数字逻辑

第1章 微电子器件基础 1

1．1 半导体的基础知识 1

1．1．1 本征半导体 1

1．1．2 杂质半导体 2

1．1．3 PN结 3

1．1．4 半导体二极管 4

1．2 双极型晶体管及其开关特性 6

1．2．1 双极型晶体管的结构 6

1．2．2 电流放大 6

1．2．3 晶体管的开关特性 7

1．3 场效应管及其开关特性 8

1．3．1 绝缘栅型场效应管的结构及原理 8

1．3．2 场效应管的开关特性 10

习题一 11

第2章 数字逻辑的数学基础 12

2．1 进位计数制 12

2．1．1 二进制 12

2．1．2 二进制数与十进制数的相互转换 13

2．2 带符号数的表示 15

2．2．1 数的原码表示法 15

2．2．2 数的反码表示法 15

2．2．3 数的补码表示法 16

2．3 数的编码表示 16

2．3．1 二-十进制编码 16

2．3．2 格雷码（Gray Code） 17

2．3．3 奇偶校验码 18

2．3．4 ASCII字符编码 19

2．4 逻辑代数 20

2．4．1 逻辑代数的基本问题 20

2．4．2 逻辑代数的基本定律与公式 22

2．4．3 逻辑函数的代数法化简 23

2．4．4 逻辑函数的卡诺图化简 23

习题二 26

第3章 基本逻辑门电路 28

3．1 分立元件门电路 28

3．1．1 与门电路 28

3．1．2 或门电路 30

3．1．3 非门电路 31

3．2 TTL集成门电路 32

3．2．1 TTL门电路概述 33

3．2．2 TTL集成门电路 33

3．2．3 TTL门电路的外特性 37

3．2．4 特殊类型TTL门电路 39

3．3 CMOS集成门电路 43

3．3．1 CMOS与非门 44

3．3．2 常用CMOS集成门电路 44

3．3．3 CMOS门电路的外特性 45

习题三 46

第4章 组合逻辑电路的分析与设计 47

4．1 组合逻辑电路概述 47

4．2 组合逻辑电路的分析方法 47

4．3 组合逻辑电路的设计方法 50

4．4 简易计算器电路的设计 52

4．4．1 编码电路的设计 53

4．4．2 算术运算电路的设计 61

4．4．3 译码电路的设计 73

4．5 其他常用的组合逻辑电路的设计 86

4．5．1 数值比较电路的设计 87

4．5．2 数据选择电路的设计 91

4．5．3 数据分配电路的设计 94

习题四 95

第5章 双稳态触发器及其应用 97

5．1 基本RS触发器 97

5．1．1 基本RS触发器的原理 98

5．1．2 触发器的逻辑功能表示方法 99

5．1．3 集成基本RS触发器 101

5．1．4 或非门构成的基本RS触发器 102

5．2 电平式触发器 102

5．2．1 电平式RS触发器 103

5．2．2 电平式D触发器 105

5．3 边沿式触发器 106

5．3．1 边沿式D触发器 107

5．3．2 集成边沿式D触发器 110

5．3．3 边沿式JK触发器 111

5．3．4 集成边沿式JK触发器 115

5．4 触发器的功能分类及其相互转换 116

5．4．1 触发器的功能分类 116

5．4．2 触发器的相互转换 118

习题五 121

第6章 时序逻辑电路的分析与设计 124

6．1 时序逻辑电路概述 124

6．1．1 时序逻辑电路的组成 124

6．1．2 时序逻辑电路的描述 124

6．1．3 时序逻辑电路的分类 125

6．2 同步计数器的分析及应用 126

6．2．1 二进制同步计数器 126

6．2．2 集成二进制同步计数器及其应用 130

6．2．3 十进制同步计数器 134

6．2．4 集成十进制同步计数器及其应用 138

6．2．5 N进制同步计数器 141

6．3 异步计数器的分析及应用 144

6．3．1 二进制异步计数器 144

6．3．2 十进制异步计数器 147

6．3．3 集成异步计数器及其应用 149

6．4 寄存器的分析及应用 151

6．4．1 数据寄存器 151

6．4．2 集成数据寄存器 152

6．4．3 移位寄存器 153

6．4．4 集成移位寄存器 155

6．5 环形计数器及其应用 158

6．5．1 环形计数器及应用 158

6．5．2 扭环形计数器及应用 163

6．6 时序逻辑电路的设计 165

6．6．1 序列信号检测器的设计 165

6．6．2 计数器的设计 168

6．6．3 环形计数器的设计 171

习题六 174

第7章 数字逻辑在普通高中通用技术课程中的应用 177

7．1 带符号的一位加减计算器 177

7．1．1 总体设计 177

7．1．2 计算器键盘及按键信号的读取 178

7．1．3 数字按键信号的编码 179

7．1．4 数字键编码的锁存 180

7．1．5 加减运算电路 181

7．1．6 译码显示及消隐电路 183

7．1．7 计算器仿真结果 184

7．2 八路智力竞赛抢答器 185

7．2．1 脉冲发生器 186

7．2．2 秒脉冲发生器 187

7．2．3 30秒倒计时器 187

7．2．4 八路抢答器 188

7．3 简易频率计 189

7．3．1 频率测量原理及总体设计 189

7．3．2 1秒钟倒计时器 190

7．3．3 计数器 190

7．3．4 仿真结果 190

7．4 十字路口交通灯控制器 195

7．4．1 交通灯控制器总体设计 195

7．4．2 定时控制器 196

7．4．3 5秒/35秒定时器 196

7．4．4 交通灯显示控制 197

7．4．5 仿真结果 199

7．5 数字时钟 199

7．5．1 数字时钟的总体设计 200

7．5．2 秒计数器 200

7．5．3 分计数器 200

7．5．4 时计数器 201

7．5．5 仿真结果 202

参考文献 203

《数字逻辑/电工电子基础课程规划教材》为北京市高等教育精品教材立项项目（重点支持项目），并且是国家精品课程“电路分析”的配套教材。作者全面、系统地讲述了数字逻辑课程所具有的基本内容，包括半导体基础知识、计算机中数与码的表示、逻辑代数、基本门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等，并与教育部普通高中通用技术课标相结合，采用“自上而下”与“自下而上”相结合的教学方法，体现教材的“基础性”、“实用性”、“实践性”、“前瞻性”和“创新性”。

本书为北京市高等教育精品教材立项项目（重点支持项目），国家精品课程“电路分析”的配套教材,配有PPT课件和其他资源。内容讲解清晰易懂、层次分明。