数字电路与逻辑设计基础

第1章 数字逻辑基础

1.1 数字技术

1.1.1 数字技术的发展概况

1.1.2 数字信号与数字电路

1.2 数制与码制

1.2.1 数制

1.2.2 码制

1.2.3 算术

第1章 数字逻辑基础

1.1 数字技术

1.1.1 数字技术的发展概况

1.1.2 数字信号与数字电路

1.2 数制与码制

1.2.1 数制

1.2.2 码制

1.2.3 算术运算和逻辑运算

1.3 逻辑代数及其基本逻辑运算

1.3.1 基本逻辑运算

1.3.2 其他常用复合逻辑运算

1.4 逻辑函数及其表示方法

1.4.1 逻辑函数的建立

1.4.2 逻辑函数的表示方法及其相互转换

1.5 逻辑代数的基本公式和常用公式

1.5.1 逻辑代数的基本公式

1.5.2 逻辑代数的常用公式

1.6 逻辑代数的基本定理

1.6.1 代入定理

1.6.2 对偶定理

1.6.3 反演定理

1.7 逻辑函数的变换与公式化简法

1.7.1 逻辑函数表达式的变换

1.7.2 逻辑函数的公式化简法

1.8 逻辑函数的卡诺图

1.8.1 逻辑函数的标准形式——最小项

1.8.2 逻辑函数的卡诺图表示法

1.8.3 逻辑函数的卡诺图化简法

1.9 含无关项的逻辑函数及其卡诺图化简

小结

思考与练习

第2章 门电路

2.1 门电路概述

2.2 半导体二极管和晶体管的开关特性

2.2.1 二极管的开关特性

2.2.2 晶体管的开关特性

2.3 最简单的与、或、非门电路

2.3.1 二极管与门和或门电路

2.3.2 晶体管非门电路

2.3.3 DTL与非门电路

2.4 TTL门电路

2.4.1 TTL与非门的电路结构和工作原理

2.4.2 TTL与非门的电压传输特性及抗干扰能力

2.4.3 TTL与非门的带负载能力

2.4.4 TTL与非门举例——7400

2.5 其他类型的双极型数字集成电路

2.6 TTL集成逻辑门电路系列简介

2.7 CMOS门电路

2.7.1 NMOS门电路

2.7.2 CMOS非门

2.8 其他类型的CMOS门电路

2.9 CMOS逻辑门电路的系列及主要参数

2.10 TTL电路与CMOS电路的接口

小结

思考与练习

第3章 组合逻辑电路

3.1 组合逻辑电路概述

3.2 组合逻辑电路的分析方法和设计方法

3.2.1 组合逻辑电路的分析方法

3.2.2 组合逻辑电路的设计方法

3.3 常用组合逻辑功能器件

3.3.1 编码器

3.3.2 译码器

3.3.3 数据选择器

3.3.4 数值比较器

3.3.5 加法器

3.4 组合逻辑电路中的竞争冒险

3.4.1 竞争冒险现象及产生的原因

3.4.2 冒险现象的识别

3.4.3 竞争冒险现象消除的方法

小结

思考与练习

第4章 触发器

4.1 触发器概述

4.1.1 触发器的分类

4.1.2 触发器逻辑功能的描述

4.2 RS触发器

4.2.1 基本RS触发器

4.2.2 同步RS触发器

4.3 TTL时钟触发器

4.3.1 主从RS触发器

4.3.2 主从JK触发器

4.4 边沿触发器

4.4.1 维持-阻塞结构边沿触发器

4.4.2 利用传输延迟时间的边沿触发器

4.4.3 CMOS主从结构的边沿触发器

4.5 触发器的主要参数

4.5.1 同步RS触发器的动态参数

4.5.2 主从触发器的动态参数

4.5.3 边沿触发器的动态参数

4.6 不同类型触发器之间的转换

小结

思考与练习

第5章 时序逻辑电路

5.1 时序逻辑电路及其分类

5.1.1 时序逻辑电路概述

5.1.2 时序逻辑电路的分类

5.2 时序逻辑电路的分析方法

5.2.1 时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图和时序图

5.2.2 同步时序逻辑电路的分析方法

5.2.3 异步时序逻辑电路的分析举例

5.3 时序逻辑电路的设计方法

5.3.1 同步时序逻辑电路的设计方法

5.3.2 异步时序逻辑电路的设计方法

5.4 常用时序逻辑功能器件

5.4.1 寄存器和移位寄存器

5.4.2 计数器

小结

思考与练习

第6章 半导体存储器

6.1 存储器概述

6.2 只读存储器

6.2.1 掩膜只读存储器

6.2.2 可编程只读存储器

6.2.3 可擦除可编程只读存储器

6.3 随机存取存储器

6.3.1 RAM基本结构

6.3.2 静态RAM

6.3.3 动态随机存储器

6.4 存储器容量的扩展

6.4.1 位扩展

6.4.2 字扩展

小结

思考与练习

第7章 数/模转换器与模/数转换器

7.1 D/A转换器

7.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器

7.1.2 权电流型D/A转换器

7.1.3 D/A转换器的主要技术指标

7.1.4 集成D/A转换器及其应用

7.2 AID转换器

7.2.1 A/D转换器的一般工作过程

7.2.2 并联比较型A/D转换器

7.2.3 逐次渐近型A/D转换器

7.2.4 双积分型A/D转换器

7.2.5 A/D转换器的主要技术指标

7.2.6 集成A/D转换器及其应用

小结

思考与练习

第8章 脉冲波形的产生与变换

8.1 施密特触发器

8.1.1 由门电路组成的施密特触发器

8.1.2 集成施密特触发器

8.1.3 施密特触发器的应用

8.2 单稳态触发器

8.2.1 由集成门电路组成的微分型单稳态触发器

8.2.2 集成单稳态触发器

8.3 多谐振荡器

8.3.1 由门电路组成的多谐振荡器

8.3.2 石英晶体多谐振荡器

8.4 555定时器

8.4.1 555定时器概述

8.4.2 用555定时器组成的施密特触发器

8.4.3 用555定时器组成的单稳态触发器

8.4.4 用555定时器组成的多谐振荡器

小结

思考与练习

第9章 可编程逻辑器件

9.1 可编程逻辑器件的基本结构

9.2 现场可编程逻辑阵列

9.3 可编程阵列逻辑

9.3.1 PAL的基本电路结构

9.3.2 PAL的输出电路结构和反馈形式

9.3.3 PAL的应用举例

9.4 通用阵列逻辑

9.4.1 GAL的电路结构

9.4.2 输出逻辑宏单元

9.4.3 GAL的输入特性和输出特性

9.5 可擦除的可编程逻辑器件

9.5.1 EPLD的基本结构和特点

9.5.2 EPLD的与-或逻辑阵列

9.5.3 EPLD的输出逻辑宏单元

9.6 现场可编程门阵列

9.6.1 FPGA的基本结构

9.6.2 FPGA的IOB和CLB

9.6.3 FPGA的互连资源

9.6.4 编程数据的装载

9.7 PLD的编程

9.8 在系统可编程逻辑器件

9.8.1 低密度ISP-PLD

9.8.2 高密度ISP-PLD

9.8.3 在系统可编程通用数字开关

小结

思考与练习

第10章 VHDL语言基础

10.1 VHDL语言概述

10.1.1 硬件描述语言的诞生

10.1.2 硬件描述语言的种类

10.1.3 VHDL语言上机操作条件

10.2 VHDL程序的实体

10.2.1 实体的组成

10.2.2 类型说明(可选)

10.2.3 端口说明

10.2.4 实体说明部分

10.3 VHDL的程序结构

10.4 VHDL的语言元素

10.4.1 VHDL的基本语句

10.4.2 属性的描述与定义

10.4.3 VHDL的子程序

小结

第11章 EWB软件教程

11.1 EWB软件简介

11.2 EWB的主窗口

11.2.1 工具栏

11.2.2 元器件库和仪器库

11.2.3 电路描述窗口

11.2.4 电路运行控制开关

11.3 EWB的基本操作

11.3.1 调整元器件位置

11.3.2 连线操作

11.4 虚拟仪器的使用

11.4.1 数字万用表

11.4.2 函数信号发生器

11.4.3 示波器

11.4.4 频率特性(扫描仪)

11.4.5 字信号发生器

11.4.6 逻辑分析仪

11.4.7 逻辑转换器

小结

参考文献

数字电子技术是电气信息类专业的基础课程，本书内容覆盖了数字电子技术的全部基础内容。全书分为11章，分别介绍了数字电路的基础知识、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器、数/模转换器与模/数转换器、脉冲波形的产生与变换和可编程逻辑器件等内容。本书的最后两章对VHDL语言基础和EWB软件进行了详细的介绍，使读者能够获取数字电路方面的最新知识。
本书适合作为高等院校计算机及电气信息类专业本科生教材，同时也可为从事电子工程的工程师和参加各类电子制作竞赛的学生提供有益的参考资料。

本书的编写以集成电路为主，把数字电路分析和设计的重点移到中规模集成电路中讲解；注重理论与应用的结合，给出常用集成芯片的逻辑图和引脚分布，强调通过外特性来学习集成电路；提出通过功能框图分析和设计较大规模数字电路，并引入数字系统概念；适当引入了新概念、新器件和新技术，介绍了新的数字电路硬件描述语言VHDL和EWB电子仿真软件。