《數字電路與邏輯設計》是按照教育部2004年頒布的“數字電路與邏輯設計課程教學基本要求”編寫的。全書共9章,主要內容有:邏輯代數、集成門電路、組合邏輯電路、雙穩態觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器、脈沖波形的產生和整形、模數轉換和數模轉換及實驗。
《數字電路與邏輯設計》簡明扼要、深入淺出、偏重實踐、便于自學,可作為高等院校工科相關專業的教材,也可供從事電子技術工程人員學習參考。
本書是根據2004年教育部頒布的“數字電路與邏輯設計課程教學基本要求”編寫的,適應對象為高等院校本科電子信息與通信類、電氣工程及自動化類、自動控制類、儀器儀表類及計算機應用類等專業。“數字電路與邏輯設計”是這些專業的一門重要的技術基礎課,使學生建立對數字系統的基本概念、熟悉常用的基本器件、掌握基本分析方法,從而解決實際數字系統的分析和設計問題。
為了適應現代電子技術迅速發展的需要,能夠較好地面向數字化和專用集成電路的新時代,本書在保證基本概念、基本原理和基本分析方法的前提下,基本上刪去了分立元件內容,壓縮了集成電路電氣特性的討論和內部工作原理的分析,突出了綜合能力的培養及集成電路邏輯特性和工作特點的介紹,加強了應用實例的分析和綜合技能實踐。
在本書中,為避免和先修課程中計算機基礎內容的重復,刪除了數制和碼制的內容。鑒于后續要開設數字電路的EDA課程,刪除了可編程邏輯器件和硬件描述語言這兩章內容。
第1章 邏輯代數
1.1 邏輯代數的基本運算
1.1.1 三種最基本的邏輯運算和門電路
1.1.2 復合邏輯運算(復合門)
1.2 邏輯函數的表示方法及其相互轉換
1.2.1 由真值表求函數式和邏輯圖
1.2.2 由函數表達式求真值表
1.2.3 已知邏輯圖寫邏輯表達式
1.2.4 由真值表畫波形圖
1.2.5 由波形圖求函數的真值表
1.3 邏輯代數的公式和運算規則
1.3.1 基本公式
1.3.2 常用公式
1.3.3 邏輯代數的基本運算規則
1.4 公式法化簡邏輯函數
1.4.1 邏輯函數表達式的標準形式和最簡式含義
1.4.2 常用的公式法化簡方法
1.5 卡諾圖化簡邏輯函數
1.5.1 邏輯函數的最小項表達式
1.5.2 邏輯函數的卡諾圖表示
1.5.3 用卡諾圖化簡邏輯函數
1.5.4 具有無關項的邏輯函數及其化簡
本章小結
習題1
第2章 集成門電路
2.1 三極管反相器
2.1.1 三極管的開關特性
2.1.2 三極管反相器的工作原理
2.1.3 三極管的開關時間
2.1.4 三極管反相器的負載能力
2.2 TTL集成反相器
2.2.1 TTL反相器的工作原理
2.2.2 TTL反相器的外特性及主要電氣參數
2.2.3 其他類型的TTL門
2.2.4 TTL數字集成電路的各種系列
2.2.5 其他雙極性集成電路
2.3 CMOS集成門電路
2.3.1 MOS管的開關特性
2.3.2 CMOS反相器的結構及工作原理
2.3.3 CMOS反相器的外特性及主要電氣參數
2.3.4 其他類型的CMOS集成門電路
2.4 TTL和CMOS集成電路的使用及接口
2.4.1 兩類數字集成門電路的使用
2.4.2 兩類數字集成門電路的接口
2.5 門電路應用實例
本章小結
習題2
第3章 組合邏輯電路
3.1 組合邏輯電路的描述
3.2 組合邏輯電路的分析
3.3 組合邏輯電路的設計
3.4 常用中規模組合邏輯電路集成器件
3.4.1 邏輯運算電路
3.4.2 編碼器
3.4.3 譯碼器/分配器
3.4.4 數據選擇器
3.5 常用中規模組合邏輯電路集成器件的應用
3.5.1 利用譯碼器和數據選擇器實現邏輯函數
3.5.2 利用加法器或譯碼器實現代碼轉換
本章小結
習題3
第4章 雙穩態觸發器
4.1 基本RS觸發器
4.1.1 與非門構成的基本RS觸發器
4.1.2 或非門構成的基本RS觸發器
4.1.3 基本RS觸發器的特點及應用
4.2 時鐘RS觸發器
4.2.1 同步RS觸發器
4.2.2 主從RS觸發器
4.2.3 時鐘RS觸發器的應用
4.3 JK觸發器
4.3.1 主從JK觸發器
4.3.2 邊沿JK觸發器
4.3.3 JK觸發器的特點及特性方程
4.3.4 JK觸發器的應用
4.4 D觸發器、T觸發器及T′觸發器
4.4.1 D觸發器
4.4.2 T觸發器
4.4.3 T′觸發器
本章小結
習題4
第5章 時序邏輯電路
5.1 時序邏輯電路的描述
5.2 時序邏輯電路的分析
5.2.1 同步時序邏輯電路的分析
5.2.2 異步時序邏輯電路的分析
5.3 時序邏輯電路的設計
5.3.1 同步時序邏輯電路的設計
5.3.2 異步時序邏輯電路的設計
5.4 常用時序邏輯電路
5.4.1 寄存器
5.4.2 計數器
5.4.3 集成計數器及其應用
5.4.4 任意進制計數器
5.5 時序邏輯電路的應用
5.5.1 利用移位寄存器構成移位型計數器
5.5.2 實現順序脈沖分配器
5.5.3 實現序列信號發生器
本章小結
習題5
第6章 半導體存儲器
6.1 概述
6.2 隨機存儲器
6.2.1 靜態隨機存儲器
6.2.2 動態隨機存儲器
6.3 只讀存儲器
6.4 存儲器的擴展
6.4.1 位擴展
6.4.2 字擴展
本章小結
習題6
第7章 脈沖波形的產生和整形
7.1 概述
7.2 555定時器
7.2.1 555定時器的電路結構
7.2.2 555定時器的引腳用途及工作原理
7.3 施密特觸發器
7.3.1 555定時器構成的施密特觸發器
7.3.2 集成施密特觸發器
7.3.3 施密特觸發器的應用
7.4 單穩態觸發器
7.4.1 555定時器構成的單穩態觸發器
7.4.2 集成單穩態觸發器
7.4.3 單穩態觸發器的應用
7.5 多諧振蕩器
7.5.1 555定時器構成的多諧振蕩器
7.5.2 石英晶體振蕩器
本章小結
習題7
第8章 模數轉換和數模轉換
8.1 概述
8.2 模數轉換
8.2.1 A/D轉換的基本原理
8.2.2 不同類型ADC的特點
8.2.3 集成ADC芯片ADC0809
8.3 數模轉換
8.3.1 D/A轉換器的構成和基本原理
8.3.2 集成DAC芯片DAC0832
8.4 模數轉換和數模轉換的典型應用——數字錄音機
本章小結
習題8
第9章 實驗
實驗1 TTL門電路邏輯功能測試及三態輸出門應用
實驗2 中規模組合邏輯芯片的應用及組合邏輯設計
實驗3 中規模時序邏輯芯片的應用及時序電路設計
實驗4 模數轉換器的應用
實驗5 存儲器的應用
實驗6 多路巡回顯示數據采集系統的設計
參考文獻