本书为“十二五”普通高等教育本科**级规划教材、**精品课程“电子技术基础”系列教材之一。
全书共分9章:数字电路基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、半导体存储器、可编程逻辑器件,以及模数与数模转换器。本书遵循保证基础知识、加强现代方法、理论联系实际、便于教学实施的编写原则,在保证基本概念、电路分析方法和设计基本方法的基础上,强化了现代数字电路分析、设计与工程应用的结合。
每章先综述所介绍的内容和讨论的主要问题,然后进行正文叙述,知识点和例题有机结合。本书每节后面都有思考题,*后进行小结,并附有自测题和习题,从而达到有的放矢、循序渐进、前后呼应的目的。本书可读性强,适于自学。为方便教师教学,本书配有免费电子教学课件。
数字电子技术基础-(第2版)_韩焱_电子工业出版社_

第1章 数字电路基础 (1)
1.1 数字电路概述 (1)
1.1.1 模拟信号与数字信号 (1)
1.1.2 数字信号的表示方法 (1)
1.1.3 数字电路 (2)
1.2 数制和码制 (3)
1.2.1 几种常用数制 (4)
1.2.2 不同数制之间的相互转换 (5)
1.2.3 码制 (7)
1.3 二进制算术运算 (9)
1.4 逻辑代数基础 (10)
1.4.1 逻辑代数的三种基本运算 (10)
1.4.2 逻辑代数的基本公式和常用公式 (13)
1.4.3 逻辑代数的基本规则 (14)
1.5 逻辑函数的化简 (15)
1.5.1 逻辑函数的*简形式及变换 (15)
1.5.2 逻辑函数的公式化简法 (16)
1.5.3 用卡诺图化简逻辑函数 (17)
1.6 逻辑关系描述方法的相互转换 (23)
1.6.1 用波形图描述逻辑函数 (23)
1.6.2 逻辑函数描述方法间的转换 (24)
1.7 硬件描述语言VHDL简介 (26)
1.7.1 VHDL的基本结构 (26)
1.7.2 VHDL的语言元素 (28)
1.7.3 VHDL的基本语句 (31)
本章小结 (33)
自测题 (34)
习题1 (35)
第2章 逻辑门电路 (37)
2.1 半导体器件的开关特性 (37)
2.1.1 半导体二极管的开关特性 (38)
2.1.2 晶体三极管的开关特性 (39)
2.2 分立元件门电路 (40)
2.3 TTL集成逻辑门 (42)
2.3.1 TTL与非门的电路结构与工作原理 (42)
2.3.2 TTL与非门的外部电气特性与主要参数 (43)
2.3.3 TTL与非门的改进系列 (50)
2.3.4 其他逻辑功能的TTL门电路 (52)
2.3.5 TTL集电极开路门(OC门)和三态输出门(TS门) (53)
2.3.6 TTL门电路的使用规则 (57)
*2.4 其他类型的双极型数字集成电路 (59)
2.4.1 发射极耦合逻辑(ECL)门 (59)
2.4.2 集成注入逻辑(I2L)门 (60)
2.5 CMOS逻辑门 (61)
2.5.1 MOS管的开关特性 (62)
2.5.2 CMOS反相器 (63)
2.5.3 其他逻辑功能的CMOS门电路 (66)
2.5.4 CMOS传输门 (67)
2.5.5 CMOS漏极开路门与CMOS三态输出门 (68)
2.5.6 各种系列CMOS数字集成电路的比较 (69)
2.5.7 CMOS门电路的使用规则 (70)
*2.6 Bi-CMOS门电路 (71)
2.7 门电路的VHDL描述 (72)
本章小结 (73)
自测题 (73)
习题2 (74)
第3章 组合逻辑电路 (77)
3.1 概述 (77)
3.2 基于门电路的组合逻辑电路的分析与设计 (77)
3.2.1 基于门电路的组合逻辑电路的分析 (78)
3.2.2 基于门电路的组合逻辑电路的设计 (79)
3.3 常用集成中规模组合逻辑电路 (80)
3.3.1 编码器 (80)
3.3.2 译码器 (83)
3.3.3 数据选择器 (89)
3.3.4 数值比较器 (91)
3.3.5 加法器 (92)
3.4 中规模组合逻辑电路的应用 (95)
3.4.1 译码器的应用 (96)
3.4.2 数据选择器的应用 (99)
3.4.3 全加器的应用 (101)
3.5 竞争-冒险 (102)
3.5.1 竞争-冒险的基本概念 (102)
3.5.2 竞争-冒险的判断方法 (103)
3.5.3 竞争-冒险的消除方法 (104)
3.6 组合逻辑电路的VHDL描述 (105)
3.6.1 编码器的VHDL描述 (105)
3.6.2 译码器的VHDL描述 (106)
3.6.3 4选1数据选择器的VHDL描述 (106)
本章小结 (107)
自测题 (107)
习题3 (109)
第4章 触发器 (113)
4.1 概述 (113)
4.2 基本RS触发器 (114)
4.2.1 与非门组成的基本RS触发器 (114)
4.2.2 或非门组成的基本RS触发器 (116)
4.2.3 应用举例 (117)
4.3 同步触发器 (118)
4.3.1 同步RS触发器 (118)
4.3.2 同步D触发器 (120)
4.3.3 同步触发器的空翻现象 (121)
4.4 主从触发器 (121)
4.4.1 主从RS触发器 (121)
4.4.2 主从JK触发器 (122)
4.4.3 其他主从结构的触发器 (125)
4.5 边沿触发器 (126)
4.5.1 维持-阻塞边沿D触发器 (126)
4.5.2 用CMOS传输门组成的边沿D触发器 (128)
4.5.3 利用传输延迟时间的边沿JK触发器 (128)
4.6 触发器的电路结构和逻辑功能的关系 (130)
4.7 集成触发器简介及其应用举例 (130)
4.8 触发器的VHDL描述 (133)
本章小结 (135)
自测题 (135)
习题4 (137)
第5章 时序逻辑电路 (141)
5.1 概述 (141)
5.2 时序逻辑电路的分析 (142)
5.2.1 分析时序逻辑电路的一般步骤 (142)
5.2.2 寄存器和移位寄存器 (142)
5.2.3 计数器 (147)
5.3 时序逻辑电路的设计 (163)
5.4 中规模集成时序逻辑电路及其应用 (171)
5.4.1 集成计数器的应用 (172)
5.4.2 寄存器的应用 (177)
5.5 顺序脉冲发生器和序列信号发生器 (178)
5.5.1 顺序脉冲发生器 (178)
5.5.2 序列信号发生器 (180)
5.6 利用VHDL硬件描述语言的时序逻辑电路设计 (182)
5.6.1 VHDL中的状态描述 (182)
5.6.2 一般时序逻辑电路的VHDL描述举例 (183)
5.6.3 状态机及其VHDL描述 (184)
本章小结 (189)
自测题 (189)
习题5 (191)
第6章 脉冲信号的产生与整形 (196)
6.1 概述 (196)
6.2 施密特触发器 (197)
6.2.1 门电路构成的施密特触发器 (197)
6.2.2 集成施密特触发器 (199)
6.2.3 用555定时器构成的施密特触发器 (201)
6.2.4 施密特触发器的应用 (204)
6.3 单稳态触发器 (205)
6.3.1 门电路构成的单稳态触发器 (205)
6.3.2 集成单稳态触发器 (207)
6.3.3 用555定时器构成的单稳态触发器 (209)
6.3.4 单稳态触发器的应用 (211)
6.4 多谐振荡器 (213)
6.4.1 用门电路组成的多谐振荡器 (213)
6.4.2 石英晶体组成的多谐振荡器 (214)
6.4.3 由555定时器构成的多谐振荡器 (215)
6.4.4 多谐振荡器的应用——燃气灶熄火声光报警电路 (217)
本章小结 (218)
自测题 (218)
习题6 (219)
第7章 半导体存储器 (222)
7.1 概述 (222)
7.1.1 半导体存储器的特点 (222)
7.1.2 半导体存储器的分类 (222)
7.1.3 半导体存储器的主要技术指标 (223)
7.1.4 半导体存储器的相关概念 (223)
7.2 只读存储器(ROM) (223)
7.2.1 固定ROM (223)
7.2.2 可编程ROM (225)
7.2.3 可擦除可编程ROM (226)
7.2.4 ROM芯片应用举例 (229)
7.2.5 常用集成ROM存储器芯片 (231)
7.3 随机存储器(RAM) (232)
7.3.1 RAM的基本结构 (233)
7.3.2 SRAM的静态存储单元 (234)
7.3.3 DRAM的动态存储单元 (236)
7.4 存储容量的扩展 (237)
7.4.1 位扩展 (237)
7.4.2 字扩展 (238)
7.4.3 字、位同时扩展 (239)
7.5 存储器的VHDL描述 (240)
7.5.1 只读存储器的VHDL描述 (240)
7.5.2 随机存储器的VHDL描述 (240)
本章小结 (241)
自测题 (241)
习题7 (243)
第8章 可编程逻辑器件 (244)
8.1 概述 (244)
8.1.1 PLD的基本结构 (244)
8.1.2 PLD的分类 (245)
8.1.3 PLD的电路表示方法 (245)
8.1.4 PLD的性能特点 (246)
8.2 可编程阵列逻辑(PAL) (246)
8.2.1 PAL的基本电路结构 (247)
8.2.2 PAL的应用举例 (247)
8.3 通用阵列逻辑器件(GAL) (248)
8.3.1 GAL的基本电路结构 (248)
8.3.2 GAL的输出逻辑宏单元(OLMC)的组成结构 (248)
8.3.3 GAL的特点 (251)
8.4 复杂可编程逻辑器件(CPLD) (252)
8.4.1 CPLD的基本结构 (252)
8.4.2 MAX7000系列的结构和功能 (252)
8.4.3 MAX7000系列中的宏单元 (253)
8.4.4 逻辑阵列块 (254)
8.4.5 MAX7000系列的其他组成部分 (254)
8.4.6 CPLD的特性 (255)
8.5 现场可编程门阵列器件(FPGA) (255)
8.5.1 FPGA的基本结构 (256)
8.5.2 查找表的原理与结构 (256)
8.5.3 FLEX 10K系列的基本结构 (257)
8.5.4 FPGA的特点 (260)
8.5.5 FPGA与CPLD在功能和性能上的主要差别 (261)
8.6 基于可编程逻辑器件的数字系统设计 (262)
8.6.1 基于可编程逻辑器件的数字系统设计流程 (262)
8.6.2 设计举例 (264)
本章小结 (266)
自测题 (266)
习题8 (266)
第9章 模数与数模转换器 (267)
9.1 数模(D/A)转换器 (267)
9.1.1 D/A转换器的转换特性及其主要技术指标 (268)
9.1.2 D/A转换器的工作原理 (268)
9.1.3 集成D/A转换器及其应用 (271)
9.2 模数(A/D)转换器 (274)
9.2.1 A/D转换器的基本原理及分类 (274)
9.2.2 并行比较型A/D转换器 (276)
9.2.3 逐次逼近型A/D转换器 (278)
9.2.4 双积分型A/D转换器 (280)
9.2.5 A/D转换器的主要技术指标 (282)
9.2.6 集成A/D转换器及其应用 (282)
本章小结 (284)
自测题 (285)
习题9 (286)
参考文献 (287)

第2版前言
“电子技术基础”是电类各专业极其重要的专业基础课和技术基础课。随着经济发展与社会进步,对高等技术人才知识结构提出了新的要求,“电子技术基础”也成为部分非电类专业的必修课。为适应这一要求,本书是在总结中北大学(原华北工学院)电子技术课程组多年来“电子技术基础”教学改革和**精品课程(http://netschool.nuc.edu.cn/KJJD/dzjs)、电工电子**级示范实验**(http://eetes.nuc.edu.cn)建设的实践基础上,按照教育部颁布的高等学校“电子技术基础”课程教学基本要求,为达到加强学生基础理论和实践能力培养目标而编写的。
本书于2012年被评为“十二五”普通高等教育本科**级规划教材。
本书的编写力求教学内容和课程体系符合改革与整体优化的要求,使教材具有科学性、系统性、基础性、可读性与扩展性,遵循了保证基础知识、加强现代方法、理论联系实际、便于教学实施的编写原则,主要反映在以下几点:
① 突出了集成数字电路。弱化了分立器件、门电路和触发器级电路的分析和设计,强化了基于中大规模集成器件数字电路的分析和设计方法。
② 强化了分析、设计方法在实际工程上的应用。在介绍分析、设计方法的同时,增加了较多的应用实例,以培养学生的工程实践与创新能力。
③ 引入了部分新概念、新技术、新器件及其电路。如引入了FPGA、CPLD、Flash存储器等,使学生既有扎实的基础,又了解电子技术的新发展。
④ 增加了VHDL硬件描述语言及其应用方面的内容。使学生在学习数字电路分析、设计原理的同时,学习利用VHDL进行数字逻辑分析和设计方法,培养学生掌握先进技术能力。有关EDA软件方面的内容,可与毕满清主编的《电子技术实验与课程设计(第4版)》配套使用。
⑤ 在编写方法上,每章先综述该章介绍的内容、要讨论的主要问题、达到的目的,然后进行正文叙述,做到知识点与例题有机结合,每节后面有思考题,*后进行小结,并附有自测题、习题,达到有的放矢、循序渐进、前后呼应的目的,符合学生的学习和认识规律,可读性强,适于自学。
书中标有“*”的部分为选学内容,教师可根据专业要求、学时数,以及学生层次的不同进行灵活处理。
韩焱任主编,负责全书的组织、修改和定稿。张艳花、王康谊任副主编,协助主编工作。本书的具体编写分工情况为:薛英娟(第1章)、张艳花(第2章)、李兆光(第3、7章)、王康谊(第5章)、杨慧娟(第4、6章)、周惠(第8章)、韩焱(第9章)。
本书由中北大学毕满清教授担任主审,他对书稿进行了非常认真细致的审查,提出了许多宝贵意见,在此我们表示衷心的感谢!
本书与毕满清主编的《模拟电子技术基础》(ISBN 978-7-121-06600-9)同为**精品课程“电子技术基础”系列教材。
本书为任课教师提供配套的教学资源(包含电子教案及习题解答),需要者可登录华信教育资源网(http://www.hxedu.com.cn),注册之后进行免费下载,或发邮件到unicode@phei.com.cn进行咨询。
由于作者的能力和水平有限,书中难免会有不妥之处和错误,恳请广大师生和本书读者提出批评和改进意见。
作 者