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绪论1

第1章 数字逻辑基础8

1.1 概述9

1.2 常用的数制和编码9

1.2.1 常用的数制9

1.2.2 数制之间的转换11

1.2.3 二进制数的原码、反码及补码表示15

1.2.4 常用的编码16

1.3 逻辑代数及其运算规则20

1.3.1 逻辑变量与基本逻辑运算20

1.3.2 复合逻辑运算22

1.3.3 逻辑代数的基本公式23

1.3.4 逻辑代数的基本定理24

1.3.5 逻辑代数的常用公式26

1.4 逻辑函数及其表示方法27

1.4.1 逻辑函数的定义27

1.4.2 逻辑函数的表示方法27

1.4.3 逻辑函数的标准形式29

1.4.4 逻辑函数表示方法间的转换33

1.5 逻辑函数的化简37

1.5.1 逻辑函数的代数化简法37

1.5.2 逻辑函数的卡诺图化简法40

1.5.3 含有无关项的逻辑函数及其化简43

1.6 利用Multisim对逻辑函数进行化简与转换45

本章小结46

习题47

第2章 集成逻辑门电路52

2.1 概述53

2.2 门电路中开关器件的开关特性54

2.2.1 半导体二板管的开关特性54

2.2.2 半导体三极管的开关特性56

2.2.3 MOS管的开关特性57

2.3 分立元件门电路59

2.3.1 二极管“与”门59

2.3.2 二极管“或”门60

2.3.3 三极管“非”门61

2.3.4 MOS管“非”门61

2.4 TTL集成门电路61

2.4.1 TTL反相器62

2.4.2 TTL“与非”门65

2.4.3 TTL集电极开路门和三态门65

2.5 CMOS集成门电路68

2.5.1 CMOS反相器68

2.5.2 CMOS“与非”门和“或非”门70

2.5.3 CMOS漏极开路门、传输门和三态门70

2.6 集成逻辑门电路的主要性能参数72

2.7 正、负逻辑的概念74

2.8 利用Multisim测试TTL反相器的电压传输特性75

本章小结77

习题77

第3章 组合逻辑电路82

3.1 概述83

3.1.1 组合逻辑电路的特点83

3.1.2 组合逻辑电路的功能描述方法83

3.2 组合逻辑电路的分析84

3.2.1 组合逻辑电路的分析方法84

3.2.2 组合逻辑电路分析举例84

3.3 组合逻辑电路的设计86

3.3.1 组合逻辑电路的设计方法86

3.3.2 组合逻辑电路设计举例88

3.3.3 含有无关项的组合逻辑电路设计90

3.4 组合逻辑电路的竞争冒险93

3.4.1 竞争冒险现象93

3.4.2 竞争冒险的判断94

3.4.3 竞争冒险的消除95

3.5 常用组合逻辑电路及其应用96

3.5.1 编码器96

3.5.2 译码器102

3.5.3 加法器110

3.5.4 数据选择器113

3.5.5 数据分配器116

3.5.6 数值比较器117

3.6 利用Multisim分析组合逻辑电路119

3.6.1 小规模门电路构成的组合逻辑电路的仿真分析119

3.6.2 中规模组合逻辑电路的仿真分析120

本章小结122

习题123

第4章 触发器127

4.1 概述128

4.2 基本触发器128

4.2.1 基本触发器电路组成和工作原理129

4.2.2 基本触发器的功能描述129

4.3 同步触发器131

4.3.1 同步RS触发器132

4.3.2 同步D触发器133

4.3.3 同步JK触发器135

4.3.4 同步T触发器136

4.4 主从触发器137

4.4.1 主从RS触发器137

4.4.2 主从JK触发器139

4.5 边沿触发器141

4.5.1 维持-阻塞式D触发器141

4.5.2 边沿JK触发器143

4.6 不同类型触发器之间的转换144

4.6.1 JK触发器转换成RS、D触发器144

4.6.2 D触发器转换成RS、JK触发器145

4.7 触发器的电气特性146

4.8 利用Multisim分析触发器147

4.8.1 同步RS触发器的仿真分析147

4.8.2 边沿JK触发器的仿真分析148

本章小结149

习题150

第5章 时序逻辑电路155

5.1 概述156

5.1.1 时序逻辑电路的基本概念156

5.1.2 时序逻辑电路的功能描述方法157

5.2 同步时序电路的分析158

5.2.1 同步时序电路的分析方法159

5.2.2 同步时序电路分析举例159

5.3 同步时序电路的设计164

5.3.1 同步时序电路的设计方法165

5.3.2 同步时序电路设计举例171

5.4 异步时序电路177

5.4.1 异步时序电路的分析177

5.4.2 异步时序电路的设计179

5.5 常用时序逻辑电路181

5.5.1 寄存器181

5.5.2 计数器186

5.6 利用Multisim分析时序逻辑电路197

5.6.1 两位同步二进制计数器的仿真分析197

5.6.2 用74LS161N构成六十进制计数器198

本章小结199

习题200

第6章 半导体存储器与可编程逻辑器件206

6.1 存储器概述207

6.1.1 半导体存储器的分类208

6.1.2 存储器的性能指标208

6.2 只读存储器209

6.2.1 ROM的电路结构和工作原理209

6.2.2 掩膜只读存储器210

6.2.3 可编程只读存储器212

6.2.4 ROM的应用215

6.3 随机存取存储器217

6.3.1 RAM的电路结构217

6.3.2 RAM的存储单元218

6.3.3 RAM的扩展219

6.4 可编程逻辑器件221

6.4.1 可编程逻辑阵列222

6.4.2 可编程阵列逻辑223

6.4.3 通用阵列逻辑225

6.4.4 CPLCD、FPGA和在系统编程技术简介227

6.5 利用Multisim分析半导体存储器230

本章小结231

习题231

第7章 脉冲波形的产生和整形电路236

7.1 概述237

7.1.1 矩形脉冲的基本特性237

7.1.2 脉冲电路238

7.2 555定时器238

7.2.1 555定时器的电路结构238

7.2.2 555定时器的工作原理240

7.3 施密特触发器240

7.3.1 门电路构成的施密特触发器240

7.3.2 555定时器构成的施密特触发器242

7.3.3 施密特触发器的应用244

7.4 单稳态触发器245

7.4.1 门电路构成的单稳态触发器246

7.4.2 555定时器构成的单稳态触发器247

7.4.3 单稳态触发器的应用249

7.5 多谐振荡器249

7.5.1 门电路构成的多谐振荡器249

7.5.2 施密特触发器构成的多谐振荡器251

7.5.3 石英晶体多谐振荡器251

7.5.4 555定时器构成的多谐振荡器252

7.6 用Multisim分析555定时器的应用电路254

7.6.1 555定时器构成的施密特触发器的仿真分析254

7.6.2 555定时器构成的多谐振荡器的仿真分析255

本章小结256

习题257

第8章 数／模与模／数转换电路260

8.1 概述261

8.2 D/A转换器261

8.2.1 权电阻网络D/A转换器262

8.2.2 倒T形电阻网络D/A转换器263

8.2.3 D/A转换器的主要技术指标264

8.3 A/D转换器266

8.3.1 A/D转换的一般过程266

8.3.2 并联比较型A/D转换器268

8.3.3 逐次逼近型A/D转换器271

8.3.4 双积分型A/D转换器273

8.3.5 A/D转换器的主要技术指标276

8.4 利用Multisim分析D/A和A/D转换电路277

8.4.1 D/A转换器的仿真分析277

8.4.2 A/D转换器的仿真分析279

本章小结280

习题281

部分习题参考答案284

参考文献290