数字电子技术 修订版

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 1

1.1.3 数字电路的优点 2

1.2 数制和码制 3

1.2.1 数制 3

1.2.2 不同数制间的转换 5

1.2.3 二进制代码 6

本章小结 8

自我检查题 9

练习题 9

第2章 逻辑代数基础 11

2.1 概述 11

2.2 逻辑函数及其表示法 11

2.2.1 逻辑函数的基本逻辑运算和导出逻辑运算 11

2.2.2 逻辑函数的表示方法 15

2.3 逻辑代数的基本定律和规则 17

2.3.1 逻辑代数的基本公式 17

2.3.2 逻辑代数的基本定律 18

2.4 逻辑函数的化简 21

2.4.1 逻辑函数的代数化简法 21

2.4.2 逻辑函数的卡诺图化简法 23

本章小结 30

自我检查题 30

练习题 31

第3章 集成逻辑门电路 33

3.1 概述 33

3.2 分立元件门电路 34

3.2.1 三极管的开关特性 34

3.2.2 二极管门电路 35

3.2.3 三极管非门电路 37

3.3 TTL集成逻辑门电路 38

3.3.1 TTL与非门 39

3.3.2 其他功能的TTL门电路 44

3.3.3 TTL数字集成电路系列 48

3.4 CMOS集成逻辑门电路 49

3.4.1 CMOS反相器 49

3.4.2 其他功能的CMOS门电路 51

3.4.3 CMOS数字集成电路的特点与系列 54

3.5 数字电路的调试 56

3.5.1 调试前的直观检查和准备 57

3.5.2 调试步骤 57

3.5.3 调试注意事项 59

本章小结 60

自我检查题 61

练习题 61

技能题 65

技能训练 66

训练一 与非门逻辑功能的测试和门电路的应用 66

训练二 集电极开路门（OC门）和三态输出门（TSL门）的应用 68

第4章 组合逻辑电路 70

4.1 概述 70

4.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 70

4.2.1 组合逻辑电路的分析方法 70

4.2.2 组合逻辑电路的设计方法 71

4.3 加法器和数值比较器 75

4.3.1 多位加法器 75

4.3.2 数值比较器 76

4.4 编码器 78

4.4.1 二进制编码器 78

4.4.2 优先编码器 79

4.5 译码器 80

4.5.1 二进制译码器 80

4.5.2 二-十进制译码器 85

4.5.3 数码显示译码器 86

4.6 数据选择器 90

4.6.1 数据选择器 90

4.6.2 用数据选择器实现组合逻辑函数 92

4.7 数字系统一般故障的检查和排除 95

4.7.1 产生故障的主要原因 95

4.7.2 常见逻辑故障 96

4.7.3 查找故障的常用方法 97

4.7.4 故障的排除 99

本章小结 99

自我检查题 100

练习题 101

技能题 103

技能训练 104

训练一 用集成逻辑门设计组合逻辑电路 104

训练二 译码器和数据选择器的应用 106

第5章 集成触发器 108

5.1 概述 108

5.2 RS触发器 108

5.2.1 基本RS触发器 108

5.2.2 同步RS触发器 112

5.3 D触发器 113

5.3.1 同步D触发器 113

5.3.2 边沿D触发器 114

5.4 JK触发器 118

5.4.1 同步JK触发器 118

5.4.2 边沿JK触发器 120

5.4.3 JK触发器组成T触发器和T'触发器 122

5.5 触发器的应用 123

本章小结 125

自我检查题 126

练习题 127

技能题 131

技能训练 132

训练一 边沿触发器逻辑功能的测试及应用 132

训练二 触发器的应用 134

第6章 时序逻辑电路 135

6.1 概述 135

6.2 时序逻辑电路的分析方法 135

6.2.1 同步时序逻辑电路的分析方法 136

6.2.2 异步时序逻辑电路的分析方法 138

6.3 计数器 140

6.3.1 异步计数器 140

6.3.2 同步计数器 146

6.3.3 集成计数器综合应用举例 157

6.4 寄存器和移位寄存器 159

6.4.1 寄存器 159

6.4.2 移位寄存器 160

6.4.3 移位寄存器的应用 162

本章小结 165

自我检查题 165

练习题 166

技能题 170

技能训练 170

训练一 计数器、译码器和数码显示器的应用 170

训练二 设计一个30s定时电路 172

第7章 脉冲信号的产生与整形 174

7.1 概述 174

7.2 555定时器的电路结构和逻辑功能 174

7.2.1 555定时器的电路结构 175

7.2.2 555定时器的逻辑功能 176

7.3 施密特触发器 177

7.3.1 用555定时器组成施密特触发器 177

7.3.2 集成施密特触发器 180

7.3.3 施密特触发器的应用 180

7.4 单稳态触发器 181

7.4.1 用555定时器组成单稳态触发器 182

7.4.2 集成单稳态触发器 184

7.4.3 单稳态触发器的应用 186

7.5 多谐振荡器 187

7.5.1 用555定时器组成多谐振荡器 187

7.5.2 石英晶体多谐振荡器 191

本章小结 192

自我检查题 193

练习题 194

技能题 197

技能训练 198

训练一 555定时器的应用 198

训练二 电子门铃的设计 200

第8章 数模和模数转换器 201

8.1 概述 201

8.2 D/A转换器 202

8.2.1 R-2R倒T形电阻网络D/A转换器 202

8.2.2 权电流型D/A转换器 203

8.2.3 D/A转换器的主要参数 204

8.2.4 集成D/A转换器应用举例 205

8.3 A/D转换器 207

8.3.1 A/D转换的一般步骤 208

8.3.2 并联比较型A/D转换器 209

8.3.3 双积分型A/D转换器 210

8.3.4 A/D转换器的主要参数 212

8.3.5 集成A/D转换器 213

本章小结 215

自我检查题 215

练习题 216

第9章 半导体存储器 217

9.1 概述 217

9.2 只读存储器（ROM） 217

9.2.1 固定ROM的结构和工作原理 218

9.2.2 可编程只读存储器（PROM） 219

9.2.3 可擦除可编程只读存储器 219

9.2.4 PROM的应用 220

9.3 随机存取存储器（RAM） 222

9.3.1 RAM的基本结构和工作原理 222

9.3.2 RAM的存储单元 222

9.3.3 RAM的扩展 225

本章小结 226

自我检查题 227

练习题 228

第10章 可编程逻辑器件 229

10.1 概述 229

10.1.1 PLD器件的基本结构 229

10.1.2 PLD器件的分类 230

10.2 可编程阵列逻辑（PAL） 231

10.2.1 PAL的基本结构 231

10.2.2 PAL的主要输出电路结构 231

10.3 通用阵列逻辑（GAL） 234

10.3.1 GAL的基本结构 234

10.3.2 GAL16V8的电路结构 234

10.4 现场可编程门阵列（FPGA） 237

10.4.1 FPGA的基本结构 238

10.4.2 FPGA各功能模块的作用 238

10.5 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 240

10.5.1 ISP器件简介 240

10.5.2 ISP器件组成结构与特点 241

10.5.3 ISP器件开发系统简介 243

本章小结 244

自我检查题 245

练习题 245

附录 EWB电子电路仿真软件简介 247

自我检查题参考答案 265

部分练习题参考答案 269

参考书目 272