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第0章 绪论1

0.1 数字技术发展史1

0.2 脉冲信号与数字信号2

0.3 数制与数制转换3

0.4 算术运算与逻辑运算6

第1章 逻辑函数7

1.1 逻辑函数7

1.1.1 基本逻辑运算7

1.1.2 逻辑函数的基本定理8

1.1.3 逻辑函数的基本运算规则10

1.2 逻辑函数的标准型11

1.2.1 逻辑函数的两种标准形式11

1.2.2 将逻辑函数变换为标准型13

1.3 几种常用的复合逻辑及其逻辑门14

1.3.1 3种基本逻辑门14

1.3.2 常用的复合逻辑及其逻辑门15

1.3.3 正逻辑与负逻辑17

1.4 逻辑函数的简化18

1.4.1 逻辑代数简化法18

1.4.2 卡诺图简化法20

1.5 卡诺图的其他应用26

1.6 多输出函数的简化28

小结30

思考题和习题31

第2章 集成逻辑门34

2.1 数字集成电路概述34

2.2 晶体二极管和三极管的开关特性34

2.2.1 晶体二极管的开关特性34

2.2.2 晶体三极管的开关特性36

2.3 TTL逻辑门39

2.3.1 浅饱和型TTL与非门39

2.3.2 TTL与非门的性能指标41

2.3.3 其他系列TTL与非门45

2.3.4 集电极开路与非门（OC门）46

2.3.5 三态TTL与非门（TSL）49

2.4 射极耦合逻辑门（ECL）50

2.4.1 ECL反相器50

2.4.2 ECL或／或非门51

2.5 MOS逻辑门52

2.5.1 MOS管52

2.5.2 MOS管的静态特性53

2.5.3 NMOS逻辑门55

2.6 CMOS逻辑门57

2.6.1 CMOS反相器57

2.6.2 CMOS逻辑门58

2.6.3 其他系列CMOS门60

2.6.4 CMOS逻辑门的性能指标62

2.6.5 CMOS门使用中的几个问题63

2.7 集成逻辑门使用中的几个问题65

小结66

思考题和习题67

第3章 组合逻辑电路70

3.1 组合逻辑电路的设计70

3.1.1 提供原、反变量输入条件的组合电路设计71

3.1.2 提供原变量输入条件的组合电路设计75

3.1.3 多端输出组合电路的设计75

3.2 组合逻辑电路的分析77

3.3 编码与编码器78

3.3.1 编码78

3.3.2 编码器82

3.4 译码与译码器85

3.4.1 译码器的设计85

3.4.2 中规模集成通用译码器86

3.4.3 码制转换译码器91

3.4.4 中规模集成数字显示译码器94

3.5 二进制运算电路97

3.5.1 半加器98

3.5.2 全加器98

3.5.3 中规模集成4位加法器99

3.5.4 数值比较器102

3.6 数据选择器105

3.6.1 数据选择器的类型及主要性能105

3.6.2 用数据选择器设计组合逻辑电路108

3.7 数据分配器111

3.8 奇偶产生器／检验器113

3.8.1 奇偶产生器／检验器的设计113

3.8.2 中规模集成奇偶产生器／检验器114

3.9 组合逻辑电路中的冒险现象115

3.9.1 组合电路中的竞争与冒险115

3.9.2 逻辑冒险的检查和消除116

3.9.3 功能冒险的消除119

小结119

思考题和习题120

第4章 集成触发器123

4.1 RS触发器123

4.1.1 基本RS触发器123

4.1.2 时钟RS触发器124

4.1.3 主从RS触发器127

4.2 主从JK触发器128

4.3 维持阻塞型D触发器131

4.4 T和T′触发器133

4.4.1 T触发器133

4.4.2 T′触发器134

4.5 边沿型触发器134

4.5.1 TTL边沿型JK触发器134

4.5.2 CMOS边沿型D触发器135

4.5.3 CMOS边沿型JK触发器137

4.6 集成触发器使用中的几个问题137

4.6.1 集成触发器的选用137

4.6.2 激励表的应用138

4.6.3 触发器类型转换138

4.6.4 如何画工作波形139

小结140

思考题和习题141

第5章 时序逻辑电路144

5.1 时序逻辑电路概述144

5.2 同步时序电路的设计145

5.2.1 同步时序电路的设计方法145

5.2.2 拟定原始状态表或状态图146

5.2.3 状态简化148

5.2.4 状态分配151

5.2.5 确定激励函数和输出函数152

5.2.6 设计举例153

5.3 同步时序电路的分析155

5.4 寄存器和锁存器158

5.4.1 寄存器158

5.4.2 锁存器160

5.5 移位寄存器161

5.5.1 移位寄存器的设计161

5.5.2 中规模集成移位寄存器163

5.5.3 移位寄存器的应用166

5.6 计数器168

5.6.1 计数器的功能和分类168

5.6.2 同步计数器168

5.6.3 异步计数器177

5.6.4 中规模集成计数器181

5.6.5 采用中规模集成计数器设计任意进制计数器187

5.7 序列信号发生器189

小结192

思考题和习题193

第6章 硬件描述语言198

6.1 硬件描述语言概述198

6.1.1 现代EDA技术简介198

6.1.2 硬件描述语言及其开发软件简介200

6.2 ABEL-HDL的基本语法202

6.2.1 ABEL-HDL的特点202

6.2.2 ABEL-HDL的语法规定202

6.2.3 ABEL-HDL中对基本逻辑器件的描述210

6.3 ABEL-HDL模块源文件结构212

6.3.1 ABEL-HDL模块基本结构框架212

6.3.2 ABEL-HDL模块结构213

6.3.3 ABEL-HDL中的层次设计方法221

6.4 ISP Synario软件及其使用方法224

6.4.1 ISP Synario软件的特点及安装224

6.4.2 ISP Synario设计起点225

6.4.3 ISP Synario原理图设计227

6.4.4 ISP Synario ABEL-HDL设计229

6.4.5 设计结果的测试与仿真230

6.5 利用ABEL-HDL源文件描述真值表和逻辑函数232

6.6 利用ABEL-HDL源文件描述组合逻辑电路234

6.7 利用ABEL-HDL源文件描述时序逻辑电路237

小结240

思考题和习题241

第7章 半导体存储器243

7.1 随机存储器（RAM）243

7.1.1 RAM的基本结构243

7.1.2 RAM的典型产品介绍247

7.1.3 RAM的容量扩展249

7.2 只读存储器（ROM）250

7.2.1 只读存储器（ROM）250

7.2.2 可擦可编只读存储器（EPROM）252

7.2.3 电可擦可编只读存储器（E2PROM）254

7.2.4 快闪只读存储器（U盘）255

7.2.5 ROM的应用256

7.3 双端口随机存储器（DPRAM）258

7.3.1 电路结构258

7.3.2 工作原理259

小结259

思考题和习题260

第8章 可编程逻辑器件261

8.1 可编程逻辑器件的结构和分类261

8.1.1 PLD器件表示方法261

8.1.2 PLD的基本结构262

8.1.3 PLD的分类264

8.1.4 可编程逻辑器件的优点265

8.2 可编程通用阵列逻辑（GAL）266

8.2.1 GAL器件的电路结构266

8.2.2 输出逻辑宏单元（OLMC）的组态结构270

8.2.3 编程应用中的几个技术问题272

8.2.4 用GAL设计逻辑电路274

8.3 可编程逻辑阵列（PLA）276

8.3.1 PLA的工作原理276

8.3.2 用PLA设计逻辑电路277

8.4 复杂可编程逻辑器件（CPLD）278

8.4.1 MAX 7000S系列CPLD器件278

8.4.2 ispLSI 1032EA器件284

8.5 现场可编程门阵列（FPGA）288

8.5.1 FPGA的电路结构288

8.5.2 FPGA的连接方法295

8.5.3 FPGA的编程和加载方法297

8.6 用CPLD、FPGA设计数字系统300

8.6.1 大规模可编程逻辑器件的设计流程300

8.6.2 用CPLD、FPGA设计数字跑表302

小结309

思考题和习题310

第9章 脉冲单元电路312

9.1 概述312

9.1.1 脉冲信号与脉冲电路312

9.1.2 脉冲信号的主要参数312

9.1.3 集成运算放大器的传输特性313

9.2 施密特触发器314

9.2.1 集成门构成的施密特触发器314

9.2.2 集成运放构成的施密特触发器316

9.3 单稳态触发器318

9.3.1 集成运放构成的单稳态触发器318

9.3.2 单片集成单稳态触发器319

9.3.3 单稳态触发器的应用322

9.4 多谐振荡器324

9.4.1 集成运放构成的多谐振荡器324

9.4.2 施密特触发器构成的多谐振荡器325

9.4.3 单稳态触发器构成的多谐振荡器326

9.4.4 石英晶体振荡器327

9.5 555定时器及其应用327

9.5.1 555定时器的电路结构与功能327

9.5.2 用555定时器构成施密特触发器328

9.5.3 用555定时器构成单稳态触发器329

9.5.4 用555定时器构成自激多谐振荡器330

小结332

思考题和习题332

第10章 模／数及数／模转换技术335

10.1 模／数及数／模转换技术概述335

10.2 数／模转换器（DAC）336

10.2.1 DAC的基本原理336

10.2.2 电压型DAC337

10.2.3 电流型DAC340

10.2.4 中规模集成DAC340

10.2.5 DAC的性能指标346

10.3 模／数转换器（ADC）347

10.3.1 A/D转换的基本原理347

10.3.2 直接转换型ADC349

10.3.3 间接转换型ADC353

10.3.4 ACD的性能指标354

10.4 集成ADC355

小结359

思考题和习题360

附录一 常用逻辑单元图形符号对照表361

附录二 本书中的文字符号和图形符号及其说明363

附录三 汉英名词、缩写词对照表365

参考文献369