数字电子技术基础(第二版)

目录 第1章 数字电路绪论 1 1.1 数字电路的特点 1 1.1.1 模拟信号和数字信号 1 1.1.2 数字电路的特点 3 1.2 数制及其相互转换 4 1.2.1 数制 4 1.2.2 数制间的转换 5 1.3 二进制算术运算 6 1.4 码制 7 1.5 二值逻辑运算 9 1.5.1 三种基本逻辑运算 9 1.5.2 复合逻辑运算 11 1.5.3 逻辑函数和逻辑图 12 习题 13 第2章 逻辑代数 15 2.1 逻辑代数的基本定律 15 2.1.1 逻辑代数定理 15 2.1.2 常用恒等式 16 2.2 逻辑运算的基本规则 17 2.2.1 代入规则 17 2.2.2 反演规则 17 2.2.3 对偶规则 17 2.3 逻辑函数的代数法化简 18 2.3.1 *简的标准 18 2.3.2 代数法化简 18 2.4 逻辑函数的卡诺图化简 19 2.4.1 逻辑函数标准表达式 19 2.4.2 逻辑函数的卡诺图 23 2.4.3 逻辑函数的卡诺图化简 25 2.5 具有无关项的逻辑函数化简 27 2.5.1 无关项概念 27 2.5.2 应用无关项化简逻辑函数 28 习题 29 第3章 逻辑门电路 33 3.1 二极管和晶体管的开关特性 33 3.1.1 二极管的开关特性 33 3.1.2 晶体管的开关特性 35 3.2 TTL门电路 37 3.2.1 TTL非门的工作原理 37 3.2.2 TTL非门的特性 39 3.2.3 TTL与非门/或非门/与或非门 43 3.2.4 TTL集电极开路门和三态门 45 *3.2.5 TTL门电路的产品系列 48 3.3 CMOS门电路 50 3.3.1 CMOS管的开关特性 50 3.3.2 CMOS反相器的工作原理 52 3.3.3 CMOS反相器的特性 53 3.3.4 CMOS与非门/或非门 55 3.3.5 CMOS传输门/三态门/异或门 56 *3.4 BiCMOS门电路 58 3.4.1 BiCMOS反相器 58 3.4.2 BiCMOS与非门 58 3.4.3 BiCMOS或非门 58 习题 59 第4章 组合逻辑电路的分析方法和设计方法 66 4.1 组合逻辑电路的结构和特点 66 4.2 组合逻辑电路的分析方法 67 4.3 组合逻辑电路的稳态波形图 70 4.4 组合逻辑电路的设计方法 71 4.5 组合逻辑电路的竞争冒险 73 4.5.1 竞争冒险 73 4.5.2 竞争冒险的判断 73 4.5.3 竞争冒险的消除 74 习题 75 第5章 典型组合逻辑电路 78 5.1 编码器 78 5.1.1 普通编码器 78 5.1.2 优先编码器 80 5.2 译码器 83 5.2.1 二进制译码器 83 5.2.2 二十进制译码器 85 *5.2.3 显示译码器 87 5.3 数据分配器与数据选择器 90 5.3.1 数据分配器 90 5.3.2 数据选择器 91 5.4 数值比较器 93 5.4.11 位数值比较器 93 5.4.24 位数值比较器 93 *5.4.3 比较器的位数扩展 94 5.5 加法器 96 5.5.11 位全加器 96 5.5.2 多位加法器 97 *5.5.3 加法器的应用 98 5.6 加/减法器 99 习题 99 第6章 触发器和定时器 103 6.1 基本RS触发器 103 6.1.1 与非门基本RS触发器 103 6.1.2 或非门基本RS触发器 106 6.2 同步RS触发器 108 6.3 边沿触发器 110 6.3.1 主从型RS触发器 110 6.3.2 传输延时型JK触发器 112 6.3.3 维持阻塞型D触发器 114 6.4 触发器逻辑功能的转换 116 6.4.1 维持阻塞型D触发器转换为T和T′触发器 116 6.4.2 触发器的逻辑功能转换方法 117 *6.5 触发器的动态特性 118 6.6 555定时器 119 6.6.1 555定时器的功能 119 6.6.2 555定时器组成施密特触发器 121 6.6.3 555定时器组成单稳态触发器 122 6.6.4 555定时器组成多谐振荡器 123 习题 125 第7章 时序逻辑电路的分析方法和设计方法 132 7.1 时序逻辑电路的特点和分类 132 7.1.1 时序逻辑电路的结构和特点 132 7.1.2 时序逻辑电路的分类 133 7.2 时序电路的分析方法 134 7.3 时序电路的设计方法 138 习题 146 第8章 典型时序逻辑电路 151 8.1 计数器 151 8.1.1 计数器的概念和分类 151 8.1.2 二进制计数器 152 8.1.3 二十进制计数器 160 8.1.4 用集成计数器设计N进制计数器 162 8.2 顺序脉冲发生器 166 8.3 寄存器 167 8.3.1 并行输入寄存器 168 8.3.2 移位寄存器 168 习题 170 第9章 半导体存储器 176 9.1 半导体存储器基础 176 9.1.1 半导体存储器的结构框图 176 9.1.2 半导体存储器的分类 177 9.2 随机存取存储器（RAM） 178 9.2.1 静态随机存取存储器（SRAM） 178 9.2.2 动态随机存取存储器（DRAM） 182 9.3 只读存储器 186 9.3.1 掩模只读存储器 186 9.3.2 可编程只读存储器 188 9.4 闪存 190 9.4.1 闪存的存储单元 190 9.4.2 闪存的特点和应用 191 9.5 存储器容量的扩展 192 9.5.1 存储器的位扩展 192 9.5.2 存储器的字扩展 192 9.5.3 存储器的字位扩展 193 习题 195 第10章 可编程逻辑器件和硬件描述语言 197 10.1 与或阵列型PLD 197 10.1.1与或阵列型PLD的原理 197 10.1.2通用阵列逻辑 199 10.1.3 复杂可编程逻辑器件 203 10.2 查找表型PLD 206 10.2.1 查找表型PLD的原理 206 10.2.2 分段互连FPGA 207 10.2.3 快速互连FPGA 208 10.3 PLD的设计流程 211 10.4 硬件描述语言 212 10.4.1 VHDL的基本结构 212 10.4.2 VHDL的数据对象类型及运算操作符 217 10.4.3 VHDL语言的功能描述方式 220 10.4.4 VHDL语言的主要描述语句 224 10.4.5 VHDL设计举例 228 习题 233 第11章 数模与模数转换器 235 11.1 数模和模数转换的作用 235 11.2 数模转换器 236 11.2.1 倒T形电阻网络DAC 236 11.2.2 权电流型DAC 238 11.2.3 DAC的双极性输出 240 11.2.4 DAC的主要技术指标 241 11.3 模数转换器 242 11.3.1 模数转换基础 242 11.3.2 并行比较ADC 244 11.3.3 逐次比较ADC 246 11.3.4 双积分ADC 248 11.3.5 ADC的主要技术指标 250 习题 251 附录A 美国标准信息交换码（ASCII） 253 附录B 常用逻辑符号对照表 255 附录C 中国半导体集成电路型号命名法 257 附录D TTL和CMOS门的主要技术参数表 259 参考文献 260