《数字集成电路应用与实验》

目录1

第一章 逻辑门和组合电路1

§1.1TTL逻辑门2

1.1.1TTL“与非”门2

1.1.2集电极开路（OC）“与非”门5

1.1.3三态（TS）“与非”门5

1.1.4TTL集成电路使用规则6

§1.2CMOS逻辑门7

1.2.1CMOS集成电路的特点7

1.2.2基本CMOS逻辑电路8

1.2.3CMOS集成电路参数及其测试12

1.2.4CMOS集成电路使用规则14

§1.3逻辑代数16

§1.4组合逻辑电路18

1.4.1组合逻辑电路的设计方法18

1.4.2组合电路中竞争与冒险18

1.4.3组合电路设计举例19

§1.5实验21

实验1-1 TTL“与非”门特性测试21

实验1-2 “OC”门的特性与应用23

实验1-3 三态门的特性及其应用25

实验1-4 CMOS逻辑门功能与应用27

实验1-5用基本逻辑门实现逻辑函数29

实验1-6用逻辑电路证明逻辑代数定理31

实验1-7组合逻辑电路的设计33

第二章 运算电路34

§2.1基本逻辑门构成的算术电路34

2.1.1半加器34

2.1.2全加器34

§2.2二进制并联加、减法器35

2.2.1二进制并联加法器35

2.2.2二进制并联减法器35

2.2.3二进制并联加／减法器36

2.3.2BCD减法器37

§2.3BCD加减法器37

2.3.1BCD加法器37

§2.4数值比较器39

2.4.1一位数值比较器39

2.4.2四位数值比较器39

24.3比较器的扩展40

§2.5算术逻辑单元（ALU）40

§2.6实验41

实验2-1用逻辑门构成算术电路41

实验2-2二进制并联加／减法器42

实验2-3数值比较器43

实验2-4算术逻辑单元44

第三章 数据变换和传输电路47

§3.1编码器47

3.1.1二进制编码器47

3.1.2BCD编码器48

3.1.3优先编码器48

§3.2译码器49

3.2.1变量译码器49

3.2.2代码变换译码器50

3.2.3显示译码器51

3.2.4CMOS译码器55

3.2.5数据分配器（DMX）57

3.2.6译码器的扩展58

3.2.7译码器的应用59

§3.3多路选择器（MUX）60

3.3.1多路选择器工作原理60

3.3.2CMOS数据选择器／数据分配器62

3.3.3数据选择器的应用63

§3.4奇偶产生器／校验器66

3.4.1奇偶校验码和奇偶位67

3.4.2奇偶产生器／校验器68

3.4.3奇偶产生器／校验器的应用69

实验3-1编码器71

§3.5实验71

实验3-2译码器与数据分配器72

实验3-3显示系统74

实验3-4数据选择器76

实验3-5数据选择器的应用77

实验3-6奇偶产生器／校验器79

第四章 触发器82

§4.1概述82

§4.2逻辑门构成的触发器82

4.2.1基本RS触发器82

4.2.2时钟RS触发器83

4.2.3D触发器84

4.2.4JK触发器85

4.2.5T触发器85

§4.3集成触发器86

4.3.1集成触发器的时钟脉冲触发87

4.3.2CMOS集成边沿触发器结构87

§4.4实验88

实验4-1“与非”门构成的触发器88

实验4-2集成JK触发器90

实验4-3集成边沿D触发器91

5.2.1多谐振荡器93

§5.2逻辑门构成的振荡器和整形电路93

§5.1概述93

第五章 定时和整形电路93

5.2.2单稳态触发器95

5.2.3施密特整形电路98

5.2.4石英晶体多谐振荡器98

§5.3集成振荡器99

5.3.1TTL集成单稳态触发器99

5.3.2CMOS集成振荡器100

§5.4集成定时电路102

5.4.1555定时电路102

5.5.1简介103

§5.5集成施密特整形电路103

5.4.2555定时电路的应用103

5.5.2施密特整形电路的应用104

§5.6实验105

实验5-1逻辑门构成的振荡器和整形电路105

实验5-2CMOS集成振荡器——CD4047106

实验5-3集成定时电路107

实验5-4集成施密特整形电路108

第六章 计数器、寄存器和随机存储器109

§6.1计数器109

6.1.1异步二进制计数器109

6.1.2集成异步计数器T1290111

6.1.3同步计数器T1160112

6.1.4模N计数器113

6.1.5加／减计数器CC4516115

6.1.6环形计数器116

§6.2寄存器117

6.2.1并入－并出寄存器T1175118

6.22串入－串出寄存器T1095118

6.23多功能移位寄存器CC4035119

6.2.4移位寄存器序列121

6.2.5移位寄存器应用举例121

§6.3随机存储器123

实验6-1异步二进制加、减法计数器126

§6.4实验126

实验6-2集成同步计数器127

实验6-3环形计数器与扭环计数器129

实验6-4双向移位寄存器129

实验6-5通用移位寄存器131

实验6-6移位寄存器序列132

实验6-7110序列检测器133

实验6-8随机存储器的位扩展133

第七章 D/A和A/D转换135

§7.1概述135

7.2.1分立元件组成的D/A转换器136

§7.2D/A转换器136

7.2.2集成D/A转换器137

7.2.3D/A转换器的性能指标138

§7.3A/D转换器139

7.3.1组合的A/D转换器139

7.3.2集成A/D转换器140

§7.4实验142

实验7-1分立元件组成的D/A转换器142

实验7-2集成D/A转换器5G7520及应用144

实验7-3斜坡式组合A/D转换器145

实验7-431/2位数字电压表146

第八章 数字系统设计149

§8.1算法状态机149

8.1.1引言149

8.1.2ASM图表149

8.1.3定时151

§8.2寄存器传输语言（RTL）的符号表示法152

8.2.1引言152

8.2.2寄存器间的信息传送152

8.2.3算术操作154

8.2.5移位操作155

§8.3设计举例155

8.2.4逻辑操作155

§8.4实现控制逻辑157

8.4.1用D触发器和译码器实现控制逻辑157

8.4.2用每态一个触发器法实现控制逻辑158

8.4.3用数据选择器实现控制逻辑159

§8.5实验160

实验8-1二进制乘法器160

实验8-2时序比较器164

实验8-3累加器168

实验8-4并－串行数据变换器172

实验8-5数字钟173

实验8-6系统时钟174

实验8-7交通灯控制器175

实验8-8数字锁178

附录181

附录Ⅰ 数字电路实验仪181

附录Ⅱ 数字电路实验故障分析182

附录Ⅲ 实验报告格式185

附录Ⅳ 我国TTL集成电路型号命名规则186

附录Ⅴ 部分常用TTL及CMOS数字集成电路汇编190

附录Ⅵ 国际标准逻辑（图形）符号194

附录Ⅶ 部分TTL集成电路逻辑结构图201