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第1章 数字逻辑基础1

1.1 绪论1

1.1.1 数字电路的基本概念1

1.1.2 数字集成电路的发展趋势3

1.2 数制与代码4

1.2.1 数制4

1.2.2 带符号数的表示法8

1.2.3 代码9

1.3 逻辑代数基础13

1.3.1 逻辑代数的基本运算13

1.3.2 复合逻辑运算与常用逻辑门14

1.3.3 逻辑代数的基本公式和运算规则16

1.4 逻辑函数的描述方法18

1.4.1 真值表描述法18

1.4.2 代数式描述法19

1.4.3 卡诺图描述法22

1.5 逻辑函数的化简25

1.5.1 逻辑函数最简的标准25

1.5.2 代数法化简逻辑函数25

1.5.3 逻辑函数的卡诺图化简法26

1.5.4 含有任意项的逻辑函数的化简30

本章小结31

习题132

自测题135

第2章 组合逻辑器件与电路38

2.1 集成逻辑门38

2.1.1 双极型逻辑门电路38

2.1.2 CMOS逻辑门电路42

2.1.3 集成逻辑门的主要参数44

2.1.4 各类逻辑门的性能比较47

2.1.5 正逻辑与负逻辑48

2.2 常用MSI组合逻辑模块49

2.2.1 加法器49

2.2.2 比较器53

2.2.3 编码器55

2.2.4 译码器57

2.2.5 数据选择器66

2.3 组合逻辑电路分析69

2.3.1 门级电路分析69

2.3.2 模块级电路分析71

2.4 组合逻辑电路设计73

2.4.1 门级电路设计73

2.4.2 模块级电路设计75

2.5 组合逻辑电路中的竞争与险象78

2.5.1 逻辑竞争与险象79

2.5.2 逻辑险象的识别79

2.5.3 逻辑险象的消除方法80

本章小结81

习题282

自测题288

第3章 时序逻辑基础与常用器件90

3.1 时序逻辑基础90

3.1.1 时序逻辑电路的一般模型90

3.1.2 时序逻辑电路的描述方法91

3.1.3 时序逻辑电路的一般分类92

3.2 触发器及其应用94

3.2.1 RS触发器94

3.2.2 集成触发器97

3.2.3 触发器的应用101

3.3 MSI计数器及其应用104

3.3.1 二-五—十进制异步加法计数器7490105

3.3.2 4位二进制同步可预置加法计数器74163109

3.3.3 同步十进制可逆计数器74192112

3.3.4 计数器的应用114

3.4 MSI移位寄存器及其应用116

3.4.1 4位双向移位寄存器74194117

3.4.2 移位寄存器的应用118

3.5 半导体存储器121

3.5.1 半导体存储器的分类121

3.5.2 随机存取存储器122

3.5.3 存储器容量的扩展125

本章小结126

习题3127

自测题3133

第4章 时序逻辑电路分析与设计136

4.1 同步时序电路分析136

4.1.1 触发器级电路分析136

4.1.2 模块级电路分析138

4.2 触发器级同步时序电路设计140

4.2.1 设计步骤140

4.2.2 导出原始状态图或状态表141

4.2.3 状态化简145

4.2.4 状态分配149

4.2.5 设计举例150

4.3 模块级同步时序电路设计153

4.3.1 基于计数器的电路设计153

4.3.2 基于移位寄存器的电路设计155

4.4 异步计数器分析与设计157

4.4.1 异步计数器分析158

4.4.2 异步计数器设计158

本章小结160

习题4161

自测题4167

第5章 可编程逻辑器件170

5.1 可编程逻辑器件概述171

5.1.1 PLD的发展简史171

5.1.2 PLD的分类172

5.1.3 PLD电路的表示方法172

5.2 低密度可编程逻辑器件（LDPLD）174

5.2.1 只读存储器（ROM）174

5.2.2 可编程逻辑阵列（PLA）176

5.2.3 可编程阵列逻辑（PAL）177

5.2.4 通用阵列逻辑（GAL）178

5.3 高密度可编程逻辑器件（HDPLD）182

5.3.1 复杂可编程逻辑器件（CPLD）182

5.3.2 现场可编程门阵列（FPGA）187

5.4 PLD的开发与编程193

5.4.1 PLD的开发过程193

5.4.2 PLD的编程技术194

本章小结196

习题5196

自测题5197

第6章 数／模接口电路与 555定时器199

6.1 集成数／模转换器199

6.1.1 数／模转换的基本概念199

6.1.2 常用数／模转换电路200

6.1.3 集成DAC的主要性能参数202

6.1.4 集成数／模转换器DAC 0832205

6.2 集成模／数转换器208

6.2.1 模／数转换的一般过程208

6.2.2 常用模／数转换电路210

6.2.3 集成ADC的主要性能参数216

6.2.4 集成模／数转换器ADC0809217

6.3 数／模接口电路的应用219

6.3.1 程控增益放大器219

6.3.2 数据采集与控制系统220

6.4 555定时器及其应用221

6.4.1 555定时器的电路结构与功能221

6.4.2 用555定时器构成多谐振荡器223

6.4.3 用555定时器构成单稳态触发器224

6.4.4 用555定时器构成施密特触发器225

本章小结226

习题6227

自测题6228

第7章 数字系统设计230

7.1 数字系统设计概述230

7.1.1 数字系统的基本概念230

7.1.2 数字系统设计的一般过程231

7.1.3 数字系统的总体方案与逻辑划分232

7.1.4 数据子系统的构造方法235

7.2 控制子系统的设计工具237

7.2.1 ASM图237

7.2.2 分组—按序算法语言240

7.3 控制子系统的实现方法243

7.3.1 硬件控制器的实现方法243

7.3.2 微程序控制器的实现方法246

7.4 数字系统设计举例248

7.4.1 14位二进制数密码锁系统248

7.4.2 铁道路口交通控制系统253

本章小结256

习题7257

自测题7259

第8章 电子设计自动化261

8.1 EDA概述261

8.1.1 EDA的发展历程261

8.1.2 硬件描述语言262

8.1.3 EDA软件工具263

8.1.4 现代数字设计方法264

8.2 硬件描述语言VHDL初步267

8.2.1 VHDL源程序的基本结构267

8.2.2 VHDL的基本语法273

8.2.3 VHDL的主要描述语句277

8.3 VHDL设计实例283

8.3.1 组合电路设计283

8.3.2 时序电路设计284

8.3.3 数字系统设计286

8.4 QuartusⅡ开发系统及其使用290

8.4.1 设计输入291

8.4.2 设计实现297

8.4.3 设计验证299

8.4.4 器件编程301

本章小结302

习题8302

自测题8303

附录 各章习题和自测题的参考答案306

参考文献337