数字逻辑

第1章 数字电子技术概述 1

1.1 数字电子技术和模拟电子技术的区别 1

1.1.1 模拟量与数字量 1

1.1.2 数字信号与数字系统 1

1.2 半导体器件的开关特性 3

1.2.1 二极管开关特性 3

1.2.2 三极管开关特性 6

1.2.3 MOS场效应管开关特性 7

1.3 数制 9

1.3.1 十进制数 10

1.3.2 二进制数 10

1.3.3 十六进制数 11

1.3.4 不同数制之间的转换 12

1.4 码制 15

1.4.1 十进制的代码（BCD码） 15

1.4.2 可靠性编码 17

习题 19

第2章 逻辑代数基础及基本逻辑门电路 21

2.1 “与”、“或”、“非”基本逻辑运算的定义 21

2.1.1 “与”运算及“与”门 22

2.1.2 “或”运算及“或”门 23

2.1.3 “非”运算及“非”门 24

2.2 几种常用的逻辑门电路 26

2.2.1 TTL与非门 27

2.2.2 几种常用的TTL门电路芯片 28

2.2.3 两种特殊的门电路 29

2.2.4 CMOS传输门 34

2.3 逻辑代数的基本定律及规则 34

2.3.1 逻辑函数间的相等 35

2.3.2 逻辑代数的基本定律 35

2.3.3 逻辑代数的三个规则 36

2.3.4 几个附加公式 38

2.4 逻辑函数的代数化简法 39

2.4.1 “与或”式及“或与”式 39

2.4.2 最小项及最大项 40

2.4.3 代数化简法 44

2.5 逻辑函数的卡诺图化简法 46

2.5.1 卡诺图 46

2.5.2 卡诺图化简法 48

2.5.3 包含无关最小项的逻辑函数的化简 54

习题 55

第3章 组合逻辑电路 59

3.1 组合逻辑电路的分析 59

3.1.1 组合逻辑电路分析的含义及步骤 59

3.1.2 组合逻辑电路分析举例 60

3.2 组合逻辑电路的设计 62

3.2.1 组合逻辑电路设计的含义及步骤 62

3.2.2 组合逻辑电路设计举例 63

3.3 组合逻辑电路中的竞争冒险 66

3.3.1 竞争冒险现象及其产生的原因 66

3.3.2 消除竞争冒险的措施 66

3.4 中规模逻辑器件的功能 67

3.4.1 中规模数字集成电路芯片的特点 67

3.4.2 用中规模集成电路构成的数字系统的特点 68

3.4.3 全加器 68

3.4.4 译码器 71

3.4.5 编码器 81

3.4.6 数据分配器与数据选择器 86

3.4.7 数据比较器 94

3.4.8 奇偶发生器／校验器 97

3.5 用中规模集成电路构成的组合电路的分析与设计 101

3.5.1 分析举例 101

3.5.2 设计举例 106

习题 110

第4章 触发器 114

4.1 触发器的性质与分类 114

4.1.1 触发器的基本性质 114

4.1.2 基本触发器 115

4.1.3 基本触发器应用电路 116

4.2 时钟触发器的逻辑功能 118

4.2.1 SR触发器 119

4.2.2 D触发器 121

4.2.3 JK触发器 122

4.2.4 T触发器 123

4.3 时钟触发器的结构形式及触发方式 124

4.3.1 同步式触发器 124

4.3.2 维持阻塞触发器 125

4.3.3 边沿触发器 127

4.3.4 主从触发器 128

4.3.5 时钟触发器的直接置位和直接复位 130

4.3.6 触发器的逻辑符号 132

4.4 触发器逻辑功能的转换 134

4.4.1 JK触发器和D触发器的相互转换 135

4.4.2 JK触发器、D触发器与T触发器的相互转换 135

4.5 触发器的时间参数 137

习题 138

第5章 时序逻辑电路 142

5.1 时序逻辑电路概述 142

5.1.1 时序逻辑电路的定义和一般结构 142

5.1.2 时序逻辑电路的分类 143

5.2 时序逻辑电路的分析 144

5.2.1 时序电路分析的步骤 144

5.2.2 同步时序电路分析举例 145

5.2.3 异步时序电路分析举例 148

5.3 时序逻辑电路的设计 150

5.3.1 时序电路设计的步骤 150

5.3.2 Mealy型同步时序电路设计举例 151

5.3.3 Moore型同步时序电路设计举例 155

5.4 计数器 157

5.4.1 计数器的分类 157

5.4.2 二进制计数器 158

5.4.3 中规模集成计数器 164

5.5 寄存器和移位寄存器 176

5.5.1 寄存器 176

5.5.2 移位寄存器 178

5.6 顺序脉冲发生器 188

习题 191

第6章 存储器 195

6.1 只读存储器（ROM） 196

6.1.1 功能与结构 196

6.1.2 ROM应用举例 199

6.1.3 PROM和EPROM 201

6.2 可编程逻辑阵列（PLA） 203

6.2.1 PLA的基本概念 203

6.2.2 PLA的应用 204

6.3 随机存储器（RAM） 207

6.3.1 功能与结构 207

6.3.2 RAM的存储单元电路 208

6.3.3 典型RAM集成芯片介绍 211

6.4 可编程逻辑器件（PLD）和现场可编程门阵列器件（FPGA） 212

6.4.1 PLD的逻辑表示 212

6.4.2 逻辑阵列的PLD表示法应用举例 217

6.4.3 PAL、GAL和FPGA的简单说明 218

习题 221

第7章 脉冲的产生与变换 223

7.1 555定时器电路及其功能 223

7.1.1 电路的组成 223

7.1.2 电路的功能 224

7.2 施密特触发器 224

7.2.1 由555定时器构成的施密特触发器 225

7.2.2 施密特触发器的应用 227

7.3 单稳态触发器 229

7.3.1 由555定时器构成的单稳态触发器 229

7.3.2 单稳态触发器的应用 233

7.4 多谐振荡器 233

7.4.1 由555定时器构成的多谐振荡器 234

7.4.2 555定时器构成的振荡器应用举例 235

习题 236

部分习题参考答案及提示 237

参考文献 256