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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4

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7

1.2.1 二-十进制码（BCD码）8

1.2.2 格雷码9

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13

1.4.2 复合逻辑运算16

1.4.3 正逻辑与负逻辑17

1.5 逻辑代数的基本定律和规则19

1.6 逻辑函数的标准形式22

1.6.1 常用的逻辑函数式22

1.6.2 函数的与或式和或与式22

1.6.3 最小项和最大项23

1.6.4 逻辑函数的标准与或式和标准或与式26

1.7 逻辑函数式与真值表27

1.8 逻辑函数的化简28

1.8.1 公式化简法29

1.8.2 卡诺图化简法30

1.8.3 不完全确定的逻辑函数及其化简36

1.8.4 逻辑函数式化简为其他形式38

1.8.5 奎恩-麦克拉斯基化简法38

1.8.6 多输出逻辑函数的化简40

复习思考题42

习题42

第2章 逻辑门电路45

2.1 晶体管的开关特性45

2.2 分立元件门电路47

2.3 TTL门电路49

2.3.1 TTL与非门的电路结构49

2.3.2 TTL与非门的电压传输特性51

2.3.3 TTL与非门静态输入特性与输出特性53

2.3.4 TTL与非门的动态特性55

2.3.5 其他类型的TTL门电路56

2.3.6 TTL数字集成电路59

2.4 其他类型双极型数字集成电路62

2.4.1 ECL门电路62

2.4.2 I2L电路64

2.5 CMOS门电路65

2.5.1 CMOS反相器的电路结构65

2.5.2 CMOS反相器的电压传输特性和电流传输特性66

2.5.3 CMOS反相器的静态输入特性和输出特性67

2.5.4 CMOS反相器的动态特性69

2.5.5 其他类型的CMOS门电路70

2.5.6 CMOS数字集成电路72

2.5.7 CMOS集成电路的主要特点和使用注意事项73

2.6 其他类型的MOS数字集成电路74

2.6.1 PMOS门电路74

2.6.2 NMOS门电路75

2.6.3 E2CMOS电路76

2.7 Bi-CMOS电路76

2.8 TTL与CMOS电路的接口77

复习思考题78

习题78

第3章 组合逻辑电路82

3.1 概述82

3.2 组合逻辑电路的分析83

3.3 组合逻辑电路的设计84

3.4 组合逻辑电路中的冒险85

3.4.1 功能冒险与消除方法86

3.4.2 逻辑冒险与消除方法87

3.5 可编程逻辑器件和VHDL概述89

3.5.1 VHDL基本结构89

3.5.2 VHDL中的中间信号91

3.5.3 VHDL描述逻辑电路的进程形式92

复习思考题94

习题95

第4章 常用组合逻辑功能器件97

4.1 自顶向下的模块化设计方法97

4.2 编码器99

4.2.1 二进制编码器99

4.2.2 二-十进制编码器100

4.2.3 通用编码器集成电路100

4.2.4 编码器应用举例103

4.2.5 编码器的VHDL描述103

4.3 译码器／数据分配器105

4.3.1 二进制译码器105

4.3.2 二-十进制译码器107

4.3.3 通用译码器集成电路108

4.3.4 数据分配器109

4.3.5 显示译码器110

4.3.6 译码器应用举例115

4.3.7 译码器的VHDL描述116

4.4 数据选择器117

4.4.1 数据选择器的电路结构118

4.4.2 通用数据选择器集成电路119

4.4.3 数据选择器应用举例120

4.4.4 数据选择器的VHDL描述123

4.5 算术运算电路124

4.5.1 基本加法器124

4.5.2 高速加法器126

4.5.3 通用加法器集成电路127

4.5.4 加法器应用举例127

4.5.5 加法器电路的VHDL描述129

4.6 数值比较器132

4.7 代码转换器135

4.7.1 BCD-二进制码转换器135

4.7.2 通用BCD-二进制和二进制-BCD码转换器集成电路136

4.7.3 代码转换电路的VHDL描述137

4.8 数字系统设计举例——算术逻辑单元138

复习思考题142

习题142

VHDL编程设计题145

第5章 时序逻辑电路146

5.1 概述146

5.2 锁存器148

5.2.1 普通锁存器148

5.2.2 门控锁存器150

5.3 触发器153

5.3.1 主从触发器153

5.3.2 边沿触发器157

5.4 触发器使用中的几个问题161

5.4.1 触发器逻辑功能的转换161

5.4.2 触发器的脉冲工作特性163

5.4.3 触发器的合理选用及使用注意事项166

5.5 触发器应用举例166

5.6 时序逻辑电路的分析与设计168

5.6.1 同步时序逻辑电路的分析168

5.6.2 异步时序逻辑电路的分析170

5.6.3 同步时序逻辑电路的设计175

5.6.4 有限状态机的VHDL描述180

5.7 时序逻辑电路中的冒险184

5.7.1 异步时序逻辑电路中的冒险184

5.7.2 同步时序逻辑电路中的冒险185

5.7.3 消除时序逻辑电路冒险的方法185

复习思考题186

习题186

第6章 常用时序逻辑功能器件192

6.1 计数器192

6.1.1 异步计数器192

6.1.2 同步计数器197

6.1.3 计数器应用208

6.1.4 计数器的VHDL描述209

6.2 寄存器和移位寄存器211

6.2.1 寄存器211

6.2.2 移位寄存器212

6.2.3 移位寄存器应用举例216

6.2.4 移位寄存器型计数器219

6.2.5 移位寄存器的VHDL描述223

复习思考题226

习题226

第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件231

7.1 概述231

7.2 半导体存储器232

7.2.1 半导体存储器概述232

7.2.2 只读存储器（ROM）233

7.2.3 随机存取存储器（RAM）238

7.3 可编程逻辑器件（PLD）241

7.3.1 PLD概述241

7.3.2 可编程阵列逻辑（PAL）243

7.3.3 通用阵列逻辑（GAL）250

7.3.4 复杂的可编程逻辑器件（CPLD）253

7.3.5 现场可编程门阵列（FPGA）257

7.3.6 PLD的开发过程260

复习思考题261

习题262

第8章 脉冲信号的产生与整形264

8.1 555集成定时器264

8.2 施密特触发电路266

8.3 单稳态触发电路268

8.3.1 用555定时器构成单稳态触发电路269

8.3.2 用施密特触发电路构成单稳态触发电路270

8.3.3 集成单稳态触发电路271

8.3.4 单稳态触发电路的应用272

8.3.5 单稳态触发电路的VHDL描述273

8.4 多谐振荡器275

8.4.1 用555定时器构成多谐振荡器275

8.4.2 用施密特触发电路构成多谐振荡器277

8.4.3 石英晶体多谐振荡器278

复习思考题279

习题279

第9章 数模和模数转换282

9.1 D/A转换器282

9.1.1 D/A转换器的基本原理282

9.1.2 权电阻网络D/A转换器283

9.1.3 倒T形电阻网络D/A转换器283

9.1.4 集成D/A转换器及主要技术参数284

9.2 A/D转换器285

9.2.1 A/D转换器的基本原理285

9.2.2 逐次逼近型A/D转换器288

9.2.3 双积分型A/D转换器290

9.2.4 集成A/D转换器及主要技术参数292

复习思考题293

习题294

参考文献295