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前言页1

第一章 数字逻辑基础1

第一节 计数体制1

一、十进制数1

二、二进制数1

三、八进制数和十六进制数2

四、数制间的转换2

第二节 常用编码4

一、二-十进制编码(BCD码)4

二、循环码5

三、ASCII码5

第三节 二极管和三极管的开关特性5

一、二极管的开关特性5

二、三级管的开关特性6

第四节 逻辑代数基础8

一、逻辑变量和逻辑函数8

二、基本逻辑运算及基本逻辑门9

三、逻辑代数的基本公式和常用公式11

四、逻辑函数的表示方法13

五、逻辑函数的化简13

第五节 混合逻辑及等效替代法21

一、负逻辑体制逻辑符号21

二、等效逻辑符号替代法22

习题一23

第二章 逻辑门电路26

第一节 分立元件门电路26

一、基本逻辑门电路26

二、与非门、或非门电路27

一、TTL与非门的工作原理28

第二节 TTL集成逻辑门电路28

二、TTL与非门的电压传输特性及抗干扰能力30

三、TTL与非门的输入特性、输出特性和带负载能力31

四、TTL与非门的动态特性34

五、TTL与非门的主要参数34

第三节 其他类型的TTL门电路35

一、集电极开路门(OC门)35

二、三态输出门(TSL门)37

第四节 MOS逻辑门39

一、NMOS门电路39

二、CMOS门电路41

习题二44

第二节 小规模集成电路构成的组合电路的分析与设计49

一、分析方法49

第三章 组合逻辑电路49

第一节 组合逻辑电路特点49

二、设计方法51

第三节 编码器52

一、二进制编码器53

二、二-十进制编码器53

三、优先编码器54

第四节 译码器57

一、二进制译码器57

二、二-十进制译码器60

三、半导体数码管和七段字形译码器61

第五节 数据分配器63

第六节 数据选择器65

第七节 用中规模集成电路构成的组合电路和设计68

一、竞争-冒险的产生71

二、竞争-冒险的判断71

第八节 组合逻辑电路的竞争-冒险71

三、竞争-冒险的消除72

习题三72

第四章 触发器77

第一节 基本触发器77

一、门锁电路及基本RS触发器77

二、同步RS触发器79

三、其他功能触发器81

第三节 MOS触发器83

四、存在问题83

第二节 TTL集成触发器83

一、TTL集成JK触发器83

二、集成D触发器87

第四节 触发器逻辑功能的转换89

第五节 集成触发器的主要参数90

习题四91

第五章 时序逻辑电路93

第一节 时序逻辑电路的特点93

第二节 时序电路逻辑功能表示方法94

一、状态图94

二、状态表95

第三节 时序电路的分析方法95

第四节 寄存器100

一、数码寄存器100

二、锁存器100

三、移位寄存器101

第五节 计数器104

一、计数器分类104

二、二进制计数器106

三、十进制计数器108

四、可逆计数器110

五、用中规模集成计数器构成任意进制计数器111

六、移位寄存器型计数器113

第六节 顺序脉冲发生器115

第七节 时序逻辑电路的设计方法118

习题五123

第六章 运算电路128

第一节 二进制加法电路128

一、半加器和全加器128

二、串行加法器129

三、并行加法器130

四、BCD码加法器131

第二节 二进制减法电路133

一、二进制正、负数表示方法133

二、减法电路134

第三节 数值比较电路136

一、比较原理136

二、一位比较器136

三、四位比较器136

第四节 算术逻辑单元(ALU)138

一、ALU的基本组成原理139

二、集成算术逻辑单元140

习题六142

二、存储器的技术指标143

一、半导体存储器的特点及分类143

第七章 半导体存储器143

第一节 概述143

第二节 只读存储器144

一、固定只读存储器(ROM)144

二、可编程只读存储器145

三、可擦可编程只读存储器146

第三节 随机存取存储器148

一、静态RAM148

二、动态RAM149

三、集成RAM简介151

四、RAM的扩展151

习题七152

一、电路组成及工作原理154

第一节 集成555定时器及应用154

第八章 脉冲波形的产生和整形154

二、集成555定时器的应用155

第二节 门电路构成的矩形波发生器及整形电路159

一、多谐振荡器159

二、单稳态触发器162

三、施密特触发器163

习题八165

第九章 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列器件167

第一节 概述167

第二节 PLD逻辑表示法168

第三节 可编程逻辑阵列(PLA)169

一、PLA的分类169

二、FPLA的阵列结构169

三、用FPLA实现逻辑函数171

第四节 可编程阵列逻辑(PAL)172

一、PAL的门阵列结构172

二、PAL的输出与反馈结构173

三、PAL的与阵列编程例说明176

第五节 通用阵列逻辑(GAL)177

一、GAL的结构及其工作原理177

二、GAL的编程183

第六节 现场可编程门阵列FPGA器件195

一、概述195

二、FPGA的结构及工作原理196

三、FPGA的工作模式204

四、FPGA开发过程207

五、开发系统和对硬件的要求简介208

习题九209

第十章 数/模和模/数转换210

第一节 数/模转换器(DAC)210

一、二进制权电阴DAC210

二、R-2R倒T型电阴网络DAC211

三、DAC的主要技术指标213

四、集成DAC213

五、D/A转换器应用举例215

第二节 模/数转换器(ADC)218

一、几个基本概念219

二、并行比较ADC221

三、反馈比较式ADC223

四、双积分ADC226

六、集成ADC举例228

五、ADC的主要技术指标228

第三节 A/D转换器应用举例230

习题十232

第十一章 数字系统分析与设计235

第一节 数字系统概述235

第二节 数字系统设计语言——寄存器传送语言235

一、基本语句236

二、设计举例239

第三节 简易计算机的功能分析与电路设计244

一、简易计算机功能分析与框图设计245

二、简易计算机控制器设计247

三、简易计算机部件逻辑图设计250

四、简易计算机的实现256

习题十一260

第十二章 单片机的基本结构及应用261

第一节 概述261

第二节 MCS-96系列单片机的类型和主要性能261

第三节 MCS-96系列单片机的基本结构和功能262

一、结构框图262

二、引脚功能262

三、中央处理单元CPU264

四、存储器空间及存储器、I/O口的扩展264

五、中断系统267

六、定时器268

七、高速输入口HST269

八、高速输出口HSO270

九、A/D转换器270

十、脉冲宽度调制输出PWM271

十一、串行输入输出口SIO272

第四节 MCS-96系列单片机指令系统特点273

第五节 8098单片机在数据采集系统中的应用274

一、与A/D转换器有关的寄存器274

二、冲天炉工艺概述275

三、硬件设计275

四、软件设计276

习题十二279

附录A 实验内容281

一、逻辑的功能验证及应用电路实验281

二、组合电路功能验诈及应用电路实验282

三、触发器功能验证及应用电路实验283

四、时序电路功能验证及应用电路实验285

五、脉冲波形的产生和整形电路实验286

六、运算电路实验287

七、综合性实验288

附录B 传输线296

一、传输线的基本原理297

二、传输线对数字电路工作的影响301

附录C 数字系统的可靠性303

一、可靠度和失效率303

二、可靠度和平均寿命306

三、系统的可靠性估计306

附录D 数字集成电路命名方法及使用注意事项307

一、数字集成电路命名方法307

二、数字集成电路使用中应注意的问题309

三、数字集成电路的接口311

参考文献313