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第一章 逻辑代数基础1

1.1概述1

1.1.1数字量和模拟量1

1.1.2数制和码制2

1.1.3算术运算和逻辑运算6

1.2逻辑代数中的三种基本运算7

1.3逻辑代数的基本公式和常用公式11

1.3.1基本公式11

1.3.2若干常用公式12

1.4逻辑代数的基本定理13

1.4.1代入定理13

1.4.2反演定理14

1.4.3对偶定理14

1.5逻辑函数及其表示方法15

1.5.1逻辑函数15

1.5.2逻辑函数的表示方法15

1.5.3逻辑函数的两种标准形式17

1.6逻辑函数的公式化简法20

1.6.1逻辑函数的最简形式20

1.6.2常用的化简方法21

1.7逻辑函数的卡诺图化简法24

1.7.1逻辑函数的卡诺图表示法24

1.7.2用卡诺图化简逻辑函数26

1.8具有无关项的逻辑函数及其化简29

1.8.1约束项、任意项和逻辑函数式中的无关项29

1.8.2无关项在化简逻辑函数中的应用30

本章小结31

自我检测题32

思考题和习题33

第二章 门电路38

2.1概述38

2.2半导体二极管和三极管的开关特性39

2.2.1半导体二极管的开关特性39

2.2.2半导体三极管的开关特性41

2.3最简单的与、或、非门电路49

2.3.1二极管与门49

2.3.2二极管或门50

2.3.3三极管非门51

2.4 TTL门电路52

2.4.1 TTL反相器的电路结构和工作原理52

2.4.2 TTL反相器的静态输入特性和输出特性54

2.4.3 TTL反相器的动态特性58

2.4.4其他类型的TTL门电路62

2.4.5 TTL电路的改进系列68

2.5其他类型的双极型数字集成电路71

2.5.1 ECL电路72

2.5.2 I2L电路74

2.6 CMOS门电路76

2.6.1 CMOS反相器的工作原理76

2.6.2 CMOS反相器的静态输入特性和输出特性78

2.6.3 CMOS反相器的动态特性81

2.6.4其他类型的CMOS门电路84

2.6.5改进的CMOS门电路90

2.6.6 CMOS门电路的正确使用92

2.7其他类型的MOS集成电路96

2.7.1 PMOS电路96

2.7.2 NMOS电路96

2.8 TTL电路与CMOS电路的接口97

本章小结100

自我检测题102

思考题和习题103

第三章 组合逻辑电路109

3.1概述109

3.2组合逻辑电路的分析方法和设计方法110

3.2.1组合逻辑电路的分析方法110

3.2.2组合逻辑电路的设计方法111

3.3若干常用的组合逻辑电路114

3.3.1编码器115

3.3.2译码器119

3.3.3数据选择器130

3.3.4加法器134

3.3.5数值比较器138

3.4组合逻辑电路中的竞争-冒险现象140

3.4.1竞争-冒险现象及其成因140

3.4.2检查竞争-冒险现象的方法142

3.4.3消除竞争-冒险现象的方法143

本章小结145

自我检测题146

思考题和习题147

第四章 触发器151

4.1概述151

4.2触发器的电路结构与动作特点152

4.2.1基本RS触发器的电路结构与动作特点152

4.2.2同步RS触发器的电路结构与动作特点154

4.2.3主从触发器的电路结构与动作特点156

4.2.4边沿触发器的电路结构与动作特点161

4.3触发器的逻辑功能及其描述方法165

4.3.1触发器按逻辑功能的分类165

4.3.2触发器的电路结构和逻辑功能的关系167

4.4触发器的动态特性169

4.4.1基本RS触发器的动态特性169

4.4.2同步RS触发器的动态特性170

4.4.3主从触发器的动态特性171

4.4.4维持阻塞触发器的动态特性172

本章小结173

自我检测题174

思考题和习题175

第五章 时序逻辑电路183

5.1概述183

5.2时序逻辑电路的分析方法185

5.2.1同步时序逻辑电路的分析方法185

5.2.2时序逻辑电路的状态转换表、状态转换图和时序图186

5.2.3异步时序逻辑电路的分析方法189

5.3若干常用的时序逻辑电路191

5.3.1寄存器和移位寄存器191

5.3.2计数器197

5.3.3顺序脉冲发生器220

5.3.4序列信号发生器223

5.4时序逻辑电路的设计方法224

5.4.1同步时序逻辑电路的设计方法224

5.4.2时序逻辑电路的自启动设计233

5.4.3异步时序逻辑电路的设计方法237

5.5时序逻辑电路中的竞争-冒险现象240

本章小结243

自我检测题244

思考题和习题245

第六章 脉冲波形的产生和整形251

6.1概述251

6.2施密特触发器252

6.2.1用门电路组成的施密特触发器252

6.2.2集成施密特触发器255

6.2.3施密特触发器的应用258

6.3单稳态触发器260

6.3.1用门电路组成的单稳态触发器260

6.3.2集成单稳态触发器263

6.4多谐振荡器267

6.4.1对称式多谐振荡器267

6.4.2非对称式多谐振荡器270

6.4.3环形振荡器272

6.4.4用施密特触发器构成的多谐振荡器275

6.4.5石英晶体多谐振荡器276

6.4.6压控振荡器277

6.5 555定时器及其应用283

6.5.1 555定时器的电路结构与功能283

6.5.2用555定时器接成的施密特触发器285

6.5.3用555定时器接成的单稳态触发器286

6.5.4用555定时器接成的多谐振荡器287

本章小结289

自我检测题290

思考题和习题291

第七章 半导体存储器297

7.1概述297

7.2只读存储器（ROM）298

7.2.1掩模只读存储器298

7.2.2可编程只读存储器（PROM）300

7.2.3可擦除的可编程只读存储器（EPROM）301

7.3随机存储器（RAM）306

7.3.1静态随机存储器（SRAM）306

7.3.2动态随机存储器（DRAM）310

7.4存储器容量的扩展314

7.4.1位扩展方式314

7.4.2字扩展方式315

7.5用存储器实现组合逻辑函数316

7.6串行存储器320

7.6.1串行存储器的结构及工作原理320

7.6.2串行存储器中的动态MOS移位寄存单元322

本章小结327

自我检测题327

思考题和习题328

第八章 可编程逻辑器件330

8.1概述330

8.2现场可编程逻辑阵列（FPLA）331

8.3可编程阵列逻辑（PAL）334

8.3.1 PAL的基本电路结构334

8.3.2 PAL的几种输出电路结构和反馈形式335

8.3.3 PAL的应用举例338

8.4通用阵列逻辑（GAL）343

8.4.1 GAL的电路结构343

8.4.2输出逻辑宏单元（OLMC）345

8.4.3 GAL的输入特性和输出特性348

8.5可擦除的可编程逻辑器件（EPLD）351

8.5.1 EPLD的基本结构和特点351

8.5.2 EPLD的与-或逻辑阵列353

8.5.3 EPLD的输出逻辑宏单元（OLMC）354

8.6现场可编程门阵列（FPGA）355

8.6.1 FPGA的基本结构355

8.6.2 FPGA的IOB和CLB357

8.6.3 FPGA的互连资源359

8.6.4编程数据的装载361

8.7 PLD的编程364

8.8在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD）365

8.8.1低密度ISP-PLD365

8.8.2高密度ISP-PLD367

8.8.3在系统可编程通用数字开关（ispGDS）371

本章小结372

自我检测题373

思考题和习题373

第九章 数-模和模-数转换376

9.1概述376

9.2 D/A转换器377

9.2.1权电阻网络D/A转换器377

9.2.2倒T形电阻网络D/A转换器379

9.2.3权电流型D/A转换器381

9.2.4开关树型D/A转换器383

9.2.5权电容网络D/A转换器384

9.2.6具有双极性输出的D/A转换器385

9.2.7 D/A转换器的转换精度与转换速度387

9.2.8串行输入的D/A转换器390

9.3 A/D转换器392

9.3.1 A/D转换的基本原理392

9.3.2取样-保持电路394

9.3.3直接A/D转换器396

9.3.4间接A/D转换器401

9.3.5 A/D转换器的转换精度与转换速度405

9.3.6串行输出的A/D转换器406

本章小结407

自我检测题408

思考题和习题408

自我检测题答案414

《电气图用图形符号——二进制逻辑单元》（GB4728.12—85）简介425

国产半导体集成电路型号命名法（GB3430—82）434

参考资料436

名词索引437