普通高等教育“十三五”电工电子基础课程规划教材数字电子技术基础(第2版)/沈任元

写给同学们的话
前 言
第 1 章 数字电路和逻辑门电路 1
1. 1 概述 1
1. 2 数字信号与模拟信号 1
1. 3 数字电路的逻辑状态和正负逻辑 2
1. 3. 1 逻辑状态和正负逻辑的规定 2
1. 3. 2 标准高低电平的规定 2
1. 4 基本逻辑关系及其逻辑运算 2
1. 4. 1 与逻辑和与运算 3
1. 4. 2 或逻辑和或运算 3
1. 4. 3 非逻辑和非运算 4
1. 5 半导体器件的开关特性 4
1. 5. 1 半导体基本知识 4
1. 5. 2 半导体二极管及其开关特性 5
1. 5. 3 晶体管及其开关特性 6
1. 6 TTL 集成门电路 9
1. 6. 1 TTL 门电路系列 9
1. 6. 2 TTL 与非门电路 9
1. 6. 3 TTL 门电路的外部特性 11
1. 6. 4 TTL 门电路的主要参数 15
1. 6. 5 TTL 其他类型的门电路 17
1. 7 CMOS 门电路 21
1. 7. 1 MOS 管的开关特性 22
1. 7. 2 CMOS 门电路概述 23
1. 7. 3 CMOS 门电路系列 25
1. 7. 4 CMOS 器件使用时应注意的问题 26
1. 8 集成门电路的接口电路 27
1. 8. 1 TTL 电路驱动 CMOS 电路 27
1. 8. 2 CMOS 电路驱动 TTL 电路 28
1. 9 数字电路故障的检测和排除 29
1. 9. 1 产生故障的主要原因 29
1. 9. 2 常见的故障类型 29
1. 9. 3 查找故障的常用方法 30
1. 10 应用电路介绍 31
本章小结 32
思考题与习题 33
本章实验 37
实验 1. 1 数字电路的认识实验 37
实验 1. 2 逻辑门电路的功能测试 37
实验 1. 3 集成逻辑门电路参数测试 39
第 2 章 逻辑代数基础 43
2. 1 数制与编码 43
2. 1. 1 几种常用的数制 43
2. 1. 2 不同进制数之间的相互转换 44
2. 1. 3 编码 46
2. 2 逻辑代数基础 48
2. 2. 1 基本概念 49
2. 2. 2 基本逻辑运算 49
2. 3 逻辑函数常用的描述方法及相互间的
转换 49
2. 3. 1 逻辑函数及其表示方法 49
2. 3. 2 真值表 卡诺图和函数式的对应
关系 51
2. 3. 3 用逻辑图描述逻辑函数 52
2. 3. 4 用波形图描述逻辑函数 52
2. 3. 5 逻辑函数相等的概念 52
2. 4 逻辑函数的化简 53
2. 4. 1 逻辑代数中的基本公式和定律 53
2. 4. 2 逻辑函数的化简与变换 54
2. 4. 3 代数法化简 56
2. 4. 4 卡诺图法化简 57
2. 5 具有无关项逻辑函数的化简 60
2. 5. 1 任意项 约束项和无关项 60
2. 5. 2 无关项的化简 61
2. 6 应用电路介绍 62
本章小结 63
思考题与习题 64
本章实验 65
实验 2. 1 四相步进电动机转动 65
实验 2. 2 门电路的逻辑变换 66
实验 2. 3 集成逻辑门电路的应用 68
第 3 章 组合逻辑电路 70
3. 1 组合逻辑电路概述 70
3. 2 组合逻辑电路的分析 70
3. 2. 1 基本分析方法 70
3. 2. 2 分析举例 71
3. 3 组合逻辑电路的设计 72
3. 3. 1 基本设计方法 72
3. 3. 2 设计举例 72
3. 4 常用的组合电路 74
3. 4. 1 编码器 75
3. 4. 2 译码器 78
3. 4. 3 数据选择器 84
3. 4. 4 数据分配器 86
3. 4. 5 数值比较器 87
3. 4. 6 加法器 89
3. 5 组合逻辑电路中的竞争和冒险 92
3. 5. 1 竞争冒险现象产生及其产生的
原因 92
3. 5. 2 冒险现象的判断 93
3. 5. 3 消除冒险现象的方法 93
3. 6 应用电路介绍 94
本章小结 96
思考题与习题 96
本章实验 99
实验 3. 1 组合逻辑电路的设计 99
实验 3. 2 步进电动机正反转控制 100
实验 3. 3 集成组合逻辑电路 ( 一) 100
实验 3. 4 集成组合逻辑电路 ( 二) 102
实验 3. 5 步进电动机转动数字显示 104
实验 3. 6 数字动态显示控制 105
第 4 章 触发器 106
4. 1 触发器的基本电路 106
4. 1. 1 基本 RS 触发器 106
4. 1. 2 钟控 RS 触发器 108
4. 2 边沿触发器 110
4. 2. 1 边沿 D 触发器 110
4. 2. 2 边沿 JK 触发器 111
4. 3 触发器功能的转换 112
4. 3. 1 D 触发器转换为 JK T 和 T′
触发器 113
4. 3. 2 JK 触发器转换为 D T 和 T′
触发器 113
4. 4 应用电路介绍 114
本章小结 116
思考题与习题 117
本章实验 119
实验 4. 1 触发器逻辑功能的测试 119
第 5 章 时序逻辑电路 121
5. 1 时序逻辑电路的基本概念 121
5. 1. 1 时序逻辑电路的结构及特点 121
5. 1. 2 时序逻辑电路的分类 121
5. 1. 3 时序逻辑电路的逻辑功能的表示
方法 122
5. 2 时序逻辑电路的分析 122
5. 3 常用集成时序逻辑器件 125
5. 3. 1 寄存器 125
5. 3. 2 计数器 129
5. 4 应用电路介绍 143
本章小结 145
思考题与习题 146
本章实验 151
实验 5. 1 寄存器及其应用 151
实验 5. 2 计数器功能 153
实验 5. 3 计数器及其应用 155
实验 5. 4 步进电动机驱动控制 156
实验 5. 5 步进电动机置数控制 157
第 6 章 脉冲波形的产生与整形 158
6. 1 预备知识 158
6. 1. 1 脉冲概念 158
6. 1. 2 微分电路和积分电路 158
6. 1. 3 阈值电压 160
6. 1. 4 利用反相器对微积分脉冲进行整形
处理 160
6. 2 555 定时器 161
6. 2. 1 555 定时器的电路组成 161
6. 2. 2 555 定时器的功能及工作原理 162
6. 3 555 定时器构成脉冲波形的产生与整形
电路 163
6. 3. 1 施密特触发器 163
6. 3. 2 单稳态触发器 164
6. 3. 3 多谐振荡器 165
6. 4 门电路构成脉冲波形的产生与整形
电路 167
6. 4. 1 用门电路组成的单稳态触发器 167
6. 4. 2 用门电路组成的施密特触发器 170
6. 4. 3 用门电路组成的多谐振荡器 171
6. 5 集成触发器构成脉冲波形的产生与整形
电路 174
6. 5. 1 集成单稳态触发器 174
6. 5. 2 集成施密特触发器 177
6. 6 应用电路介绍 178
本章小结 180
思考题与习题 181
本章实验 187
实验 6. 1 555 定时器的应用 187
实验 6. 2 多谐振荡器的应用 187
实验 6. 3 步进电动机转速和定时控制 189
第 7 章 半导体存储器与可编程逻辑
器件 190
7. 1 半导体存储器概述 190
7. 1. 1 半导体存储器的分类 190
7. 1. 2 半导体存储器的技术指标 190
7. 2 只读存储器和随机存取存储器 191
7. 2. 1 只读存储器 191
7. 2. 2 随机存取存储器 193
7. 2. 3 存储器的扩展 195
7. 3 可编程逻辑器件 196
7. 3. 1 PLD 概述 196
7. 3. 2 可编程逻辑阵列 198
7. 3. 3 通用阵列逻辑 200
7. 3. 4 复杂可编程逻辑器件 202
7. 3. 5 现场可编程逻辑阵列 202
7. 4 应用电路介绍 203
本章小结 204
思考题与习题 205
本章实验 206
实验 7. 1 随机存取存储器及其应用 206
第 8 章 数/模和模/数转换 208
8. 1 D /A 转换器 208
8. 1. 1 D /A 转换器的基本原理 208
8. 1. 2 D /A 转换器的主要参数 210
8. 1. 3 集成 D /A 转换器 211
8. 2 A /D 转换器 214
8. 2. 1 A /D 转换的基本结构和工作
原理 214
8. 2. 2 A /D 转换器的组成和工作原理 217
8. 2. 3 A /D 转换器的主要参数 219
8. 2. 4 集成 A /D 转换器 ADC0809 219
8. 3 应用电路介绍 221
本章小结 223
思考题与习题 224
本章实验 226
实验 8. 1 D /A A /D 转换器 226
第 9 章 数字系统的综合分析 230
9. 1 数字系统的概念 230
9. 2 数字系统的分析方法 230
9. 3 数字系统的实例分析 231
本章小结 234
思考题与习题 234
本章实验 238
实验 9. 1 步进电动机的点动 光照
声音等控制 238
附录 239
附录 A 电子电路实验箱简介 239
附录 B 步进电动机工作原理简介 242
附录 C 部分基本逻辑单元图形符号对照 243
部分习题答案 245
参考文献 256