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第一章 逻辑代数基础1

1.1 概述1

1.1.1 数字量和模拟量1

1.1.2 数制和码制2

1.1.3 算术运算和逻辑运算7

1.2 逻辑代数中的三种基本运算8

1.3 逻辑代数的基本公式和常用公式12

1.3.1 基本公式12

1.3.2 若干常用公式13

1.4 逻辑代数的基本定理15

1.4.1 代入定理15

1.4.2 反演定理15

1.4.3 对偶定理16

1.5 逻辑函数及其表示方法17

1.5.1 逻辑函数17

1.5.2 逻辑函数的表示方法17

1.5.3 逻辑函数的两种标准形式21

1.6 逻辑函数的公式化简法24

1.6.1 逻辑函数的最简形式24

1.6.2 常用的化简方法25

1.7 逻辑函数的卡诺图化简法28

1.7.1 逻辑函数的卡诺图表示法28

1.7.2 用卡诺图化简逻辑函数30

1.8 具有无关项的逻辑函数及其化简33

1.8.1 约束项、任意项和逻辑函数式中的无关项33

1.8.2 无关项在化简逻辑函数中的应用34

本章小结36

自我检测题37

思考题和习题38

第二章 门电路44

2.1 概述44

2.2 半导体二极管和三极管的开关特性45

2.2.1 半导体二极管的开关特性45

2.2.2 半导体三极管的开关特性47

2.3 最简单的与、或、非门电路58

2.3.1 二极管与门58

2.3.2 二极管或门59

2.3.3 三极管非门60

2.4.1 TTL反相器的电路结构和工作原理62

2.4 TTL门电路62

2.4.2 TTL反相器的静态输入特性和输出特性65

2.4.3 TTL反相器的动态特性69

2.4.4 其他类型的TTL门电路74

2.4.5 TTL电路的改进系列83

2.5 其他类型的双极型数字集成电路87

2.5.1 ECL电路88

2.5.2 I2L电路90

2.6 CMOS门电路93

2.6.1 CMOS反相器的工作原理93

2.6.2 CMOS反相器的静态输入特性和输出特性96

2.6.3 CMOS反相器的动态特性99

2.6.4 其他类型的CMOS门电路103

2.6.5 改进的CMOS门电路110

2.6.6 CMOS电路的正确使用113

2.7 其他类型的MOS集成电路116

2.7.1 PMOS电路116

2.7.2 NMOS电路117

2.8 TTL电路与CMOS电路的接口118

本章小结122

自我检测题123

思考题和习题125

第三章 组合逻辑电路132

3.1 概述132

3.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法133

3.2.1 组合逻辑电路的分析方法133

3.2.2 组合逻辑电路的设计方法135

3.3.1 编码器139

3.3 若干常用的组合逻辑电路139

3.3.2 译码器145

3.3.3 数据选择器159

3.3.4 加法器163

3.3.5 数值比较器169

3.4 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象171

3.4.1 竞争-冒险现象及其成因171

3.4.2 检查竞争-冒险现象的方法173

3.4.3 消除竞争-冒险现象的方法175

本章小结177

自我检测题178

思考题和习题179

4.1 概述185

第四章 触发器185

4.2.1 基本RS触发器的电路结构与动作特点186

4.2 触发器的电路结构与动作特点186

4.2.2 同步RS触发器的电路结构与动作特点189

4.2.3 主从触发器的电路结构与动作特点192

4.2.4 边沿触发器的电路结构与动作特点197

4.3 触发器的逻辑功能及其描述方法203

4.3.2 触发器的电路结构和逻辑功能的关系206

4.4 触发器的动态特性208

4.4.1 基本RS触发器的动态特性208

4.4.2 同步RS触发器的动态特性209

4.4.3 主从触发器的动态特性210

4.4.4 维持阻塞触发器的动态特性212

本章小结213

自我检测题214

思考题和习题215

第五章 时序逻辑电路224

5.1 概述224

5.2 时序逻辑电路的分析方法226

5.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法226

5.2.2 时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图和时序图228

4.3.1 触发器按逻辑功能的分类230

5.2.3 异步时序逻辑电路的分析方法232

5.3 若干常用的时序逻辑电路234

5.3.1 寄存器和移位寄存器234

5.3.2 计数器240

5.3.3 顺序脉冲发生器270

5.3.4 序列信号发生器273

5.4 时序逻辑电路的设计方法275

5.4.1 同步时序逻辑电路的设计方法275

5.4.2 时序逻辑电路的自启动设计286

5.4.3 异步时序逻辑电路的设计方法291

5.5 时序逻辑电路中的竞争-冒险现象295

本章小结298

自我检测题300

思考题和习题300

第六章 脉冲波形的产生和整形308

6.1 概述308

6.2.1 用门电路组成的施密特触发器309

6.2 施密特触发器309

6.2.2 集成施密特触发器312

6.2.3 施密特触发器的应用317

6.3 单稳态触发器319

6.3.1 用门电路组成的单稳态触发器319

6.3.2 集成单稳态触发器323

6.4 多谐振荡器328

6.4.1 对称式多谐振荡器328

6.4.2 非对称式多谐振荡器332

6.4.3 环形振荡器335

6.4.4 用施密特触发器构成的多谐振荡器338

6.4.5 石英晶体多谐振荡器339

6.4.6 压控振荡器340

6.5.1 555定时器的电路结构与功能348

6.5 555定时器及其应用348

6.5.2 用555定时器接成的施密特触发器350

6.5.3 用555定时器接成的单稳态触发器351

6.5.4 用555定时器接成的多谐振荡器352

本章小结355

自我检测题356

思考题和习题357

7.2.2 可编程只读存储器(PROM)358

第七章 半导体存储器364

7.1 概述364

7.2 只读存储器(ROM)365

7.2.1 掩模只读存储器365

7.2.3 可擦除的可编程只读存储器(EPROM)369

7.3.1 静态随机存储器(SRAM)375

7.3 随机存储器(RAM)375

7.3.2 动态随机存储器(DRAM)379

7.4 存储器容量的扩展384

7.4.1 位扩展方式384

7.4.2 字扩展方式385

7.5 用存储器实现组合逻辑函数386

7.6 串行存储器391

7.6.1 串行存储器的结构及工作原理391

7.6.2 串行存储器中的动态MOS移位寄存单元393

本章小结399

自我检测题400

思考题和习题400

8.1 概述403

第八章 可编程逻辑器件403

8.2 现场可编程逻辑阵列(FPLA)405

8.3 可编程阵列逻辑(PAL)408

8.3.1 PAL的基本电路结构408

8.3.2 PAL的几种输出电路结构和反馈形式409

8.3.3 PAL的应用举例412

8.4 通用阵列逻辑(GAL)417

8.4.1 GAL的电路结构418

8.4.2 输出逻辑宏单元(OLMC)420

8.4.3 GAL的输入特性和输出特性425

8.5.1 EPLD的基本结构和特点427

8.5.2 EPLD的与-或逻辑阵列427

8.5 可擦除的可编程逻辑器件(EPLD)427

8.5.3 EPLD的输出逻辑宏单元(OLMC)430

8.6 现场可编程门阵列(FPGA)432

8.6.1 FPGA的基本结构432

8.6.2 FPGA的IOB和CLB434

8.6.3 FPGA的互连资源437

8.6.4 编程数据的装载439

8.7 PLD的编程442

8.8 在系统可编程逻辑器件(ISP-PLD)444

8.8.1 低密度ISP-PLD444

8.8.2 高密度ISP-PLD445

8.8.3 在系统可编程通用数字开关(ispGDS)450

本章小结452

思考题和习题453

自我检测题453

第九章 数-模和模-数转换456

9.1 概述456

9.2 D/A转换器457

9.2.1 权电阻网络D/A转换器457

9.2.2 倒T形电阻网络D/A转换器460

9.2.3 权电流型D/A转换器462

9.2.4 开关树型D/A转换器465

9.2.5 权电容网络D/A转换器465

9.2.6 具有双极性输出的D/A转换器467

9.2.7 D/A转换器的转换精度与转换速度469

9.2.8 串行输入的D/A转换器473

9.3.1 A/D转换的基本原理475

9.3 A/D转换器475

9.3.2 取样-保持电路478

9.3.3 直接A/D转换器480

9.3.4 间接A/D转换器486

9.3.5 A/D转换器的转换精度与转换速度491

9.3.6 串行输出的A/D转换器492

本章小结493

自我检测题494

思考题和习题495

自我检测题答案501

《电气图用图形符号--二进制逻辑单元》(GB4728.12--85)简介513

国产半导体集成电路型号命名法(GB3430--82)523

参考资料525

名词索引527