數(shù)字電子技術(shù)

前言

　　本書是根據(jù)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》和《教育部、財(cái)政部關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工作的意見》精神編寫的。全書包括數(shù)字電路基礎(chǔ)、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生與變換、數(shù)／模與模／數(shù)轉(zhuǎn)換、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件等8章內(nèi)容?！　”緯哂幸韵绿厣骸　?.精煉內(nèi)容，突出教材特點(diǎn)?！　∮捎谠S多院校開設(shè)了“大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)”、“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“硬件描述語言”等選修課，因此我們?cè)诒緯?，?duì)這些相關(guān)內(nèi)容做了刪減，使本書的篇幅得到了大幅度的壓縮。由于課時(shí)的關(guān)系，教材中打有“*”的部分作為選學(xué)內(nèi)容?！　?.注重學(xué)生能力的培養(yǎng)?！　≡诿空滦〗Y(jié)中包括各章的重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)內(nèi)容和需注意的問題，同時(shí)還給出了各章的例題精選及自我檢測(cè)題，有助于學(xué)生抓住各章的重點(diǎn)、難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果；在精選例題時(shí)，特別注重了題目的基礎(chǔ)性、多樣性、綜合性和靈活性，并增加了一定的難度系數(shù)，以便提高學(xué)生分析問題及解決問題的能力?！　?.擴(kuò)大教材的適用范圍?！　】紤]到其他專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的要求，本書補(bǔ)充了部分內(nèi)容。如在時(shí)序電路的設(shè)計(jì)中，我們?cè)黾恿死秒[含表進(jìn)行狀態(tài)化簡(jiǎn)的內(nèi)容，以避免學(xué)生因某些知識(shí)的欠缺而導(dǎo)致學(xué)習(xí)上的困難?！　”緯牡?章由顧潔編寫，第2章、第8章由王守華編寫，第4章由李旭紅編寫，第7章由耿偉霞編寫，第3章、第5章、第6章（除6.5 節(jié)外）由董敏編寫，第6.5 節(jié)由吳文峰編寫。全書由董敏統(tǒng)稿?！　”緯诰帉戇^程中，還得到了程紅麗、楊建翔、楊波、楊俊三、陳偉、薛穎軼及羅小瑩等的支持，他們對(duì)本書的編寫提供了許多寶貴的意見和有價(jià)值的資料，在此，對(duì)他們表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

全書共分8章。第1章和第2章作為數(shù)字邏輯的理論基礎(chǔ)，討論了數(shù)制、碼制和邏輯代數(shù)基礎(chǔ)。第3章至第5章在小規(guī)模集成電路分析和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，討論了組合邏輯和時(shí)序邏輯電路中的基本概念、分析方法及設(shè)計(jì)方法。
第6章討論了脈沖波形的產(chǎn)生與變換電路的結(jié)構(gòu)、工作原理及參數(shù)計(jì)算。第
7章討論了數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)指標(biāo)。第8章討論了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用。
本書可作為電子工程、計(jì)算機(jī)、機(jī)電等相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可供電子技術(shù)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章  數(shù)字電路基礎(chǔ)
  1.1  數(shù)制
    1.1.1  進(jìn)位數(shù)制的基本概念
    1.1.2  常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制
  1.2  數(shù)制轉(zhuǎn)換
    1.2.1  十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制數(shù)
    1.2.2  非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)
    1.2.3  二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換
  1.3  碼制
    1.3.1  帶符號(hào)數(shù)的代碼表示
    1.3.2  帶符號(hào)數(shù)的加、減運(yùn)算
    1.3.3  十進(jìn)制數(shù)的常用代碼
  1.4  本章小結(jié)
  1.5  例題精選
  1.6  自我檢測(cè)題
第2章  邏輯代數(shù)基礎(chǔ)
  2.1  基本邏輯運(yùn)算
    2.1.1  與邏輯(與運(yùn)算、邏輯乘)
    2.1.2  或邏輯(或運(yùn)算、邏輯加)
    2.1.3  非邏輯(非運(yùn)算、邏輯反)
  2.2  常用復(fù)合邏輯
    2.2.1  “與非”邏輯
    2.2.2  “或非”邏輯
    2.2.3  “與或非”邏輯
    2.2.4  “異或”邏輯及“同或”邏輯
  2.3  集成邏輯門
    2.3.1  BJT集成邏輯門
    2.3.2  MOS集成邏輯門
  2.4  邏輯代數(shù)的基本定理與基本規(guī)則
    2.4.1  邏輯代數(shù)的基本公理
    2.4.2  邏輯代數(shù)的基本定理
    2.4.3  邏輯代數(shù)的基本規(guī)則
  2.5  邏輯函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式
    2.5.1  邏輯函數(shù)的基本表達(dá)式
    2.5.2  邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式——最小項(xiàng)
  2.6  邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)
    2.6.1  代數(shù)法化簡(jiǎn)
    2.6.2  卡諾圖法化簡(jiǎn)
    2.6.3  利用無關(guān)項(xiàng)簡(jiǎn)化函數(shù)表達(dá)式
  2.7  本章小結(jié)
  2.8  例題精選
  2.9  自我檢測(cè)題
第3章  組合邏輯電路
  3.1  組合邏輯電路的特點(diǎn)
    3.1.1  組合邏輯電路的工作特點(diǎn)
    3.1.2  組合邏輯電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
  3.2  組合邏輯電路的分析方法
  3.3  常用的中規(guī)模組合邏輯部件
    3.3.1  編碼器
    3.3.2  譯碼器
    3.3.3  加法器
    3.3.4  數(shù)據(jù)選擇器
    3.3.5  數(shù)值比較器
  3.4  組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法
    3.4.1  SSI設(shè)計(jì)方法
    3.4.2  MSI設(shè)計(jì)方法
  3.5  組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)
    3.5.1  競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象
    3.5.2  冒險(xiǎn)現(xiàn)象
    3.5.3  冒險(xiǎn)現(xiàn)象的判別
    3.5.4  冒險(xiǎn)現(xiàn)象的消除
  3.6  本章小結(jié)
  3.7  例題精選
  3.8  自我檢測(cè)題
第4章  觸發(fā)器
  4.1  觸發(fā)器的基本特點(diǎn)和分類
    4.1.1  觸發(fā)器的基本特點(diǎn)
    4.1.2  觸發(fā)器的分類
  4.2  常見觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號(hào)及動(dòng)作特點(diǎn)
    4.2.1  基本RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號(hào)及動(dòng)作特點(diǎn)
    4.2.2  同步RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號(hào)及動(dòng)作特點(diǎn)
    4.2.3  主從RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號(hào)及動(dòng)作特點(diǎn)
    4.2.4  主從JK觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號(hào)及動(dòng)作特點(diǎn)
    4.2.  5維持阻塞邊沿觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號(hào)及動(dòng)作特點(diǎn)
  4.3  不同結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的主要特點(diǎn)
  4.4  常見觸發(fā)器的邏輯功能及其描述
    4.4.1  RS觸發(fā)器的邏輯功能及其描述
    4.4.2  JK觸發(fā)器的邏輯功能及其描述
    4.4.3  D觸發(fā)器的邏輯功能及其描述
    4.4.4  T觸發(fā)器的邏輯功能及其描述
  4.5  本章小結(jié)
  4.6  例題精選
  4.7  自我檢測(cè)題
第5章  時(shí)序邏輯電路
  5.1  時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)及其分類
    5.1.1  時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)
    5.1.2  時(shí)序邏輯電路的分類
    5.1.3  時(shí)序邏輯電路的描述方法
  5.2  時(shí)序電路的分析
    5.2.1  同步時(shí)序電路的分析
    5.2.2  異步時(shí)序電路的分析
  5.3  常用的MSI時(shí)序邏輯器件
    5.3.1  寄存器
    5.3.2  計(jì)數(shù)器
    *5.3.3  序列信號(hào)發(fā)生器
  5.4  同步時(shí)序電路的設(shè)計(jì)
    5.4.1  原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表的建立
    5.4.2  狀態(tài)化簡(jiǎn)
    5.4.3  狀態(tài)分配
    5.4.4  觸發(fā)器類型的選擇及其激勵(lì)函數(shù)和輸出函數(shù)的確定
  5.5  本章小結(jié)
  5.6  例題精選
  5.7  自我檢測(cè)題
第6章  脈沖波形的產(chǎn)生與變換
  6.1  概述
  6.2  施密特觸發(fā)器
    6.2.1  施密特觸發(fā)器的特點(diǎn)
    6.2.2  門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器
    6.2.3  集成施密特觸發(fā)器
    6.2.4  施密特觸發(fā)器的應(yīng)用
  6.3  單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
    6.3.1  單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)及應(yīng)用
    6.3.2  門電路構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
    6.3.3  集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
  6.4  多諧振蕩器
    6.4.1  多諧振蕩器的特點(diǎn)
    6.4.2  門電路構(gòu)成的多諧振蕩器
    6.4.3  施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器
  6.5  555定時(shí)器及其應(yīng)用
    6.5.1  555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)與功能
    6.5.2  555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器
    6.5.3  555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
    6.5.4  555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器
  6.6  本章小結(jié)
  6.7  例題精選
  6.8  自我檢測(cè)題
第7章  數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換
  7.1  概述
  7.2  數(shù)/模轉(zhuǎn)換
    7.2.1  DAC的基本概念
    7.2.2  DAC的主要技術(shù)指標(biāo)
    7.2.3  常見的DAC電路
  7.3  模/數(shù)轉(zhuǎn)換
    7.3.1  ADC的基本概念
    7.3.2  ADC的電路組成及其工作原理
    7.3.3  ADC的主要技術(shù)指標(biāo)
    7.3.4  常見的ADc電路
  7.4  本章小結(jié)
  7.5  例題精選
  7.6  自我檢測(cè)題
第8章  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件
  8.1  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器
    8.1.1  半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類
    8.1.2  只讀存儲(chǔ)器(ROM)的結(jié)構(gòu)及工作原理
    8.1.3  隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)的結(jié)構(gòu)及工作原理
    8.1.4  存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展
    8.1.5  存儲(chǔ)器在組合邏輯設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
  8.2  可編程邏輯器件
    8.2.1  可編程邏輯器件的分類
    8.2.2  可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)
    8.2.3  可編程邏輯器件在數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
  8.3  本章小結(jié)
  8.4  例題精選
  8.5  自我檢測(cè)題
附錄
  附錄一  數(shù)字集成電路的型號(hào)命名法
  附錄二  常用74LS系列器件引腳圖
  附錄三  常用PLD、ROM、RAM器件引腳圖
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　本章首先介紹有關(guān)數(shù)制和碼制的一些基本概念和術(shù)語，然后給出數(shù)字電路中常用的數(shù)制和碼制。此外，還具體介紹了不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法和二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算的原理和方法?！　‘?dāng)我們觀察自然界中各種物理量時(shí)不難發(fā)現(xiàn)，就其變化規(guī)律的特點(diǎn)而言，不外乎有兩大類。一類是物理量的變化在時(shí)間上和數(shù)量上都是離散的。也就是說，它們的變化在時(shí)間上和數(shù)值上是不連續(xù)的，總是發(fā)生在一系列離散的瞬間。我們把這一類物理量稱為數(shù)字量，把表示數(shù)字量的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)（參見圖1（a）），并把工作在數(shù)字信號(hào)下的電路稱為數(shù)字電路。例如：統(tǒng)計(jì)通過某一個(gè)橋梁的汽車數(shù)量，得到的就是一個(gè)數(shù)字量，最小數(shù)量單位的“1”代表一輛汽車，小于1的數(shù)值已經(jīng)沒有任何物理意義。數(shù)字信號(hào)在電路中常表現(xiàn)為突變的電壓或電流。　　另外一類是物理量的變化在時(shí)間上和數(shù)值上都是連續(xù)的信號(hào)。這一類物理量稱為模擬，量，把表示模擬量的信號(hào)稱為模擬信號(hào)（參見圖1（b）），并把工作在模擬信號(hào)下的電子電路稱為模擬電路。例如：熱電偶工作時(shí)輸出的電壓或電流信號(hào)就是一種模擬信號(hào)，.因?yàn)楸粶y(cè)量的溫度不可能發(fā)生突跳，所以測(cè)得的電壓或電流無論在時(shí)間上還是數(shù)值上都是連續(xù)的。而且，這個(gè)信號(hào)在連續(xù)變化過程中的任何一個(gè)取值都有具體的物理意義，即表示一個(gè)相應(yīng)的溫度?！　　?/pre>








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