逻辑代数基础6

1·3·1 逻辑代数的三种基本运算6

一、与运算6

二、或运算7

三、非运算7

一、基本公式9

1·3·2　逻辑代数的基本公式和常用公式9

二、常用公式10

1·3·3　逻辑代数的基本规则11

一、代入规则11

二、反演规则11

三、对偶规则11

1·4　逻辑函数的建立及其表示方法12

1·5　逻辑函数的化简13

1·5·1 逻辑函数的最简形式13

1·5·2　逻辑函数的公式化简法14

一、并项法14

二、吸收法14

三、消去法14

一、逻辑函数的最小项及其性质15

1·5·3　用卡诺图化简逻辑函数15

四、配项法15

二、用卡诺图表示逻辑函数16

三、用卡诺图化简逻辑函数18

1·6　具有任意项逻辑函数的化简20

习题22

第二章　逻辑门电路25

2·1　分立元件门电路25

2·1·1　半导体二极管和三极管的开关特性25

一、半导体二极管的开关特性25

二、半导体三极管的开关特性26

2·1·2　分立元件门电路28

一、二极管门电路28

二、二极管——三极管门电路29

2·1·3　正逻辑和负逻辑30

2·2·2　TTL与非门的工作原理31

一、电路结构及工作原理31

2·2　TTL集成门电路31

2·2·1　概述31

二、电压传输特性32

三、TTL与非门的噪声容限33

四、输入特性和输出特性34

五、TTL与非门的动态特性36

六、门电路多余输入端的处理38

2·2·3　集电极开路门和三态门38

一、集电极开路门（OC）38

二、三态输出门（TSL）41

2·2·4　TTL与非门电路的改进43

一、电路结构及工作原理45

2·3·2　CMOS反相器45

2·3·1　NMOS反相器45

2·3　MOS门电路45

二、CMOS反相器的传输特性46

三、CMOS反相器的功率损耗48

2·3·3　MOS与非门和或非门50

一、NMOS与非门和或非门50

二、CMOS与非门和或非门51

2·3·4　CMOS传输门和双向模拟开关52

2·3·5　CMOS三态门53

习题55

第三章　组合逻辑电路61

3·1　概述61

3·2　组合逻辑电路的分析61

一、加法器的分析62

3·2·2　实用组合逻辑电路的分析62

3·2·1 分析组合逻辑电路的一般步骤62

二、数据选择器的分析64

三、多路分配器的分析65

四、数码比较器的分析66

3·3　组合逻辑电路的设计70

3·3·1 组合逻辑电路设计的几种方法70

3·3·2　组合逻辑电路设计的一般步骤71

3·4　用逻辑门实现组合逻辑电路的设计71

3·4·1　一般组合逻辑电路的设计72

一、单输出组合逻辑电路的设计72

二、多输出组合逻辑电路的设计73

3·4·2　编码器的设计75

一、概述75

二、三位二进制编码器的设计76

三、二-十进制优先权编码器的设计77

3·4·3　译码器的设计79

一、概述79

二、二进制译码器的设计79

三、二-十进制译码器的设计81

四、七段字形译码器的设计82

3·4·4　组合逻辑电路中的竞争与冒险90

一、竞争、冒险产生的原因90

二、逻辑冒险及其消除方法91

三、功能冒险及其抑制措施92

3·5　用MSI实现组合逻辑电路设计93

3·5·1 用数据选择器实现多种组合逻辑功能94

一、用数据选择器实现逻辑函数94

二、用双四选一数据选择器构成一位全减器96

三、等值数码比较器97

3·5·2　用译码器实现多种组合逻辑功能98

一、用译码器实现逻辑函数98

二、用二进制译码器作各种BCD码译码器100

三、用译码器作多路分配器100

3·5·3　用全加器实现多种组合逻辑功能102

一、用全加器实现代码转换102

二、8421BCD码加法器104

习题106

第四章　集成触发器109

4·1 概述109

4·2　基本RS触发器109

4·2·1　用与非门构成的基本RS触发器109

一、电路组成109

二、逻辑功能110

4·2·2　集成基本RS触发器112

4·3　时钟触发器113

4·3·1　同步RS触发器114

一、电路组成114

二、逻辑功能分析114

三、触发器初始状态的预置115

四、关于空翻现象116

4·3·2　主从结构触发器117

一、电路组成117

二、逻辑功能分析117

三、主从JK触发器118

四、集成主从JK触发器122

4·3·3　边沿触发器124

一、TTL边沿触发器124

二、CMOS边沿触发器128

4·4　触发器逻辑功能的转换131

4·4·1 由D触发器转换为其他逻辑功能的触发器132

4·4·2 由JK触发器转换为其他逻辑功能的触发器133

习题133

第五章　时序逻辑电路141

5·1　概述141

5·2　时序逻辑电路的分析142

5·2·1 分析时序逻辑电路的一般步骤142

5·2·2　寄存器和移位寄存器的分析143

一、概述143

二、寄存器的分析（T1175）143

三、移位寄存器的分析145

5·2·3 计数器的分析150

一、概述150

二、同步计数器的分析150

三、异步计数器的分析156

四、移位计数器的分析161

5·2·4　顺序脉冲发生器164

一、计数器型顺序脉冲发生器165

二、移位寄存器型顺序脉冲发生器166

5·3　时序逻辑电路的设计167

5·3·1　时序逻辑电路设计的几种方法167

5·3·2　时序逻辑电路设计的一般步骤167

5·3·3 用SSI实现同步时序逻辑电路设计的几个实例168

一、111数据检测器的设计168

二、同步计数器的设计171

三、报纸零售机的设计173

5·3·4　用MSI实现时序逻辑176

一、用MSI计数器实现任意进制计数器176

二、计数器作乘、除法运算186

三、寄存器的应用188

四、综合应用191

习题194

第六章　大规模集成电路202

6·1　概述202

6·2　存贮器203

6·2·1　读写存贮器RAM203

一、RAM的结构204

二、静态存贮单元208

三、动态存贮单元209

6·2·2 只读存贮器ROM211

一、ROM的结构212

二、PROM215

三、EPROM216

6·3·1　概述218

6·3　可编程逻辑器件PLD218

6·3·2　可编程只读存贮器PROM220

6·3·3　可编程逻辑阵列PLA223

一、用PLA实现组合逻辑电路的设计223

二、用PLA实现时序逻辑电路的设计225

6·3·4　可编程阵列逻辑PAL226

一、与或输出型226

二、带反馈型结构226

三、具有反馈的寄存器输出227

四、具有异或功能及反馈的寄存器输出229

6·3·5　通用阵列逻辑GAL231

一、基本组成233

二、输出逻辑宏单元OLMC的结构233

三、输出逻辑宏单元OLMC的工作模式236

四、GAL的编程236

习题239

第七章　A/D与D/A转换器240

7·1　概述240

7·2　D/A转换器241

7·2·1 倒T型电阻网络D/A转换器241

7·2·2　集成D/A转换器及主要技术参数243

一、集成D/A转换器243

二、主要技术参数244

7·3　A/D转换器245

7·3·1 A/D转换的一般步骤及分类245

一、A/D转换的一般步骤245

二、A/D转换器的分类247

7·3·2　逐次渐近型A/D转换器248

7·3·3　双积分型A/D转换器…………………………………… ？习题255

8·1　概述257

第八章　脉冲波形的产生与整形257

8·2　集成555定时器258

8·2·1 电路结构及工作原理259

一、电路结构259

二、工作原理261

8·2·2　应用电路实例262

一、用555定时器构成施密特触发器262

二、用555定时器构成单稳态触发器263

三、用555定时器构成多谐振荡器266

8·3　多谐振荡器270

8·3·1　环形振荡器270

一、最简单的环形振荡器270

二、带RC延迟电路的环形振荡器271

三、调频范围更宽的环形振荡电路274

二、CMOS石英晶体多谐振荡器275

8·3·2　晶体振荡器275

一、石英晶体的基本特性275

三、TTL石英晶体多谐振荡器277

8·4　脉冲整形电路278

8·4·1 用门电路构成施密特触发器278

一、TTL与非门组成的施密特触发器278

二、TTL集成施密特触发门电路280

三、集成施密特触发器应用举例280

8·4·2　用门电路构成单稳态触发器280

一、TTL与非门组成的单稳态触器280

二、CMOS集成单稳态触发器284

三、集成单稳态触发器应用举例285

习题286

参考文献289