数字电子技术

目录

绪论　1

思考题　2

第1章　数字电路基础　3

1.1　数制与码制　3

1.1.1　数制　3

1.1.2　码制　6

1.2　基本逻辑运算　7

1.2.1　与逻辑运算　7

1.2.2　或逻辑运算　7

1.2.3　非逻辑运算　8

1.3　逻辑代数的基本定律　8

1.3.1　逻辑变量和逻辑函数　9

1.3.2　逻辑代数的基本定律　9

1.3.3　逻辑代数运算的三个规则　11

1.4　逻辑函数的表达方法　11

1.4.1　真值表　12

1.4.2　逻辑表达式　12

1.4.3　卡诺图　13

1.4.4　逻辑图　15

1.4.5　各种表示方法之间的互相转换　15

1.5　逻辑函数的代数化简法　16

1.5.1　最简的概念　16

1.5.2　化简方法　17

1.6　逻辑函数的卡诺图化简法　19

1.6.1　化简的基本原理　19

1.6.2　化简的方法　20

1.6.3　具有无关项的逻辑函数的化简　21

本章小结　23

习题　24

第2章　逻辑门电路　28

2.1　二极管的开关特性　28

2.1.1　晶体二极管的静态伏安特性　28

2.1.2　二极管的开关特性　29

2.2　三极管的开关特性　29

2.2.1　双极型三极管的静态开关特性　29

2.2.2　三极管的动态开关特性　30

2.2.3　MOS管的开关特性　30

2.3　基本逻辑门　31

2.3.1　与逻辑门　31

2.3.2　或逻辑门　32

2.3.3　非逻辑门　33

2.3.4　复合逻辑门　33

2.4　TTL集成与非门　35

2.4.1　TTL与非门　35

2.4.2　常用的其他TTL门电路　42

2.4.3　TTL集成门电路常见型号　45

2.4.4　TTL集成门电路使用注意事项　46

2.5　CMOS集成逻辑门　47

2.5.1　CMOS反相器　47

2.5.2　CMOS与非门　48

2.5.3　CMOS或非门　48

2.5.4　CMOS传输门　49

2.5.5　CMOS集成电路使用注意事项　49

2.5.6　CMOS电路与TTL电路的连接　50

2.5.7　工程应用　52

本章小结　53

习题　54

实验技能训练　59

实训项目　集成逻辑门电路的功能测试及应用　59

第3章　组合逻辑电路　61

3.1　组合逻辑电路的概述　61

3.1.1　组合逻辑电路　61

3.1.2　组合电路的特点　61

3.2　组合逻辑电路的分析和设计方法　61

3.2.1　组合逻辑电路的分析方法　61

3.2.2　组合逻辑电路的设计方法　63

3.3　编码器　65

3.3.1　编码的概念　65

3.3.2　二进制编码器　65

3.3.3　二-十进制编码器　66

3.3.4　优先编码器　67

3.3.5　编码器集成电路工程应用　69

3.4　译码器　69

3.4.1　通用译码器　70

3.4.2　显示译码器　73

3.5　数字比较器　76

3.5.1　1位数字比较器　76

3.5.2　多位数字比较器　76

3.6　算术运算电路　77

3.6.1　半加器　77

3.6.2　全加器　78

3.6.3　多位加法器　78

3.7　数据选择器与分配器　79

3.7.1　数据选择器　79

3.7.2　数据分配器　83

3.8　组合逻辑电路中的竞争与冒险　84

3.8.1　竞争与冒险的原因　84

3.8.2　冒险的分类　84

3.8.3　冒险的确定方法　85

3.8.4　竞争冒险的消除方法　85

本章小结　86

习题　87

实验技能训练　91

实训项目　组合逻辑电路的应用与测试　91

第4章　集成触发器　94

4.1　基本RS触发器　94

4.1.1　电路组成和逻辑符号　94

4.1.2　功能分析　94

4.1.3　触发器功能的描述　95

4.1.4　基本RS触发器的特点　96

4.1.5　工程应用　96

4.2　时钟同步触发器　97

4.2.1　时钟同步RS触发器　97

4.2.2　时钟同步D触发器　99

4.2.3　时钟同步触发器的空翻现象　99

4.3　主从触发器　100

4.3.1　主从RS触发器　100

4.3.2　主从JK触发器　101

4.4　边沿触发器　103

4.4.1　维持阻塞D触发器　103

4.4.2　负边沿JK触发器　104

4.5　CMOS触发器　105

4.5.1　CMOS D触发器　105

4.5.2　CMOS JK触发器　107

4.6　工程应用　107

4.7　其他类型触发器以及不同类型触发器之间的转换　108

4.7.1　T触发器　108

4.7.2　T′触发器　108

4.7.3　不同类型触发器之间的转换　108

本章小结　110

习题　110

实验技能训练　113

实训项目　触发器的功能测试与应用　113

第5章　时序逻辑电路　116

5.1　时序逻辑电路的分析方法　116

5.1.1　时序逻辑电路功能表示方法　116

5.1.2　时序逻辑电路的基本分析方法　117

5.2　寄存器　119

5.2.1　数据寄存器　119

5.2.2　移位寄存器　120

5.3　计数器　123

5.3.1　计数器的功能和分类　123

5.3.2　同步计数器　124

5.3.3　异步计数器　129

5.3.4　N进制计数器　132

本章小结　133

习题　134

实验技能训练　139

实训项目　时序逻辑电路功能及应用　139

第6章　脉冲信号的产生与整形　141

6.1　脉冲电路概述　141

6.2　多谐振荡器　142

6.2.1　自激多谐振荡器　142

6.2.2　石英晶体多谐振荡器　143

6.3　单稳态触发器　144

6.3.1　门电路构成的单稳态触发器　144

6.3.2　集成单稳态触发器　147

6.3.3　单稳态触发器的应用　149

6.4　施密特触发器　150

6.4.1　门电路构成的施密特触发器　150

6.4.2　集成施密特触发器　151

6.4.3　施密特触发器的主要应用　152

6.5　555定时器　153

6.5.1　555定时器的电路组成　153

6.5.2　555定时器的功能　154

6.5.3　555定时器的应用　155

本章小结　157

习题　158

实验技能训练　160

实训项目　多谐振荡器、单稳态触发器的安装与测试　160

第7章　数/模转换与模/数转换　163

7.1　数/模转换器(DAC)　163

7.1.1　DAC的基本概念　163

7.1.2　T型电阻网络DAC　164

7.1.3　倒T型电阻网络DAC　166

7.1.4　DAC的主要技术指标　167

7.1.5　集成DAC介绍　168

7.2　模/数转换器(ADC)　169

7.2.1　ADC的基本概念和转换的一般步骤　169

7.2.2　逐次逼近型ADC　171

7.2.3　双积分型ADC　173

7.2.4　ADC的主要技术指标　174

7.2.5　ADC的工程应用　174

本章小结　176

习题　177

实验技能训练　178

实训项目　集成D/A和A/D转换器及应用　178

第8章　存储器与可编程逻辑器件　181

8.1　只读存储器(ROM)　181

8.1.1　掩膜(固定)型ROM　182

8.1.2　可编程ROM　183