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**篇数字电路基础
第1章绪论
1.1数字信号与数字电路
1.2数制
1.2.1十进制
1.2.2二进制
1.2.3十六进制
1.2.4不同进制的转换
1.3补码
1.4编码
1.4.1十进制代码
1.4.2循环码
1.4.3ASCII码<p>目录</p> <p>**篇数字电路基础</p> <p>第1章绪论</p> <p>1.1数字信号与数字电路</p> <p>1.2数制</p> <p>1.2.1十进制</p> <p>1.2.2二进制</p> <p>1.2.3十六进制</p> <p>1.2.4不同进制的转换</p> <p>1.3补码</p> <p>1.4编码</p> <p>1.4.1十进制代码</p> <p>1.4.2循环码</p> <p>1.4.3ASCII码</p> <p>习题</p> <p>第2章逻辑代数基础</p> <p>2.1逻辑运算</p> <p>2.1.1与逻辑</p> <p>2.1.2或逻辑</p> <p>2.1.3非逻辑</p> <p>2.1.4两种复合逻辑</p> <p>2.1.5两种特殊逻辑</p> <p>2.2逻辑代数中的公式</p> <p>2.2.1基本公式</p> <p>2.2.2常用公式</p> <p>2.2.3关于异或逻辑</p> <p>2.3三种规则</p> <p>2.3.1代入规则</p> <p>2.3.2反演规则</p> <p>2.3.3对偶规则</p> <p>2.4逻辑函数的表示方法</p> <p>2.4.1真值表</p> <p>2.4.2函数表达式</p> <p>2.4.3逻辑图</p> <p>2.4.4表示方法的相互转换</p> <p>2.5逻辑函数的标准形式</p> <p>2.5.1*小项表达式</p> <p>2.5.2*大项表达式</p> <p>2.6逻辑函数的化简</p> <p>2.7无关项及其应用</p> <p>习题</p> <p>第二篇数字集成电路</p> <p>第3章门电路</p> <p>3.1分立元件门电路</p> <p>3.1.1二极管与门</p> <p>3.1.2二极管或门</p> <p>3.1.3三极管反相器</p> <p>3.2集成门电路</p> <p>3.2.1CMOS反相器</p> <p>3.2.2其他逻辑门电路</p> <p>3.2.3两种特殊门电路</p> <p>3.2.4CMOS传输门</p> <p>3.3设计项目</p> <p>习题</p> <p>第4章组合逻辑器件</p> <p>4.1组合逻辑电路概述</p> <p>4.2组合电路的分析与设计</p> <p>4.2.1组合电路设计</p> <p>4.2.2组合电路分析</p> <p>4.3常用组合逻辑器件</p> <p>4.3.1编码器</p> <p>4.3.2译码器</p> <p>4.3.3数据选择器与分配器</p> <p>4.3.4加法器</p> <p>4.3.5数值比较器</p> <p>4.3.6奇偶校验器</p> <p>4.4设计项目</p> <p>习题</p> <p>第5章锁存器与触发器</p> <p>5.1基本锁存器及其描述方法</p> <p>5.2门控锁存器</p> <p>5.3脉冲触发器</p> <p>5.4边沿触发器</p> <p>5.5逻辑功能和动作特点</p> <p>5.6设计项目</p> <p>习题</p> <p>第6章时序逻辑器件</p> <p> </p> <p>6.1时序逻辑电路概述</p> <p> </p> <p>6.2时序电路的功能描述</p> <p> </p> <p>6.2.1状态转换表</p> <p> </p> <p>6.2.2状态转换图</p> <p> </p> <p>6.2.3时序图</p> <p> </p> <p>6.3时序电路的分析与设计</p> <p> </p> <p>6.3.1时序电路分析</p> <p> </p> <p>6.3.2时序电路设计</p> <p> </p> <p>6.4寄存器与移位寄存器</p> <p> </p> <p>6.4.1寄存器</p> <p> </p> <p>6.4.2移位寄存器</p> <p> </p> <p>6.5计数器</p> <p> </p> <p>6.5.1同步计数器设计</p> <p> </p> <p>6.5.2异步计数器分析</p> <p> </p> <p>6.5.3其他进制计数器的改接</p> <p> </p> <p>6.5.4两种特殊计数器</p> <p> </p> <p>6.6典型时序逻辑单元电路</p> <p> </p> <p>6.6.1顺序脉冲发生器</p> <p> </p> <p>6.6.2序列信号产生器</p> <p> </p> <p>6.7设计项目</p> <p> </p> <p>6.7.1交通灯控制器设计</p> <p> </p> <p>6.7.2简易频率计设计</p> <p> </p> <p>6.7.3数码管控制器设计</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第7章半导体存储器</p> <p> </p> <p>7.1ROM</p> <p> </p> <p>7.2RAM</p> <p> </p> <p>7.2.1静态RAM</p> <p> </p> <p>7.2.2动态RAM</p> <p> </p> <p>7.3存储容量的扩展</p> <p> </p> <p>7.4ROM的应用</p> <p> </p> <p>7.4.1实现组合逻辑函数</p> <p> </p> <p>7.4.2实现代码转换</p> <p> </p> <p>7.4.3构成函数发生器</p> <p> </p> <p>7.5设计项目</p> <p> </p> <p>7.5.1DDS信号源设计</p> <p> </p> <p>7.5.2LED点阵驱动电路设计</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第8章脉冲电路</p> <p> </p> <p>8.1描述脉冲的主要参数</p> <p> </p> <p>8.2555定时器及应用</p> <p> </p> <p>8.2.1施密特电路</p> <p> </p> <p>8.2.2单稳态电路</p> <p> </p> <p>8.2.3多谐振荡器</p> <p> </p> <p>8.3设计项目</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第9章数模与模数转换器</p> <p> </p> <p>9.1数模转换器</p> <p> </p> <p>9.1.1权电阻网络DAC</p> <p> </p> <p>9.1.2梯形电阻网络DAC</p> <p> </p> <p>9.1.3D/A转换器的性能指标</p> <p> </p> <p>9.2模数转换器</p> <p> </p> <p>9.2.1采样保持电路</p> <p> </p> <p>9.2.2量化与编码电路</p> <p> </p> <p>9.2.3A/D转换器的性能指标</p> <p> </p> <p>9.3设计项目</p> <p> </p> <p>9.3.1可编程增益放大器设计</p> <p> </p> <p>9.3.2数控直流稳压电源设计</p> <p> </p> <p>9.3.3温度测量电路设计</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第三篇数字设计新技术</p> <p> </p> <p>第10章EDA技术基础</p> <p> </p> <p>10.1EDA技术综述</p> <p> </p> <p>10.1.1PLD的发展历史</p> <p> </p> <p>10.1.2硬件描述语言</p> <p> </p> <p>10.1.3EDA工具软件</p> <p> </p> <p>10.2Verilog HDL</p> <p> </p> <p>10.2.1Verilog基本结构</p> <p> </p> <p>10.2.2三种描述方法</p> <p> </p> <p>10.2.3层次化设计方法</p> <p> </p> <p>10.3Verilog HDL语法</p> <p> </p> <p>10.3.1基本语法</p> <p> </p> <p>10.3.2数据类型</p> <p> </p> <p>10.3.3参数定义</p> <p> </p> <p>10.3.4操作符</p> <p> </p> <p>10.4测试激励文件</p> <p> </p> <p>第11章常用数字器件的描述</p> <p> </p> <p>11.1组合器件的描述</p> <p> </p> <p>11.1.1基本门电路</p> <p> </p> <p>11.1.2编码器</p> <p> </p> <p>11.1.3译码器</p> <p> </p> <p>11.1.4数据选择器</p> <p> </p> <p>11.1.5数值比较器</p> <p> </p> <p>11.1.6三态缓冲器</p> <p> </p> <p>11.1.7奇偶校验器</p> <p> </p> <p>11.2时序器件的描述</p> <p> </p> <p>11.2.1锁存器与触发器</p> <p> </p> <p>11.2.2计数器</p> <p> </p> <p>11.2.3分频器</p> <p> </p> <p>11.2.4双口RAM</p> <p> </p> <p>11.3设计项目</p> <p> </p> <p>11.3.1100MHz频率计设计</p> <p> </p> <p>11.3.2正弦波信号源设计</p> <p> </p> <p>11.3.3VGA彩格控制电路设计</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第12章有限状态机设计</p> <p> </p> <p>12.1状态机一般设计方法</p> <p> </p> <p>12.2状态编码</p> <p> </p> <p>12.3状态机设计示例</p> <p> </p> <p>12.4设计项目</p> <p> </p> <p>12.4.1逐次渐近型A/D转换器的设计</p> <p> </p> <p>12.4.2交通灯控制器的设计</p> <p> </p> <p>12.4.3等精度频率计的设计</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>附录A常用门电路逻辑符号对照表</p> <p> </p> <p>附录B常用元器件引脚速查</p> <p> </p> <p>参考文献</p>显示全部信息前 言前言“数字电路与逻辑设计”是电子信息类和计算机类相关专业一门重要的专业基础课程,理论性和实践性都很强。在多年的电子技术教学实践中,作者深切地体会到高等教育必须适应社会的需求,将学以致用作为培养目标,组织教材内容和编写模式,设计项目和习题,使学生能够从系统的角度学习数字电路,进而提高系统设计的能力。本书作者具有二十多年的电子技术教学经验,主讲EDA技术课程十多年,并具有组织和指导大学生电子设计竞赛、EDA/SOPC电子设计专题、模拟及模数混合应用电路竞赛十多届的丰富经验,为了达到学以致用的培养目标,作者在教材的架构、内容的侧**、设计项目的构思、思考与练习和习题的精选等方面深入思考、精心安排。为了体现“数字电路与逻辑设计”课程的专业基础性,并兼顾没有时序电路难以有效构成数字系统的应用特点,本书采用理论与实践相结合的编排方式,在讲清数字电路理论的同时,注重器件的原理、功能及特性。为了突出教材的针对性和实用性,多数章节配有用于课堂启发教学的思考与练习,并在章末附有设计项目和习题,由浅入深,举一反三,注重系统观点的培养和应用能力的提高。全书共三篇。**篇为数字电路基础,分为2章,主要讲述数字电路的基本概念、数制与编码以及数字电路分析与设计的工具——逻辑代数。第二篇讲述数字系统设计中常用的集成电路,分为7章,以原理为主线,以器件为目标,并通过章内的思考与练习、章末典型的设计项目以便读者及时地掌握知识点并加以应用。第三篇介绍数字设计新技术,分为3章,主要介绍EDA技术的概念、Verilog HDL硬件描述语言以及常用数字器件的描述和有限状态机的设计方法,并配合设计项目,使读者能够快速地熟悉数字系统设计新技术。本书的编写力求突出3个特点: (1) 精简——以应用为导向,注重原理设计,简化器件内部电路分析,突出器件的功能、特性和应用; (2) 完整——在精选内容的同时,注重知识点的完整性。基本门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、脉冲电路和A/D、D/A转换器在数字系统设计中不可或缺,因此本书均有介绍。(3) 实用——通过章内的思考与练习以及许多典型的设计项目和设计性习题,由浅入深,循序渐进,培养读者系统设计的能力。本书由张俊涛编写,陈晓莉帮助绘制了教材中的插图,并对书稿进行了多次审核。在本书编写过程中,作者参考了国内外许多经典的数字电路教材和著作,在此向相关作者表示深深的谢意。本书可作为电子信息类、计算机类等专业本科教材或教学参考书,也可以作为数字电路自学和电子技术课程设计的参考书。将本书作为教材时可采用少学时和多学时两种教学模式,少学时可只讲述**篇和第二篇,因为前两篇已经涵盖了传统数字电子技术的经典内容; 多学时可选讲第三篇,以拓展视野,进一步提高数字系统设计的能力。鉴于作者的水平,书中难免存在疏漏、不妥甚至错误之处,恳请读者提出批评意见和改进建议。编者2017年5月前言 <div>“数字电路与逻辑设计”是电子信息类和计算机类相关专业一门重要的专业基础课程,理论性和实践性都很强。在多年的电子技术教学实践中,作者深切地体会到高等教育必须适应社会的需求,将学以致用作为培养目标,组织教材内容和编写模式,设计项目和习题,使学生能够从系统的角度学习数字电路,进而提高系统设计的能力。本书作者具有二十多年的电子技术教学经验,主讲EDA技术课程十多年,并具有组织和指导大学生电子设计竞赛、EDA/SOPC电子设计专题、模拟及模数混合应用电路竞赛十多届的丰富经验,为了达到学以致用的培养目标,作者在教材的架构、内容的侧**、设计项目的构思、思考与练习和习题的精选等方面深入思考、精心安排。为了体现“数字电路与逻辑设计”课程的专业基础性,并兼顾没有时序电路难以有效构成数字系统的应用特点,本书采用理论与实践相结合的编排方式,在讲清数字电路理论的同时,注重器件的原理、功能及特性。为了突出教材的针对性和实用性,多数章节配有用于课堂启发教学的思考与练习,并在章末附有设计项目和习题,由浅入深,举一反三,注重系统观点的培养和应用能力的提高。全书共三篇。**篇为数字电路基础,分为2章,主要讲述数字电路的基本概念、数制与编码以及数字电路分析与设计的工具——逻辑代数。第二篇讲述数字系统设计中常用的集成电路,分为7章,以原理为主线,以器件为目标,并通过章内的思考与练习、章末典型的设计项目以便读者及时地掌握知识点并加以应用。第三篇介绍数字设计新技术,分为3章,主要介绍EDA技术的概念、Verilog HDL硬件描述语言以及常用数字器件的描述和有限状态机的设计方法,并配合设计项目,使读者能够快速地熟悉数字系统设计新技术。本书的编写力求突出3个特点: (1) 精简——以应用为导向,注重原理设计,简化器件内部电路分析,突出器件的功能、特性和应用; (2) 完整——在精选内容的同时,注重知识点的完整性。基本门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、脉冲电路和A/D、D/A转换器在数字系统设计中不可或缺,因此本书均有介绍。(3) 实用——通过章内的思考与练习以及许多典型的设计项目和设计性习题,由浅入深,循序渐进,培养读者系统设计的能力。本书由张俊涛编写,陈晓莉帮助绘制了教材中的插图,并对书稿进行了多次审核。在本书编写过程中,作者参考了国内外许多经典的数字电路教材和著作,在此向相关作者表示深深的谢意。本书可作为电子信息类、计算机类等专业本科教材或教学参考书,也可以作为数字电路自学和电子技术课程设计的参考书。将本书作为教材时可采用少学时和多学时两种教学模式,少学时可只讲述**篇和第二篇,因为前两篇已经涵盖了传统数字电子技术的经典内容; 多学时可选讲第三篇,以拓展视野,进一步提高数字系统设计的能力。鉴于作者的水平,书中难免存在疏漏、不妥甚至错误之处,恳请读者提出批评意见和改进建议。编者2017年5月<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /></div>显示全部信息媒体评论评论免费在线读第5章锁存器与触发器锁存器和触发器是数字电路中*基本的存储器件,两者共同的特点是能够存储1位二值信息。按照逻辑功能进行划分,锁存器/触发器可分为SR锁存器/触发器、D锁存器/触发器和JK触发器。根据动作特点进行划分,锁存器/触发器又可分为门控锁存器、脉冲触发器和边沿触发器3种类型。锁存器是构成触发器的基础,而触发器是构成时序逻辑电路的基础。本章主要讲述锁存器和触发器的电路结构、逻辑功能和动作特点。5.1基本锁存器及其描述方法逻辑代数中变量和函数只有0和1两种取值,相应地,存储电路应该具有两个稳定的物理状态,一个状态表示0,另一个状态表示1。*基本的存储电路为双稳(bistable)电路,如图51(a)所示,由两个非门交叉耦合构成。所谓交互耦合,是指**个门电路的输出作为第二个门电路的输入(正向连接),第二个门电路的输出又作为**个门电路的输入(反馈连接)。
图51双稳电路及其特性曲线
双稳电路的特性曲线如图51(b)所示,由图中可以看出,双稳电路有两个稳态点A(vO1=1,vO2=0)和C(vO1=0,vO2=1)和一个介稳态点B。对于CMOS反相器构成的双稳电路,处于B点时vO1=vO2≈ (1/2)VDD。由于非门的输出与输入为反相关系,并且交互耦合为正反馈连接,因此当双稳电路处于B点时不能保持,由于内部噪声和外部干扰的影响,必然会转换到A点或C点��所以,介稳态点不是稳定的状态。若将反相器G1的输出vO1命名为Q,则G2的输出vO2为Q′,并且定义Q=0,Q′=1时表示存储的数据为0,定义Q=1,Q′=0时表示存储的数据为1。因此,特性曲线中A点表示存储的数据为1,也称为1状态,C点表示存储的数据为0,也称为0状态。双稳电路的状态由链路构成的瞬间门电路的状态决定,并且能够**地保持下去。因为没有输入端,所以无法控制双稳电路的状态。若将双稳电路中的反相器扩展为二输入与非门或者二输入或非门,就可以构成两种基本锁存器(latch),如图52所示。二输入与非门(或者或非门)的一个输入端用于交叉耦合连接,另一个则作为输入端。通过两个输入信号的共同作用就可以设置或者保持锁存器的状态。
图52两种基本SR锁存器