新编数字电路与数字逻辑

第1章数字电路基础知识

1.1数字电路概述

1.1.1模拟信号和数字信号

1.1.2数字电路的特点

1.1.3数字电路与脉冲电路的异同

1.1.4数字电路的分类

1.1.5数字电路的应用

1.2数制

1.2.1各种数制

1.2.2数制转换

1.2.3二进制正、负数的表示法

1.3码制和常用代码

1.3.1二-十进制编码（BCD码）

1.3.2可靠性编码

1.3.3字符码

1.4逻辑代数

1.4.1逻辑变量与逻辑函数

1.4.2基本逻辑运算

1.4.3复合逻辑运算

1.4.4几个概念

1.5逻辑函数的表示方法及其相互转换

1.5.1真值表

1.5.2逻辑表达式

1.5.3逻辑图

1.5.4波形图

1.5.5卡诺图

1.6逻辑代数的基本公式、定律和规则

1.6.1基本公式

1.6.2基本定律

1.6.3基本规则

1.7逻辑函数的化简

1.7.1“最简”的概念及最简表达式的几种形式

1.7.2逻辑函数的公式化简法

1.7.3逻辑函数的卡诺图化简法

1.7.4具有无关项的逻辑函数的化简

1.8VHDL语言基础

1.8.1VHDL语言程序的基本结构

1.8.2VHDL语言中的数据

本章小结

习题1

本章实训集成逻辑门电路的功能检测

第2章门电路

2.1半导体器件的开关特性

2.1.1半导体二极管的开关特性

2.1.2半导体三极管的开关特性

2.1.3MOS管的开关特性

2.2分立元件门电路

2.2.1二极管与门

2.2.2二极管或门

2.2.3三极管非门（反相器）

2.3集成TTL门电路

2.3.1集成TTL与非门

2.3.2集成TTL非门、或非门、集电极开路门和三态门

2.3.3改进型TTL门电路抗饱和TTL门电路

2.3.4使用TTL门电路的注意事项

2.3.5ECL门电路

2.4集成MOS门电路

2.4.1CMOS门电路

2.4.2CMOS集成门电路及其使用规则

2.4.3TTL与MOS门电路之间的接口技术

本章小结

习题2

本章实训集成逻辑门参数测试

第3章组合逻辑电路

3.1组合逻辑电路的特点及分析设计方法

3.1.1组合电路的特点

3.1.2组合电路的一般分析方法

3.1.3组合电路的一般设计方法

3.2常用组合逻辑电路介绍

3.2.1编码器

3.2.2译码器

3.2.3加法器

3.2.4数值比较器

3.2.5数据选择器

3.2.6数据分配器

3.3组合电路中的竞争冒险

3.3.1竞争冒险的概念及产生原因

3.3.2竞争冒险的消除方法

3.4常用组合逻辑功能器件的VHDL语言描述

3.4.1VHDL语言的主要描述语句

3.4.2常用组合逻辑功能器件的VHDL描述

本章小结

习题3

本章实训组合逻辑电路的功能检测及设计实训

第4章触发器

4.1触发器概述

4.1.1触发器的功能特点

4.1.2触发器的分类及逻辑功能描述方法

4.2基本RS触发器

4.2.1电路组成及逻辑符号

4.2.2逻辑功能分析及描述

4.2.3应用举例

4.2.4集成基本触发器

4.3同步触发器

4.3.1同步RS触发器

4.3.2同步D触发器

4.4主从触发器

4.4.1主从RS触发器

4.4.2主从JK触发器

4.4.3主从T触发器和主从T′触发器

4.5边沿触发器

4.5.1维持阻塞D触发器

4.5.2边沿JK触发器

4.6不同类型时钟触发器间的转换

4.6.1转换原理

4.6.2JK→D、T、T′和RS

4.6.3D→JK、T、T′和RS

4.7集成触发器应用电路举例

4.7.1分频器电路

4.7.2单脉冲产生电路

4.7.3三相脉冲信号源

4.7.4串行数值比较器

4.7.5时间判别电路

4.8触发器的VHDL语言描述

4.8.1时钟信号的VHDL描述

4.8.2RS触发器的VHDL描述

4.8.3D触发器的VHDL描述

4.8.4JK触发器的VHDL描述

4.8.5T触发器的VHDL描述

本章小结

习题4

本章实训1触发器基本参数和逻辑功能的检测

本章实训2触发器的应用实训

第5章时序逻辑电路

5.1时序逻辑电路概述

5.1.1时序电路的特点

5.1.2时序电路逻辑功能的描述方法

5.1.3时序电路的一般分析方法

5.2计数器

5.2.1计数器的分类

5.2.2同步计数器

5.2.3异步计数器

5.2.4集成计数器构成N进制计数器的方法

5.2.5计数器应用电路举例

5.3寄存器

5.3.1数码寄存器

5.3.2移位寄存器

5.3.3寄存器的应用

5.4顺序脉冲发生器

5.5时序逻辑电路的设计

5.5.1设计方法及步骤

5.5.2设计举例

5.6时序逻辑电路的VHDL描述

5.6.1计数器的VHDL描述

5.6.2寄存器的VHDL描述

本章小结

习题5

本章实训时序逻辑电路的设计

第6章脉冲波形的产生与整形

6.1概述

6.2555定时器

6.2.1电路结构

6.2.2基本功能

6.3单稳态触发器

6.3.1555定时器构成的单稳态触发器

6.3.2集成单稳态触发器

6.3.3应用举例

6.4多谐振荡器

6.4.1555定时器构成的多谐振荡器

6.4.2应用举例

6.5施密特触发器

6.5.1555定时器构成的施密特触发器

6.5.2应用举例

6.6555定时器的典型应用

6.6.1555触摸定时开关

6.6.2直流电机调速控制电路

6.6.3电热温控器

6.6.4简易电子琴电路

6.6.5速率检测电路

本章小结

习题6

本章实训1555定时器及其应用电路的设计与检测

本章实训2施密特触发器的应用实训

本章实训3多谐振荡器和单稳态电路的设计及调试实训

第7章数模、模数转换电路

7.1D/A转换器

7.1.1D/A转换原理

7.1.2倒T型电阻网络D/A转换器

7.1.3D/A转换器的主要技术指标

7.1.48位集成DAC0832

7.2A/D转换器

7.2.1A/D转换的一般步骤

7.2.2取样保持电路

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

7.2.5A/D转换器的主要技术指标

7.2.68位集成ADC0809

本章小结

习题7

本章实训1D/A、A/D转换器的测试

本章实训2D/A转换器应用实训

第8章存储器和可编程逻辑器件

8.1概述

8.1.1存储器

8.1.2可编程逻辑器件

8.2存储器及其应用

8.2.1随机存取存储器RAM

8.2.2只读存储器ROM

8.3可编程逻辑器件PLD

8.3.1PLD的基本结构

8.3.2PLD的分类

8.3.3PLD的应用

8.4存储器的VHDL描述

8.4.1只读存储器（ROM）的VHDL描述

8.4.2随机存储器（RAM）的VHDL描述

本章小结

习题8

本章实训存储器RAM和ROM的测试

附录A综合实训

实训1感应式防盗报警电路

实训2医院住院患者“呼喊”器

实训3用VHDL设计密码锁

实训4用VHDL设计4位微处理器的算术逻辑单元（ALU）

参考文献

　　本书为“电子电气基础课程新编电气与电子信息类本科规划教材”中的一本。全书共分八章，主要介绍了门电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲波形的产生与整形，数模、模数转换，存储器和可编程逻辑器件等内容。各章均配有经典例题和习题，每章最后都附有相应实训。此外，在教材的最后还编写了综合实训内容。　　为适应电子信息时代的新形势和应用型本科院校培养应用型人才的迫切需要，经过教学改革与实践，我们编写了这本《新编数字电路与数字逻辑》教材。　　全书共分8章，分别为：数字电路基础知识，门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲波形的产生与整形，数模、模数转换，存储器和可编程逻辑器件。各章均配有经典例题和习题，每章最后都附有相应实训。此外，在教材的最后还编写了综合实训内容。本书语言精炼，知识全面，深入浅出，通俗易懂。在保证理论知识够用的同时，注重理论联系实际，培养学生各方面的能力。　　本书在编写过程中注意到电子技术领域的最新变化，将VHDL语言及基本逻辑器件的硬件描述语言引入各个章节中。　　本书可作为高等院校计算机、电子、通信、自动化、机电一体化等专业本科和专科的教材，也可作为自学考试和从事电子技术工程人员的自学用书。