目录
第1章 数字逻辑基础 1
1.1 概述 1
1.1.1 数字技术的特点 1
1.1.2 数字电路的发展 2
1.1.3 数字电路的研究对象、分析工具及描述方法 3
1.2 数制与码制 3
1.2.1 基数、位权的基本概念 3
1.2.2 几种常用的数制 4
1.2.3 数制之间的相互转换 5
1.2.4 码制 8
1.3 三种基本逻辑运算 10<p> </p> <p>目录</p> <p> </p> <p>第1章 数字逻辑基础 1</p> <p> 1.1 概述 1</p> <p> 1.1.1 数字技术的特点 1</p> <p> 1.1.2 数字电路的发展 2</p> <p> 1.1.3 数字电路的研究对象、分析工具及描述方法 3</p> <p> 1.2 数制与码制 3</p> <p> 1.2.1 基数、位权的基本概念 3</p> <p> 1.2.2 几种常用的数制 4</p> <p> 1.2.3 数制之间的相互转换 5</p> <p> 1.2.4 码制 8</p> <p> 1.3 三种基本逻辑运算 10</p> <p> 1.3.1 与运算 10</p> <p> 1.3.2 或运算 11</p> <p> 1.3.3 非运算 12</p> <p> 1.3.4 常用复合逻辑 13</p> <p> 1.4 逻辑代数的基本定理 14</p> <p> 1.4.1 逻辑代数的基本定律 14</p> <p> 1.4.2 基本规则 15</p> <p> 1.4.3 逻辑运算的优先级别 16</p> <p> 1.4.4 基本定律的应用 16</p> <p> 1.5 逻辑函数及其表示方法 18</p> <p> 1.5.1 逻辑函数的定义 18</p> <p> 1.5.2 逻辑函数的表示方法 18</p> <p> 1.6 逻辑函数的化简 21</p> <p> 1.6.1 逻辑函数化简的意义 21</p> <p> 1.6.2 代数化简法 22</p> <p> 1.6.3 卡诺图化简法 25</p> <p> 小结 33</p> <p> 习题 34</p> <p> 习题分析举例 36</p> <p>第2章 逻辑门电路 40</p> <p> 2.1 简单的与、或、非门电路 40</p> <p> 2.1.1 二极管的开关特性 40</p> <p> 2.1.2 三极管的开关特性 41</p> <p> 2.1.3 简单的与、或、非门电路 43</p> <p> 2.2 TTL与非门电路 47</p> <p> 2.2.1 TTL与非门的工作原理 47</p> <p> 2.2.2 TTL与非门的外特性 50</p> <p> 2.2.3 TTL与非门的主要参数 52</p> <p> 2.2.4 抗饱和TTL电路 57</p> <p> 2.2.5 集电极开路与非门和三态与非门 58</p> <p> 2.3 CMOS门电路 62</p> <p> 2.3.1 NMOS逻辑门电路 62</p> <p> 2.3.2 CMOS逻辑门电路 64</p> <p> 2.3.3 CMOS传输门 67</p> <p> 2.4 逻辑门电路使用中的几个实际问题 68</p> <p> 2.4.1 各种门电路之间的接口问题 68</p> <p> 2.4.2 门电路带其他负载的问题 72</p> <p> 2.4.3 多余输入端的处理措施 72</p> <p> 小结 73</p> <p> 习题 73</p> <p> 习题分析举例 76</p> <p>第3章 组合逻辑电路 79</p> <p> 3.1 概述 79</p> <p> 3.1.1 组合逻辑电路的特点 79</p> <p> 3.1.2 组合逻辑电路逻辑功能描述方式及各种描述方式的相互关系 80</p> <p> 3.2 组合逻辑电路的分析方法 83</p> <p> 3.3 组合逻辑电路设计的一般方法 87</p> <p> 3.4 编码器与译码器 90</p> <p> 3.4.1 编码器 90</p> <p> 3.4.2 译码器 94</p> <p> 3.5 数据分配器与数据选择器 104</p> <p> 3.5.1 数据分配器 104</p> <p> 3.5.2 数据选择器 104</p> <p> 3.6 算术运算电路 110</p> <p> 3.6.1 加法器 110</p> <p> 3.6.2 二进制减法运算 112</p> <p> 3.6.3 加法器应用举例 115</p> <p> 3.6.4 数值比较器 117</p> <p> 3.7 组合逻辑电路应用举例 121</p> <p> 3.7.1 奇偶发生器/校验器在数据传输中的应用 121</p> <p> 3.7.2 简易交通信号灯控制电路 122</p> <p> 3.7.3 全加器电路实现形式的多样性讨论 124</p> <p> 3.8 组合逻辑电路中的竞争-冒险 129</p> <p> 3.8.1 产生竞争-冒险的原因 129</p> <p> 3.8.2 冒险现象的判别 131</p> <p> 3.8.3 消除冒险现象的方法 132</p> <p>小结 134</p> <p>习题 135</p> <p> 习题分析举例 140</p> <p>第4章 触发器 145</p> <p> 4.1 概述 145</p> <p> 4.2 触发器的电路结构与工作原理 146</p> <p> 4.2.1 基本RS触发器 146</p> <p> 4.2.2 同步RS触发器 149</p> <p> 4.2.3 主从触发器 153</p> <p> 4.2.4 边沿触发器 157</p> <p> 4.3 触发器的逻辑功能及其描述方法 160</p> <p> 4.3.1 RS触发器 161</p> <p> 4.3.2 JK触发器 163</p> <p> 4.3.3 D触发器 163</p> <p> 4.3.4 T触发器 164</p> <p> 4.4 触发器的脉冲工作特性 167</p> <p> 4.4.1 传输延迟时间 167</p> <p> 4.4.2 建立时间 168</p> <p> 4.4.3 保持时间 168</p> <p> 4.4.4 *大时钟频率 168</p> <p> 小结 169</p> <p> 习题 169</p> <p> 习题分析举例 174</p> <p>第5章 时序逻辑电路 179</p> <p> 5.1 概述 179</p> <p> 5.1.1 时序逻辑电路的一般结构形式 179</p> <p> 5.1.2 时序逻辑电路的描述方法 180</p> <p> 5.2 时序逻辑电路的分析方法 182</p> <p> 5.2.1 同步时序逻辑电路分析举例 182</p> <p> 5.2.2 异步时序电路分析举例 185</p> <p> 5.3 寄存器和移位寄存器 187</p> <p> 5.3.1 寄存器 187</p> <p> 5.3.2 移位寄存器 188</p> <p> 5.4 计数器 192</p> <p> 5.4.1 触发器组成的计数器 192</p> <p> 5.4.2 集成计数器 195</p> <p> 5.4.3 计数器的设计方法 204</p> <p> 5.5 顺序脉冲发生器与序列信号发生器 213</p> <p> 5.5.1 顺序脉冲发生器 213</p> <p> 5.5.2 序列信号发生器 214</p> <p> 5.6 时序逻辑电路应用举例 216</p> <p> 5.6.1 定周期交通信号灯控制电路 216</p> <p> 5.6.2 多路脉冲信号形成电路 217</p> <p> 5.6.3 计数器电路实现形式的灵活性讨论 218</p> <p> 小结 225</p> <p> 习题 226</p> <p> 习题分析举例 229</p> <p>第6章 半导体存储器 234</p> <p> 6.1 概述 234</p> <p> 6.2 只读存储器 237</p> <p> 6.3 随机存储器 245</p> <p> 小结 252</p> <p> 习题 253</p> <p>第7章 脉冲波形的产生与变换 257</p> <p> 7.1 概述 257</p> <p> 7.2 多谐振荡器 258</p> <p> 7.2.1 反相器与RC元件组成的环形多谐振荡器 259</p> <p> 7.2.2 采用石英晶体的多谐振荡器 264</p> <p> 7.3 单稳态触发器 266</p> <p> 7.3.1 门电路与RC元件构成的单稳态触发器 266</p> <p> 7.3.2 集成单稳态触发器 269</p> <p> 7.3.3 单稳态触发器的应用 271</p> <p> 7.4 施密特触发器 272</p> <p> 7.4.1 门电路构成的施密特触发器 273</p> <p> 7.4.2 施密特触发器的应用 275</p> <p> 7.5 555定时器及其应用 277</p> <p> 7.5.1 555定时器的电路组成及工作原理 277</p> <p> 7.5.2 555构成的施密特触发器 279</p> <p> 7.5.3 555构成的单稳态触发器 280</p> <p> 7.5.4 555构成的多谐振荡器 282</p> <p> 7.6 应用电路举例 285</p> <p> 小结 287</p> <p> 习题 288</p> <p> 习题分析举例 293</p> <p>第8章 数/模与模/数转换电路 296</p> <p> 8.1 概述 296</p> <p> 8.2 数/模转换电路 297</p> <p> 8.2.1 D/A转换的基本思路 297</p> <p> 8.2.2 典型的D/A转换电路 298</p> <p> 8.2.3 D/A转换器的输出方式 302</p> <p> 8.2.4 D/A转换器的主要技术参数 304</p> <p> 8.2.5 集成D/A转换器应用举例 306</p> <p> 8.3 模数转换电路 308</p> <p> 8.3.1 A/D转换的基本原理 308</p> <p> 8.3.2 直接A/D转换器 311</p> <p> 8.3.3 间接A/D转换器 315</p> <p> 8.3.4 A/D转换器的主要技术参数 318</p> <p> 8.3.5 集成A/D转换器举例 319</p> <p> 小结 320</p> <p> 习题 320</p> <p> 习题分析举例 323</p> <p>第9章 可编程逻辑器件 325</p> <p> 9.1 概述 325</p> <p> 9.1.1 可编程逻辑器件发展过程简介 325</p> <p> 9.1.2 PLD的分类 326</p> <p> 9.1.3 PLD中门电路的习惯表示方法 328</p> <p> 9.2 PLA和PAL的电路结构 328</p> <p> 9.2.1 PLA的电路结构与应用举例 329</p> <p> 9.2.2 PAL的电路结构与应用举例 329</p> <p> 9.3 通用阵列逻辑(GAL) 335</p> <p> 9.3.1 GAL器件的基本结构 335</p> <p> 9.3.2 可编程输出逻辑宏单元OLMC 335</p> <p> 9.3.3 GAL器件的特点 340</p> <p> 9.4 高密度可编程逻辑器件HPLD 341</p> <p> 9.4.1 典型的CPLD结构 342</p> <p> 9.4.2 现场可编程门阵列FPGA 347</p> <p> 9.4.3 CPLD与FPGA比较 351</p> <p> 小结 351</p> <p> 习题 352</p> <p>第10章 VHDL简介 353</p> <p> 10.1 VHDL基础 353</p> <p> 10.1.1 标识符、常量及信号 354</p> <p> 10.1.2 数据类型 355</p> <p> 10.1.3 运算操作符 356</p> <p> 10.1.4 基本设计单元 357</p> <p> 10.2 常用组合逻辑功能器件的VHDL描述 359</p> <p> 10.2.1 VHDL的主要描述语句 359</p> <p> 10.2.2 常用组合逻辑功能器件的VHDL描述 363</p> <p> 10.3 触发器的VHDL描述 368</p> <p> 10.3.1 时钟信号的VHDL描述 368</p> <p> 10.3.2 D触发器的VHDL描述 369</p> <p> 10.3.3 JK触发器的VHDL描述 371</p> <p> 10.3.4 RS触发器的VHDL描述 372</p> <p> 10.4 常见时序逻辑电路的VHDL描述 373</p> <p> 10.4.1 生成语句及元件例化语句 373</p> <p> 10.4.2 寄存器的VHDL描述 375</p> <p> 10.4.3 计数器的VHDL描述 377</p> <p> 小结 380</p> <p> 习题 380</p> <p>第11章 VHDL在数字系统分析与设计中的应用举例 381</p> <p> 11.1 键盘编码器电路组成及程序分析 381</p> <p> 11.2 具有基本功能的数字时钟电路的设计 385</p> <p> 11.2.1 设计要求及系统框图 386</p> <p> 11.2.2 从上到下的层次化设计 387</p> <p> 11.2.3 从下向上创建模块 389</p> <p> 11.2.4 设计顶层模块的VHDL源程序 395</p> <p> 11.3 简易交通信号灯控制电路的设计 398</p> <p> 11.3.1 设计要求及系统框图 399</p> <p> 11.3.2 从上到下的层次化设计 400</p> <p> 11.3.3 从下向上创建模块 401</p> <p> 小结 405</p> <p> 习题 405</p> <p>部分习题参考答案 407</p> <p>参考文献 411</p> <p> </p>显示全部信息前 言第3版前言
本书是在《数字电子技术基础(第2版)》的基础上修订而成的。这次修订的主导思想是在保持原来框架的基础上,力求增加教材内容的启发性与提高读者的阅读兴趣。按照这样的思路,进行了下述几方面的修订。
(1)在主要章节,增加了讨论与思考题。其目的是加深读者对主要内容的理解,开阔思路,举一反三,拓展教材正文没有介绍的相关内容。
(2)增加了典型习题分析,提出了阶梯形学习法,作为解题的指导原则。补充了部分讨论性的习题。
(3)对计数器部分内容进行了整合,按触发器组成的计数器及集成计数器进行分类介绍,系统性更明确;在时序逻辑电路应用举例中,增加了计数器电路实现形式灵活性的讨论,这样与组合逻辑电路中电路实现形式的多样性与灵活性相呼应。
(4)在DAC一节增加了DAC应用举例,扩展了对DAC应用的理解。<p>第3版前言</p> <p> </p> <p> 本书是在《数字电子技术基础(第2版)》的基础上修订而成的。这次修订的主导思想是在保持原来框架的基础上,力求增加教材内容的启发性与提高读者的阅读兴趣。按照这样的思路,进行了下述几方面的修订。</p> <p> (1)在主要章节,增加了讨论与思考题。其目的是加深读者对主要内容的理解,开阔思路,举一反三,拓展教材正文没有介绍的相关内容。</p> <p> (2)增加了典型习题分析,提出了阶梯形学习法,作为解题的指导原则。补充了部分讨论性的习题。</p> <p> (3)对计数器部分内容进行了整合,按触发器组成的计数器及集成计数器进行分类介绍,系统性更明确;在时序逻辑电路应用举例中,增加了计数器电路实现形式灵活性的讨论,这样与组合逻辑电路中电路实现形式的多样性与灵活性相呼应。</p> <p> (4)在DAC一节增加了DAC应用举例,扩展了对DAC应用的理解。</p> <p> 教材的本质不仅在于介绍有关基本知识,还应激发读者对相关问题的思考。编者希望使理论与实践紧密结合,培养学生的工程意识;注重单元电路的改进过程,启发学生创新思维;经典内容与新技术融合,引导学生学用结合。</p> <p> 参加本版修订工作的有杨照辉(第1、2、6、7章)、林涛(第3~5章)、林杉(第8~11章),林涛负责策划与统稿。</p> <p> 限于编者的水平,书中难免会有疏漏和不足之处,欢迎读者批评指正(邮箱: taolin@chd.edu.cn)。</p> <p> </p> <p>编 者 </p> <p>2017年10月 </p>显示全部信息免费在线读第3章 组合逻辑电路
内容提要:本章讨论了组合逻辑电路的5种描述方式及组合逻辑电路的分析和设计方法;分别介绍了编码器、译码器、数据选择器、数据分配器、加法器等常用的组合逻辑功能器件;以全加器为例,讨论了组合逻辑电路实现的多样性与灵活性;简要介绍了组合逻辑电路中的竞争冒险。 学习提示:组合逻辑电路作为数字电路的核心内容之一,学习中要明确组合逻辑电路的有关概念;熟练掌握组合逻辑电路的分析和设计方法;熟悉常用组合逻辑功能器件的定义、工作原理、常用芯片、功能扩展等。3.1 概述 数字电路按其逻辑功能可分为两大类,即组合逻辑电路和时序逻辑电路。本章**讨论组合逻辑电路的分析与设计方法,介绍常用组合逻辑功能器件的概念及应用。3.1.1 组合逻辑电路的特点 组合逻辑电路是指在任何时刻,逻辑电路的输出状态只取决于该时刻各输入状态的组合,而与电路原来的状态无关。 组合逻辑电路的结构特点是:电路由各种门电路构成,不存在反馈。 如图3.1所示电路由反相器、与门、或门构成,电路中没有反馈,它符合组合逻辑电路的结构特点,因此,该电路是一个简单的组合逻辑电路。
图3.1 组合逻辑电路
数字电子技术基础作为电气信息类的技术基础课,其主要内容与其他教材没有本质区别,但本书在介绍基本内容的基础上,融入了编者在教学过程中的思考与积累,在修改中,注重了对细节内容的描述,以便更符合“适合学生循序渐进地学习”这一特点。