數(shù)字邏輯與數(shù)字電路

前言

數(shù)字電子技術(shù)是目前發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一，從計算機到通信、廣播、電視、醫(yī)療儀器和航空航天，幾乎所有領(lǐng)域都在應用數(shù)字電子技術(shù)。隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字集成電路經(jīng)歷了從分立元件、小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模到超大規(guī)模的發(fā)展。隨著集成電路的密度不斷提高，功能日益復雜，新型器件的相繼誕生，相應的數(shù)字設(shè)計方法也在不斷地演變和發(fā)展，傳統(tǒng)的設(shè)計方法已不能完全適應器件的發(fā)展。鑒于上述情況，本書在保持數(shù)字電子技術(shù)理論體系的基礎(chǔ)上，不僅介紹了用小規(guī)模數(shù)字集成電路為基礎(chǔ)的數(shù)字電路和邏輯設(shè)計技術(shù)，還重點介紹了中、大規(guī)模數(shù)字集成電路和可編程邏輯器件。在本書的編寫過程中，我們總結(jié)了多年的教學實踐經(jīng)驗，加強了基礎(chǔ)理論和基本概念的論述，同時，也強調(diào)了現(xiàn)代電子技術(shù)的基本方法及其工程應用，使讀者能更好地適應實際工作的需要。在內(nèi)容的安排上，注意貫徹從實際出發(fā)，由淺入深、由特殊到一般、從感性上升到理性等原則。文字敘述盡量做到通俗易懂，邏輯性強。同時，每章末都附有一定數(shù)量的習題，幫助讀者加深對本書內(nèi)容的理解。本書編寫安排為：第2、4～6、8章由高晶敏、柴海莉編寫，第7章由高晶敏、陳福彬編寫，第1、3章由張金龍編寫。北京信息科技大學李鄧化教授在百忙之中審閱了全書，并對本書的編寫提出了寶貴的意見，在此表示感謝。本書由北京市屬市管高等學校人才強教計劃資助項目（項目編號：PHR200907124）資助。本書的編寫工作還得到了北京信息科技大學教學改革基金的支持，并且在編寫過程中還得到了北京信息科技大學電工電子實驗教學中心全體教師的幫助，在此謹向他們表示衷心的感謝。由于編者水平有限，書中難免存在不妥之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書在數(shù)字電子技術(shù)理論體系基礎(chǔ)上，介紹了小規(guī)模數(shù)字集成電路的邏輯設(shè)計技術(shù)，并重點介紹了中、大規(guī)模數(shù)字集成電路和可編程邏輯器件。全書共分8章，包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生和整形、半導體存儲器和可編程邏輯器件、D／A和A／D轉(zhuǎn)換器。每章后還配有適量習題。    本書可作為高等學校電氣信息類各專業(yè)的基礎(chǔ)課教材，也可供從事電子技術(shù)工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章  數(shù)字邏輯基礎(chǔ)  1.1  數(shù)字信號與數(shù)字電路  1.2  數(shù)制和碼制    1.2.1  數(shù)制    1.2.2  數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換    1.2.3  二進制算術(shù)運算    1.2.4  二進制編碼  1.3  邏輯代數(shù)基礎(chǔ)    1.3.1  邏輯代數(shù)中的基本運算    1.3.2  邏輯代數(shù)的基本公式和常用公式    1.3.3  邏輯代數(shù)的三個基本定理  1.4  邏輯函數(shù)及其表示方法    1.4.1  邏輯函數(shù)    1.4.2  邏輯函數(shù)的表示方法    1.4.3  邏輯函數(shù)的兩種標準形式    1.4.4  邏輯函數(shù)形式的變換  1.5  邏輯函數(shù)的化簡    1.5.1  公式化簡法    1.5.2  卡諾圖化簡法  習題第2章  門電路  2.1  半導體二極管門電路    2.1.1  半導體二極管的開關(guān)特性    2.1.2  二極管與門    2.1.3  一極管或門  2.2  TTL門電路    2.2.1  雙極型三極管的開關(guān)特性    2.2.2  TTL反相器    2.2.3  其他邏輯功能的TTL門電路    2.2.4  其他類型的TTL門電路  2.3  CMOS門電路    2.3.1  MOS管的開關(guān)特性    2.3.2  CMOS反相器    2.3.3  其他邏輯功能的CMOS門電路    2.3.4  其他類型的CMOS門電路    2.3.5  CMOS電路的正確使用  2.4  TTL電路與CMOS電路的連接  習題第3章  組合邏輯電路  3.1  組合邏輯電路的分析與設(shè)計    3.1.1  組合邏輯電路的特點    3.1.2  組合邏輯電路的分析方法    3.1.3  組合邏輯電路的設(shè)計方法  3.2  常用的組合邏輯功能器件    3.2.1  編碼器    3.2.2  譯碼器    3.2.3  數(shù)據(jù)選擇器    3.2.4  加法器    3.2.5  數(shù)值比較器  3.3  組合邏輯電路中的競爭-冒險現(xiàn)象    3.3.1  競爭-冒險現(xiàn)象及其成因    3.3.2  消除競爭-冒險現(xiàn)象的方法  習題第4章  觸發(fā)器  4.1  觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與動作特點    4.1.1  RS鎖存器    4.1.2  電平觸發(fā)的觸發(fā)器    4.1.3  脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器    4.1.4  邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器  4.2  觸發(fā)器的邏輯功能和描述方法    4.2.1  觸發(fā)器邏輯功能的分類    4.2.2  觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能、觸發(fā)方式的關(guān)系  習題第5章  時序邏輯電路  5.1  概述    5.1.1  時序邏輯電路的特點    5.1.2  時序邏輯電路的分類    5.1.3  時序邏輯電路的描述方法  5.2  時序邏輯電路的分析方法    5.2.1  同步時序邏輯電路的分析方法    5.2.2  異步時序邏輯電路的分析方法  5.3  常用的時序邏輯電路    5.3.1  寄存器和移位寄存器    5.3.2  計數(shù)器    5.3.3  序列信號發(fā)生器    5.3.4  順序脈沖發(fā)生器  5.4  同步時序邏輯電路的設(shè)計方法    5.4.1    同步時序邏輯電路設(shè)計的一般步驟    5.4.2  同步時序邏輯電路設(shè)計舉例  習題第6章  脈沖波形的產(chǎn)生和整形  6.1  概述    6.2  脈沖波形產(chǎn)生器和整形電路    6.2.1  施密特觸發(fā)器    6.2.2  單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器    6.2.3  多諧振蕩器  6.3  集成555定時器及其應用    6.3.1  集成555定時器的電路結(jié)構(gòu)和功能    6.3.2  集成555定時器的應用  習題第7章  半導體存儲器和可編程邏輯器件  7.1  概述    7.2  ROM    7.2.1  掩模ROM    7.2.2  PROM    7.2.3  EPROM    7.2.4  用ROM存儲器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)  7.3  RAM    7.3.1  SRAM    7.3.2  DRAM    7.3.3  RAM存儲器容量的擴展  7.4  PLD    7.4.1  PLD的基本電路結(jié)構(gòu)和電路表示方法    7.4.2  PAL    7.4.3  GAL  7.5  CPLD和FPGA    7.5.1  CPLD的結(jié)構(gòu)    7.5.2  FPGA的基本結(jié)構(gòu)    7.5.3  PLD的開發(fā)    7.5.4  HDL  習題第8章  D/A和A/D轉(zhuǎn)換器  8.1  概述  8.2  D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.1  權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.2  倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器    8.2.3  D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù)  8.3  A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.1  A/D轉(zhuǎn)換的工作過程    8.3.2  并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.3  逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.4  雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器    8.3.5  A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù)  習題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)1.1 數(shù)字信號與數(shù)字電路自然界中的物理量就其變化規(guī)律而言，不外乎以下兩大類。（1）在時間上和數(shù)量上都是離散的，其數(shù)值的變化都是某一個最小數(shù)量單位的整數(shù)倍，這一類物理量稱為數(shù)字量，把表示數(shù)字量的信號稱為數(shù)字信號，并把工作在數(shù)字信號下的電子電路稱為數(shù)字電路。（2）在時間上或在數(shù)值上是連續(xù)的，這一類物理量稱為模擬量，把表示模擬量的信號稱為模擬信號，并把工作在模擬信號下的電子電路稱為模擬電路。1.2 數(shù)制和碼制1.2.1 數(shù)制數(shù)字信號通常以數(shù)碼形式給出。不同的數(shù)碼可以用來表示數(shù)量的大小。用數(shù)碼表示數(shù)量大小時，經(jīng)常需要用進位計數(shù)制的方法組成多位數(shù)碼使用。多位數(shù)碼中，每一位的構(gòu)成方法及從低位到高位的進位規(guī)則稱為數(shù)制。經(jīng)常使用的計數(shù)制除了十進制以外，還有二進制和十六進制，有時也用到八進制。

編輯推薦

數(shù)字電子技術(shù)是目前發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一，從計算機到通信、廣播、電視、醫(yī)療儀器和航空航天，幾乎所有領(lǐng)域都在應用數(shù)字電子技術(shù)。隨著集成電路的密度不斷提高，功能日益復雜，新型器件的相繼誕生，相應的數(shù)字設(shè)計方法也在不斷地演變和發(fā)展，傳統(tǒng)的設(shè)計方法已不能完全適應器件的發(fā)展。鑒于上述情況，高晶敏、柴海莉、張金龍編著的《數(shù)字邏輯與數(shù)字電路》在保持數(shù)字電子技術(shù)理論體系的基礎(chǔ)上，不僅介紹了用小規(guī)模數(shù)字集成電路為基礎(chǔ)的數(shù)字電路和邏輯設(shè)計技術(shù)，還重點介紹了中、大規(guī)模數(shù)字集成電路和可編程邏輯器件。

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