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绪论1

第1章 数字逻辑基础3

1.1 数制与数制转换3

1.1.1 十进制3

1.1.2 二进制4

1.1.3 十六进制和八进制4

1.1.4 二进制数与十进制数之间的转换5

1.1.5 二进制数与十六进制数及八进制数之间的转换7

1.2 几种简单的编码8

1.2.1 二-十进制码（BCD码）8

1.2.2 格雷码10

1.2.3 奇偶校验码10

1.2.4 字符数字码10

1.3 算术运算11

1.4 逻辑代数中的逻辑运算13

1.4.1 基本逻辑运算14

1.4.2 复合逻辑运算17

1.4.3 正逻辑与负逻辑19

1.5 逻辑代数的基本定律和规则20

1.6 逻辑函数的标准形式24

1.6.1 常用的逻辑函数式24

1.6.2 函数的与或式和或与式24

1.6.3 最小项和最大项25

1.6.4 逻辑函数的标准与或式和标准或与式28

1.7 逻辑函数式与真值表29

1.8 逻辑函数的化简30

1.8.1 公式化简法31

1.8.2 卡诺图化简法32

1.8.3 不完全确定的逻辑函数及其化简37

1.8.4 逻辑函数式化简为其他形式39

1.8.5 奎恩-麦克拉斯基化简法40

1.8.6 多输出逻辑函数的化简42

复习思考题44

习题44

第2章 逻辑门电路47

2.1 晶体管的开关特性47

2.2 分立元件门电路50

2.3 TTL门电路51

2.3.1 TTL与非门的电路结构51

2.3.2 TTL与非门的电压传输特性53

2.3.3 TTL与非门静态输入特性与输出特性55

2.3.4 TTL与非门的动态特性57

2.3.5 其他类型的TTL门电路58

2.3.6 TTL数字集成电路62

2.4 其他类型双极型数字集成电路65

2.4.1 ECL门电路65

2.4.2 I2L电路67

2.5 CMOS门电路68

2.5.1 CMOS反相器的电路结构69

2.5.2 CMOS反相器的电压传输特性和电流传输特性69

2.5.3 CMOS反相器的静态输入特性和输出特性70

2.5.4 CMOS反相器的动态特性72

2.5.5 其他类型的CMOS门电路73

2.5.6 CMOS数字集成电路76

2.5.7 CMOS集成电路的主要特点和使用注意事项77

2.6 其他类型的MOS数字集成电路78

2.6.1 PMOS门电路78

2.6.2 NMOS门电路78

2.6.3 E2CMOS电路80

2.7 Bi-CMOS电路80

2.8 TTL与CMOS电路的接口81

复习思考题82

习题82

第3章 组合逻辑电路86

3.1 概述86

3.2 组合逻辑电路的分析87

3.3 组合逻辑电路的设计88

3.4 组合逻辑电路中的冒险89

3.4.1 功能冒险与消除方法90

3.4.2 逻辑冒险与消除方法92

3.5 可编程逻辑器件和VHDL概述93

3.5.1 VHDL基本结构94

3.5.2 VHDL中的中间信号95

3.5.3 VHDL描述逻辑电路的进程形式96

复习思考题99

习题99

VHDL编程设计题101

第4章 常用组合逻辑功能器件102

4.1 自顶向下的模块化设计方法102

4.2 编码器104

4.2.1 二进制编码器104

4.2.2 二-十进制编码器105

4.2.3 通用编码器集成电路106

4.2.4 编码器应用举例109

4.2.5 编码器的VHDL描述109

4.3 译码器／数据分配器111

4.3.1 二进制译码器111

4.3.2 二-十进制译码器113

4.3.3 通用译码器集成电路114

4.3.4 数据分配器115

4.3.5 显示译码器116

4.3.6 译码器应用举例122

4.3.7 译码器的VHDL描述123

4.4 数据选择器124

4.4.1 数据选择器的电路结构125

4.4.2 通用数据选择器集成电路126

4.4.3 数据选择器应用举例128

4.4.4 数据选择器的VHDL描述131

4.5 算术运算电路132

4.5.1 基本加法器132

4.5.2 高速加法器134

4.5.3 通用加法器集成电路135

4.5.4 加法器应用举例135

4.5.5 加法器电路的VHDL描述137

4.6 数值比较器140

4.7 代码转换器143

4.7.1 BCD-二进制码转换器143

4.7.2 通用BCD-二进制和二进制-BCD码转换器集成电路144

4.7.3 代码转换电路的VHDL描述145

4.8 数字系统设计举例——算术逻辑单元147

复习思考题151

习题151

VHDL编程设计题153

第5章 时序逻辑电路155

5.1 概述155

5.2 锁存器157

5.2.1 普通锁存器157

5.2.2 门控锁存器160

5.3 触发器163

5.3.1 主从触发器163

5.3.2 边沿触发器167

5.4 触发器使用中的几个问题171

5.4.1 触发器逻辑功能的转换171

5.4.2 触发器的脉冲工作特性174

5.4.3 触发器的合理选用及使用注意事项177

5.5 触发器应用举例178

5.6 时序逻辑电路的分析与设计180

5.6.1 同步时序逻辑电路的分析180

5.6.2 异步时序逻辑电路的分析182

5.6.3 同步时序逻辑电路的设计187

5.6.4 有限状态机的VHDL描述191

5.7 时序逻辑电路中的冒险194

5.7.1 异步时序逻辑电路中的冒险195

5.7.2 同步时序逻辑电路中的冒险196

5.7.3 消除时序逻辑电路冒险的方法197

复习思考题197

习题197

VHDL编程设计题202

第6章 常用时序逻辑功能器件203

6.1 计数器203

6.1.1 异步计数器203

6.1.2 同步计数器209

6.1.3 计数器应用220

6.1.4 计数器的VHDL描述222

6.2 寄存器和移位寄存器223

6.2.1 寄存器223

6.2.2 移位寄存器225

6.2.3 移位寄存器应用举例229

6.2.4 移位寄存器型计数器232

6.2.5 移位寄存器的VHDL描述237

复习思考题240

习题240

VHDL编程设计题243

第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件244

7.1 概述244

7.2 半导体存储器245

7.2.1 半导体存储器概述245

7.2.2 只读存储器（ROM）246

7.2.3 随机存取存储器（RAM）252

7.3 可编程逻辑器件（PLD）254

7.3.1 PLD概述254

7.3.2 可编程阵列逻辑（PAL）256

7.3.3 通用阵列逻辑（GAL）263

7.3.4 复杂的可编程逻辑器件（CPLD）266

7.3.5 现场可编程门阵列（FPGA）271

7.3.6 PLD的开发过程274

复习思考题275

习题276

第8章 脉冲信号的产生与整形278

8.1 555集成定时器278

8.2 施密特触发电路280

8.3 单稳态触发电路282

8.3.1 用555定时器构成单稳态触发电路283

8.3.2 用施密特触发电路构成单稳态触发电路284

8.3.3 集成单稳态触发电路285

8.3.4 单稳态触发电路的应用287

8.3.5 单稳态触发电路的VHDL描述288

8.4 多谐振荡器289

8.4.1 用555定时器构成多谐振荡器290

8.4.2 用施密特触发电路构成多谐振荡器292

8.4.3 石英晶体多谐振荡器292

复习思考题293

习题293

第9章 数模和模数转换296

9.1 D/A转换器296

9.1.1 D/A转换器的基本原理296

9.1.2 权电阻网络D/A转换器297

9.1.3 倒T形电阻网络D/A转换器297

9.1.4 集成D/A转换器及主要技术参数298

9.2 A/D转换器300

9.2.1 A/D转换器的基本原理300

9.2.2 逐次逼近型A/D转换器302

9.2.3 双积分型A/D转换器304

9.2.4 集成A/D转换器及主要技术参数306

复习思考题308

习题308

参考文献310