数字电路及系统设计

第1章 数制与码制

1.1 数制

1.1.1 计数体制

1.1.2 不同数制之间的转换

1.2 编码

1.2.1 二-十进制编码

1.2.2 可靠性编码

1.2.3 字符编码

1.3 二进制数的算术运算

1.3.1 二进制算术运算的特点

1.3.2 原码、反码、补码和补码运算

本章习题

第2章 逻辑代数基础

2.1 基本运算、公式和定理

2.1.1 基本逻辑运算

2.1.2 公式和定理

2.2 逻辑函数的表示方法

2.2.1 真值表

2.2.2 逻辑函数表达式

2.2.3 卡诺图

2.2.4 逻辑图

2.3 逻辑函数的化简方法

2.3.1 化简的意义和最简的概念

2.3.2 公式法化简

2.3.3 图形法化简

2.3.4 具有无关项的逻辑函数化简

本章习题

第3章 逻辑门电路

3.1 概述

3.1.1 逻辑门电路的基本概念和原理

3.1.2 数字集成电路的分类和特点

3.2 半导体元件的开关特性

3.3 ttl门电路

3.3.1 ttl与非门

3.3.2 其他类型的ttl门电路

3.3.3 ttl器件的选择和使用要点

3.4 cmos门电路

3.4.1 cmos基本门电路

3.4.2 其他类型的cmos门电路

3.4.3 cmos器件的选择和使用要点

本章习题

第4章 组合逻辑电路

4.1 概述

4.2 组合逻辑电路的分析方法

4.3 常用组合逻辑电路与器件

4.3.1 编码器

4.3.2 译码器

4.3.3 数据选择器

4.3.4 加法器

4.3.5 数值比较器

4.4 组合逻辑电路的设计方法

4.4.1 用ssi器件设计组合逻辑电路举例

4.4.2 用msi器件设计组合逻辑电路举例

4.5 组合逻辑电路中的竞争冒险

4.5.1 竞争冒险的产生原因和分类

4.5.2 冒险现象的判别

4.5.3 消除竞争冒险的方法

本章习题

第5章 触发器

5.1 概述

5.2 rs触发器的基本特性和电路结构

5.2.1 基本rs触发器

5.2.2 同步rs触发器

5.2.3 主从rs触发器

5.2.4 触发器的时间参数

5.3 d触发器

5.4 jk触发器

5.5 t触发器和t触发器

5.6 常用集成触发器及其激励功能转换

本章习题

第6章 时序逻辑电路

6.1 概述

6.1.1 时序逻辑电路的基本概念

6.1.2 时序逻辑电路的分类

6.1.3 常用的时序逻辑电路模块

6.2 时序逻辑电路的基本结构和描述方法

6.3 时序逻辑电路的一般分析方法

6.4 同步时序逻辑电路的一般设计方法

6.4.1 同步时序逻辑电路的设计

6.4.2 时序逻辑电路的asm图描述

6.4.3 状态化简的一般方法

6.4.4 状态编码分配的一般规则

6.5 常用时序逻辑器件及其应用

6.5.1 基于msi的时序电路分析和设计方法

6.5.2 集成计数器及其应用

6.5.3 集成移位寄存器及其应用

6.5.4 集成寄存器和集成锁存器

本章习题

第7章 脉冲波形的产生和整形

7.1 概述

7.2 多谐振荡器

7.2.1 cmos逻辑门组成的多谐振荡器

7.2.2 555定时器构成的多谐振荡器

7.2.3 石英晶体振荡器

7.3 单稳态触发器

7.3.1 cmos微分型单稳态触发器

7.3.2 555定时器构成的单稳态触发器

7.3.3 可重复触发的单稳态触发器

7.3.4 集成单稳态触发器

7.3.5 单稳态触发器的应用

7.4 施密特触发器

7.4.1 用门电路组成的施密特触发器

7.4.2 常用的集成施密特触发器

7.4.3 施密特触发器的应用

本章习题

第8章 半导体存储器

8.1 概述

8.1.1 分类与特点

8.1.2 主要性能指标

8.2 只读存储器

8.2.1 只读存储器的结构

8.2.2 只读存储器的编程及分类

8.3 随机存储器

8.3.1 随机存储器的基本结构

8.3.2 随机存储器的主要类型

8.3.3 静态随机存储器

8.3.4 动态随机存储器

8.4 存储器容量的扩展

8.5 利用存储器实现逻辑函数

本章习题

第9章 数-模转换和模-数转换

9.1 数-模转换

9.1.1 数-模转换器的基本原理

9.1.2 常用的数-模转换技术

9.1.3 数-模转换器的主要技术参数

9.1.4 集成dac的选用

9.1.5 数-模转换器输出极性的扩展

9.1.6 数-模转换器的典型应用

9.2 模-数转换

9.2.1 模-数转换器的主要参数

9.2.2 常用的模-数转换技术

9.2.3 集成adc的选用

9.2.4 采样-保持器的原理和指标

本章习题

第10章 现代数字系统的设计与实现方法

10.1 现代数字系统的主要构件——可编程逻辑器件

10.1.1 可编程器件概述

10.1.2 可编程逻辑器件的分类与特点

10.1.3 cpld的典型结构和原理

10.1.4 fpga的典型结构和原理

10.1.5 可编程逻辑器件的开发流程

10.3 现代数字系统的描述工具——硬件描述语言

10.3.1 硬件描述语言verilog-hdl简介

10.3.2 硬件描述语言vhdl简介

10.4 现代数字系统的设计方法和流程

10.4.1 传统的电路设计流程及其困境

10.4.2 现代电子设计的基本流程和方法

本章习题

参考文献

《数字电路及系统设计》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材之一。 《数字电路及系统设计》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《数字电路及系统设计》共10章，主要内容包括：数制与码制，逻辑代数基础，逻辑门电路，组合逻辑电路，触发器，时序逻辑电路，脉冲波形的产生和整形，半导体存储器，数-模转换和模-数转换，现代数字系统设计与实现方法(具体包括可编程逻辑器件、电子设计自动化、硬件描述语言、现代数字系统的设计方法与流程等)。《数字电路及系统设计》以培养分析、设计数字电子系统的能力为核心，力求做到内容全面、深度适中、注重基础、兼顾实用、结构合理、组合灵活；既利用大量的精选例题、习题，帮助读者打牢基础，又提供许多源于科研实践、具有实用价值的设计实例，帮助读者扩展视野，提高应用、创新能力。《数字电路及系统设计》可作为高等学校电气信息类各专业本科、专科“数字电路”类课程的教材和参考书，亦可供其他专业师生及相关工程技术人员选用和参考。