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第1章 数制与代码1

1.1 概述1

1.1.1 模拟信号和数字信号1

1.1.2 数字电路的发展2

1.2 常用数制2

1.2.1 常用数制2

1.2.2 数制间转换3

1.2.3 无符号二进制数运算6

1.3 带符号数表示法7

1.3.1 原码表示法7

1.3.2 反码表示法7

1.3.3 补码表示法7

1.3.4 带符号数的补码运算8

1.4 常用编码9

1.4.1 BCD码9

1.4.2 ASCII码11

1.4.3 奇偶校验码12

1.4.4 格雷码13

本章小结14

习题14

第2章 逻辑代数基础16

2.1 逻辑代数的基本运算16

2.1.1 逻辑变量及基本逻辑运算16

2.1.2 复合逻辑运算18

2.1.3 逻辑函数及逻辑函数相等20

2.2 逻辑代数的基本定律和运算规则21

2.2.1 逻辑代数基本定律21

2.2.2 逻辑代数运算规则23

2.2.3 逻辑代数运算优先级别24

2.3 逻辑函数的描述方法25

2.3.1 真值表描述法25

2.3.2 代数式描述法26

2.3.3 逻辑图描述法29

2.3.4 卡诺图描述法29

2.3.5 波形图描述法31

2.3.6 描述方法之间的转换32

2.4 逻辑函数的化简方法35

2.4.1 逻辑函数的化简依据和最简标准35

2.4.2 代数化简法37

2.4.3 卡诺图化简法38

2.4.4 含有任意项的逻辑函数化简42

本章小结43

习题44

第3章 小规模组合逻辑电路48

3.1 集成逻辑门48

3.1.1 集成逻辑门的主要参数48

3.1.2 三极管反相器50

3.1.3 TTL逻辑门51

3.1.4 CMOS逻辑门54

3.1.5 集成逻辑门系列简介59

3.2 小规模组合逻辑电路的分析与设计60

3.2.1 小规模组合逻辑电路分析61

3.2.2 小规模组合逻辑电路设计64

3.3 组合逻辑电路中的竞争与冒险67

3.3.1 竞争与冒险的分析67

3.3.2 冒险的消除69

3.4 小规模组合逻辑电路的分析与设计实验70

3.4.1 实验目的和意义70

3.4.2 实验预习要求70

3.4.3 实验仪器与器件70

3.4.4 实验注意事项71

3.4.5 实验内容71

3.4.6 实验思考题74

本章小结75

习题75

第4章 模块级组合逻辑电路的分析与设计81

4.1 加法器81

4.1.1 4位二进制并行加法器7428381

4.1.2 加法器的使用方法81

4.2 编码器83

4.2.1 普通编码器的编码原理83

4.2.2 优先编码器84

4.2.3 编码器扩展86

4.3 译码器87

4.3.1 变量译码器87

4.3.2 变量译码器使用方法90

4.3.3 显示译码器92

4.4 数值比较器97

4.4.1 数值比较的概念97

4.4.2 4位二进制数并行比较器748597

4.4.3 比较器使用方法98

4.5 数据选择器99

4.5.1 数据选择器的逻辑功能99

4.5.2 数据选择器的种类100

4.5.3 数据选择器的应用101

4.6 模块级组合逻辑电路的分析与设计104

4.6.1 模块级组合逻辑电路的分析104

4.6.2 模块级组合逻辑电路的设计106

4.7 模块级组合逻辑电路实验109

4.7.1 实验目的和意义109

4.7.2 实验仪器与器件110

4.7.3 实验预习要求110

4.7.4 实验注意事项110

4.7.5 实验原理110

4.7.6 实验内容110

4.7.7 实验思考题111

本章小结112

习题112

第5章 触发器级时序逻辑电路的分析与设计115

5.1 时序逻辑电路概述115

5.1.1 时序逻辑电路的组成115

5.1.2 时序逻辑电路的分类115

5.1.3 时序逻辑电路的描述方法116

5.2 触发器118

5.2.1 基本RS触发器118

5.2.2 时钟同步RS触发器121

5.2.3 JK触发器123

5.2.4 D触发器127

5.2.5 T触发器与T′触发器129

5.2.6 触发器类型转换130

5.2.7 触发器的应用132

5.3 触发器级时序逻辑电路的分析134

5.3.1 同步时序电路分析134

5.3.2 异步时序电路分析140

5.4 触发器级同步时序逻辑电路的设计142

5.4.1 设计步骤142

5.4.2 设计举例153

5.5 触发器级异步时序逻辑电路的设计158

5.6 触发器性能实验162

5.6.1 实验目的和意义162

5.6.2 实验预习要求163

5.6.3 实验仪器与器件163

5.6.4 实验内容163

5.6.5 实验思考题163

5.6.6 实验报告要求164

本章小结164

习题164

第6章 模块级时序逻辑电路的分析与设计170

6.1 集成计数器170

6.1.1 4位二进制同步加法计数器74161170

6.1.2 十进制可逆计数器74192179

6.1.3 计数器的应用186

6.2 寄存器与移位寄存器187

6.2.1 4位集成寄存器74175187

6.2.2 集成移位寄存器188

6.3 数据锁存器192

6.4 模块级时序电路的分析193

6.5 模块级时序电路的设计198

6.6 计数器及其应用实验202

6.6.1 实验目的和意义202

6.6.2 实验预习要求202

6.6.3 实验仪器与器件202

6.6.4 实验内容202

6.6.5 实验思考题202

6.6.6 实验报告要求203

6.7 移位寄存器及其应用实验203

6.7.1 实验目的和意义203

6.7.2 实验预习要求203

6.7.3 实验仪器与器件203

6.7.4 实验内容203

6.7.5 实验思考题203

6.7.6 实验报告要求203

本章小结204

习题204

第7章 脉冲信号的产生与变换电路208

7.1 多谐振荡器208

7.1.1 环形振荡器208

7.1.2 石英晶体振荡器210

7.1.3 多谐振荡器的应用211

7.2 单稳态触发器212

7.2.1 由门电路组成的单稳态触发器212

7.2.2 集成单稳态触发器216

7.2.3 单稳态触发器的应用218

7.3 施密特触发器220

7.3.1 集成施密特触发器220

7.3.2 施密特触发器的应用221

7.4 555定时器222

7.4.1 555定时器的芯片结构及功能222

7.4.2 555定时器构成多谐振荡器223

7.4.3 555定时器构成单稳态触发器224

7.4.4 555定时器构成施密特触发器225

7.5 555定时器实验226

7.5.1 实验目的和意义226

7.5.2 实验预习要求226

7.5.3 实验仪器与器件227

7.5.4 实验原理227

7.5.5 实验内容227

7.5.6 实验思考题228

本章小结228

习题229

第8章 数／模与模／数转换231

8.1 数／模转换231

8.1.1 数／模转换的基本概念231

8.1.2 常用数／模转换技术232

8.1.3 集成IDAC的主要技术指标237

8.1.4 集成DAC芯片0832239

8.2 模／数转换242

8.2.1 模／数转换的一般过程242

8.2.2 常用模／数转换技术244

8.2.3 集成ADC的主要技术指标248

8.2.4 集成ADC芯片0809249

8.2.5 数据采集与控制系统251

本章小结252

习题253

第9章 数字系统设计实例254

9.1 数字电子时钟的设计254

9.1.1 功能要求254

9.1.2 设计原理254

9.1.3 电路实现255

9.2 循环彩灯控制电路设计255

9.2.1 功能要求255

9.2.2 设计原理255

9.2.3 电路实现255

9.3 点名器的设计258

9.3.1 功能要求258

9.3.2 设计原理258

9.3.3 电路实现258

9.4 抢答器的设计260

9.4.1 功能要求260

9.4.2 设计原理260

9.4.3 电路实现260

9.5 交通灯控制电路设计262

9.5.1 功能要求262

9.5.2 设计原理262

9.5.3 电路实现262

9.6 汽车尾灯控制器的设计265

9.6.1 功能要求265

9.6.2 设计原理265

9.6.3 电路实现266

9.7 电子密码锁的设计268

9.7.1 功能要求268

9.7.2 设计原理268

9.7.3 电路实现268

9.8 数据采集系统的设计270

9.8.1 功能要求270

9.8.2 电路实现270

附录 常用元器件一览表273

参考文献278