数字电子技术

第1章 绪论 1

1.1概述 1

1.1.1数字信号和数字电路 1

1.1.2数字电路的分类 2

1.1.3数字电路的优点 2

1.1.4脉冲波形的主要参数 3

1.2数制和码制 4

1.2.1数制 4

1.2.2不同数制间的转换 5

1.2.3二进制代码 8

本章小结 10

自我检查题 11

练习题 12

第2章 逻辑代数基础 13

2.1概述 13

2.2逻辑函数及其表示法 13

2.2.1基本逻辑函数及运算 13

2.2.2几种导出的逻辑运算 15

2.2.3逻辑函数及其表示方法 17

2.3逻辑代数的基本定律和规则 19

2.3.1逻辑代数的基本公式 19

2.3.2逻辑代数的基本定律 20

2.3.3逻辑代数的基本规则 22

2.4逻辑函数的代数化简法 24

2.4.1化简的意义与标准 24

2.4.2逻辑函数的代数化简法 24

2.5逻辑函数的卡诺图化简法 26

2.5.1逻辑函数的最小项表达式 27

2.5.2逻辑函数的卡诺图表示法 28

2.5.3用卡诺图化简逻辑函数 32

2.5.4具有无关项的逻辑函数的化简 35

本章小结 36

自我检查题 36

练习题 37

第3章 逻辑门电路 39

3.1概述 39

3.2分立元件门电路 40

3.2.1三极管的开关特性 40

3.2.2二极管门电路 42

3.2.3三极管非门电路 44

3.2.4组合逻辑门电路 45

3.3 TTL集成逻辑门电路 48

3.3.1 TTL与非门 48

3.3.2其它功能的TTL门电路 56

3.3.3 TTL数字集成电路系列 61

3.3.4 TTL集成逻辑门的使用注意事项 63

3.4 CMOS集成逻辑门电路 66

3.4.1 CMOS反相器 66

3.4.2其它功能的CMOS门电路 67

3.4.3高速CMOS门电路 71

3.4.4 CMOS数字集成电路的特点与系列 71

3.4.5 CMOS集成逻辑门的使用注意事项 73

3.5 L电路与CMOS电路的接口 74

3.6技能训练中故障的检查与排除 76

本章小结 79

自我检查题 80

练习题 81

技能题 88

技能训练 89

训练一 TTL与非门的逻辑功能和电压传输特性的测试 89

训练二 集电极开路门（OC门）和三态输出门（TSL门）的应用 91

训练三 CMOS门电路的应用 92

第4章 组合逻辑电路 94

4.1概述 94

4.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法 94

4.2.1组合逻辑电路的分析方法 94

4.2.2组合逻辑电路的设计方法 97

4.3编码器 99

4.3.1二进制编码器 100

4.3.2二-十进制编码器 101

4.3.3优先编码器 102

4.4译码器 103

4.4.1二进制译码器 103

4.4.2二-十进制译码器 107

4.4.3数码显示译码器 109

4.4.4用译码器实现组合逻辑函数 112

4.5数据选择器和分配器 114

4.5.1数据选择器 114

4.5.2数据分配器 120

4.6加法器和数值比较器 121

4.6.1加法器 121

4.6.2数值比较器 124

4.7组合逻辑电路中的竞争冒险 127

4.7.1竞争冒险现象及其产生的原因 127

4.7.2冒险现象的判别 128

4.7.3消除冒险现象的方法 128

4.8数字系统一般故障的检查和排除 129

4.8.1产生故障的主要原因 129

4.8.2常见逻辑故障 130

4.8.3查找故障的常用方法 131

4.8.4故障的排除 133

本章小结 133

自我检查题 134

练习题 135

技能题 138

技能训练 138

训练一 用集成逻辑门设计组合逻辑电路 138

训练二 译码器和数据选择器的应用 140

第5章 集成触发器 142

5.1概述 142

5.2触发器的基本形式 143

5.2.1基本RS触发器 143

5.2.2同步触发器 146

5.3边沿触发器 154

5.3.1维持阻塞D触发器 154

5.3.2边沿JK触发器 158

5.3.3 T触发器和T′触发器 160

5.4触发器的应用举例 162

本章小结 164

自我检查题 165

练习题 167

技能题 173

技能训练 174

训练一 边沿触发器逻辑功能的测试及应用 174

训练二 触发器的应用 176

第6章 时序逻辑电路 177

6.1概述 177

6.2时序逻辑电路的分析方法 177

6.2.1同步时序逻辑电路的分析方法 178

6.2.2异步时序逻辑电路的分析方法 180

6.3计数器 182

6.3.1异步计数器 183

6.3.2同步计数器 190

6.3.3利用计数器的级联获得大容量N进制计数器 201

6.4寄存器和移位寄存器 204

6.4.1寄存器 205

6.4.2移位寄存器 205

6.4.3移位寄存器的应用 207

6.4.4顺序脉冲发生器 211

本章小结 213

自我检查题 214

练习题 216

技能题 222

技能训练 222

训练一 计数器、译码器和数码显示器的应用 222

训练二 设计一个30 s定时电路 224

第7章 脉冲信号的产生与整形 226

7.1概述 226

7.2 555定时器及其应用 226

7.2.1 555定时器的电路结构 227

7.2.2 555定时器的基本逻辑功能 228

7.3施密特触发器 229

7.3.1用555定时器组成施密特触发器 229

7.3.2集成施密特触发器 231

7.3.3施密特触发器的应用 233

7.4单稳态触发器 234

7.4.1用555定时器组成单稳态触发器 235

7.4.2集成单稳态触发器 236

7.4.3用施密特触发器组成单稳态触发器 240

7.4.4单稳态触发器的应用 241

7.5多谐振荡器 243

7.5.1用555定时器组成多谐振荡器 243

7.5.2对称多谐振荡器 246

7.5.3不对称多谐振荡器 248

7.5.4用施密特触发器组成多谐振荡器 250

7.5.5石英晶体多谐振荡器 251

本章小结 252

自我检查题 253

练习题 254

技能题 259

技能训练 259

训练一 555定时器的应用 259

训练二 电子门铃的设计 261

第8章 数模和模数转换器 262

8.1概述 262

8.2 D／A转换器 263

8.2.1权电阻网络D／A转换器 263

8.2.2 R-2R倒T形电阻网络D／A转换器 265

8.2.3权电流型D／A转换器 266

8.2.4 D／A转换器的主要参数 267

8.2.5集成D／A转换器应用举例 267

8.3 A／D转换器 271

8.3.1 A／D转换的一般步骤 271

8.3.2并联比较型A／D转换器 273

8.3.3逐次逼近型A／D转换器 274

8.3.4双积分型A／D转换器 275

8.3.5 A／D转换器的主要参数 277

8.3.6集成A／D转换器 278

本章小结 280

自我检查题 281

练习题 281

第9章 半导体存储器 283

9.1概述 283

9.2只读存储器（ROM） 283

9.2.1固定ROM的结构和工作原理 284

9.2.2可编程只读存储器（PROM） 285

9.2.3可擦除可编程只读存储器（EPROM） 286

9.2.4集成EPROM介绍 286

9.3随机存取存储器（RAM） 290

9.3.1 RAM的基本结构和工作原理 290

9.3.2 RAM的存储单元 290

9.3.3集成随机存储器2114A介绍 294

9.3.4 RAM的扩展 295

本章小结 297

自我检查题 297

练习题 298

第10章 可编程逻辑器件 299

10.1概述 299

10.1.1 PLD器件的基本结构 299

10.1.2 PLD器件的分类 300

10.2可编程阵列逻辑（PAL） 301

10.3通用阵列逻辑（GAL） 305

10.3.1 GAL的结构特点 305

10.3.2输出逻辑宏单元（OLMC）的结构与输出组态 305

10.4现场可编程门阵列（FPGA） 308

10.4.1 FPGA的基本结构 309

10.4.2 FPGA的模块功能 309

10.5在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 312

10.5.1 ISP器件简介 312

10.5.2 ISP器件组成结构与特点 312

10.5.3 ISP器件开发系统简介 317

本章小结 319

自我检查题 320

练习题 320

附录A EWB电子电路仿真软件简介 321

附录B 常用逻辑门电路新旧逻辑符号对照表 346

附录C 二进制逻辑符号简介 347

自我检查题参考答案 353

部分练习题参考答案 357

参考书目 361