数字电子电路与逻辑设计

前言

第1章 绪论

1.1 概述

1.1.1 模拟电路与数字电路

1.1.2 数字电路及其特点

1.1.3 二值逻辑与数字信号的描述

1.2 数制与码制

1.2.1 数制

1.2.2 码制

1.3 二进制数运算

1.3.1 二进制数的算术运算

1.3.2 二进制数的负数表示方式

思考题

习题

第2章 常用的半导体器件基础

2.1 半导体基础知识

2.1.1 本征半导体

2.1.2 杂质半导体

2.1.3 PN结的形成及特性

2.2 半导体二极管

2.2.1 二极管的结构

2.2.2 二极管的伏安特性

2.2.3 二极管的主要参数

2.2.4 二极管的等效电路和分析方法

2.2.5 二极管的应用

2.2.6 其他特殊的二极管

2.3 场效应管

2.3.1 结型场效应管

2.3.2 绝缘栅场效应管

2.3.3 各种场效应管的特性比较及注意事项

2.4 双极性三极管

2.4.1 BJT的结构及类型

2.4.2 BJT的电流分配与放大原理

2.4.3 BJT的共射特性曲线

2.4.4 BJT的主要参数

2.4.5 温度对BJT管特性及参数的影响

2.4.6 BJT的选型

思考题

习题

第3章 逻辑代数基础

3.1 逻辑代数的基本概念

3.1.1 基本逻辑运算

3.1.2 组合逻辑运算

3.2 逻辑代数的基本公式与定理

3.2.1 逻辑代数的基本公式

3.2.2 逻辑代数的常用定理及定律

3.2.3 七个常用的公式

3.2.4 三个基本规则

3.3 逻辑函数的代数化简法

3.3.1 逻辑函数及其表示方法

3.3.2 同一逻辑关系逻辑式形式的多样性

3.3.3 逻辑函数的化简方法及步骤

3.4 逻辑函数的卡诺图化简法

3.4.1 最小项和最大项的定义

3.4.2 最小项和最大项的性质

3.4.3 逻辑函数表示的标准式

3.4.4 用卡诺图表示逻辑函数及化简

3.5 具有无关项逻辑函数的卡诺图化简

思考题

习题

第4章 集成逻辑门电路

4.1 二极管元件门电路

4.1.1 二极管的特性

4.1.2 二极管元件逻辑门电路

4.2 TTL逻辑门电路

4.2.1 双极型三极管的开关特性

4.2.2 TTL"非"门的基本结构及工作原理

4.2.3 TTL逻辑门电路

4.2.4 集电极开路门和三态门电路

4.3 MOS逻辑门电路

4.3.1 MOS门电路简介

4.3.2 CMOS反相器

4.3.3 CMOS逻辑门电路

4.3.4 CMOS漏极开路门和三态输出门

4.3.5 CMOS传输门电路

4.3.6 NMOS逻辑门电路

4.4 其他类型逻辑门电路

4.4.1 发射极耦合逻辑门电路

4.4.2 BiCMOS逻辑门电路

4.4.3 改进型TTL门电路--抗饱和TTL电路

4.5 逻辑门电路的Verilog HDL

4.5.1 门电平模型化

4.5.2 基本门电路的描述方法

4.5.3 三态门电路Verilog HDL建模

4.5.4 双向门电路Verilog HDL建模

4.6 逻辑门电路的应用

4.6.1 TTL与CMOS器件之间的接口问题

4.6.2 TTL和CMOS电路带负载时的接口问题

4.6.3 集成逻辑门电路使用中的抗干扰措施

4.7 正负逻辑问题

4.7.1 正负逻辑的规定

4.7.2 正负逻辑的逻辑符号

4.7.3 混合逻辑中逻辑符号的变换

思考题

习题

第5章 组合逻辑电路

5.1 概述

5.2 组合逻辑电路的分析

5.3 组合逻辑电路的设计

5.4 组合逻辑电路中的竞争冒险

5.4.1 竞争冒险产生的原因与判别方法

5.4.2 消除竞争冒险现象的方法

5.5 中规模组合逻辑电路功能部件及应用

5.5.1 编码器

5.5.2 译码器/数据分配器

5.5.3 数据选择器

5.5.4 加法器

5.5.5 数值比较器

思考题

习题

第6章 集成触发器

6.1 RS触发器

6.1.1 基本RS触发器

6.1.2 逻辑门控RS触发器

6.2 钟控触发器

6.2.1 钟控RS触发器

6.2.2 钟控JK触发器

6.2.3 D触发器

6.2.4 T触发器和T'触发器

6.3 触发器功能的转换

6.3.1 用JK触发器转换成其他功能的触发器

6.3.2 用D触发器转换成其他功能的触发器

思考题

习题

第7章 时序逻辑电路

7.1 时序逻辑电路的基本概念

7.1.1 时序逻辑电路的模型

7.1.2 时序逻辑电路的分类

7.1.3 时序电路逻辑功能的表达方法

7.2 时序逻辑电路的分析方法

7.2.1 同步时序逻辑电路分析的一般步骤

7.2.2 同步时序逻辑电路设计的一般步骤

7.3 常用的时序逻辑电路

7.3.1 寄存器和移位寄存器

7.3.2 计数器

7.3.3 顺序脉冲发生器

7.4 综合示例

思考题

习题

第8章 脉冲信号的产生与整形

8.1 脉冲信号的基本参数

8.2 施密特触发器

8.2.1 施密特触发器的工作特点

8.2.2 由门电路组成的施密特触发器

8.2.3 集成施密特触发器

8.2.4 施密特触发器的应用

8.3 单稳态触发器

8.3.1 单稳态触发器的工作特点

8.3.2 由门电路组成的微分型单稳态触发器

8.3.3 集成单稳态触发器

8.3.4 单稳态触发器的应用

8.4 多谐振荡器

8.4.1 多谐振荡器的工作特点

8.4.2 由门电路组成的多谐振荡器

8.4.3 施密特触发器构成多谐振荡器

8.4.4 石英晶体振荡器

8.5 555定时器

8.5.1 555定时器的工作特点

8.5.2 由555定时器组成的单稳态触发器

8.5.3 555定时器构成施密特触发器

8.5.4 555定时器构成多谐振荡器

8.6 综合示例

思考题

习题

第9章 半导体存储器和可编程器件

9.1 随机存取存储器

9.1.1 随机存取存储器

9.1.2 RAM存储容量的扩展

9.1.3 集成的RAM简介

9.2 只读存储器

9.3 可编程逻辑器件

9.3.1 可编程逻辑器件概述

9.3.2 PLD电路的表示法

9.3.3 可编程阵列逻辑器件简介

9.3.4 通用可编程阵列逻辑器件

9.3.5 低密度可编程阵列逻辑器件的编程

9.4 复杂可编程逻辑器件

9.4.1 复杂可编程逻辑器件的结构

9.4.2 复杂可编程逻辑器件的逻辑模块

9.4.3 CPLD的连线区和I/O模块

9.4.4 JTAG接口和软件配置

9.5 现场可编程门阵列

9.5.1 FPGA器件的基本结构

9.5.2 FPGA器件的可配置逻辑块

9.5.3 FPGA器件的输入/输出模块

9.5.4 FPGA器件的布线资源和全局连接

思考题

习题

第10章 可编程逻辑器件开发及应用

10.1 Quartus Ⅱ软件的设计流程

10.2 Quartus Ⅱ 11.1软件安装

10.2.1 Quartus Ⅱ软件简介

10.2.2 Quartus Ⅱ软件安装

10.3 Quartus Ⅱ 11.1使用简介

10.3.1 硬件描述语言输入设计

10.3.2 原理图设计输入

10.4 Quartus Ⅱ 9.0原理图输入设计

10.5 综合设计应用示例

习题

汉英名词术语对照

参考文献

《高等院校电子信息类卓越工程师培养系列教材:数字电子电路与逻辑设计》主要介绍数字电子电路与逻辑设计的基本理论、基本分析与设计方法，使用可编程逻辑器件设计电子电路的软件平台和电路仿真，以提高学生的数字电子电路分析与逻辑设计水平，以及分析问题、解决问题的能力为出发点，以培养"厚基础、宽口径、会应用、能发展"的卓越人才为目的。

《高等院校电子信息类卓越工程师培养系列教材:数字电子电路与逻辑设计》共10章，内容包括绪论、常用的半导体器件基础、逻辑代数基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、半导体存储器和可编程器件、可编程逻辑器件开发及应用等。每章之后均附有思考题和习题，书中附有部分仿真设计程序代码。

《高等院校电子信息类卓越工程师培养系列教材:数字电子电路与逻辑设计》深入浅出，通俗易懂，具有良好的可读性，实用性强。

《高等院校电子信息类卓越工程师培养系列教材:数字电子电路与逻辑设计》内容全面，可作为大学本科电子信息类、自动化等专业的教材或参考书，也可供自学考试和成人教育有关专业选用，还可供研究生及从事电子技术开发应用的工程技术人员参考。

本书是教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会规划教材，参照教育部学科专业调整方案、相关专业本科指导性专业规范及电子信息类专业教学质量国家标准，按照数字电路与逻辑设计的教学基本要求编写而成。书中系统介绍了数字电路与逻辑设计的基本理论和方法，包括绪论、数字逻辑基础、集成逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器与可编程逻辑器件、脉冲波形的产生和整形电路、数/模与模/数转换电路。每章最后均给出对本章主要内容的Multisim仿真分析实例，以便读者巩固和理解相关知识。每章均安排有小结和习题，并在书后提供了部分习题的参考答案。

书 号 ISBN 978-7-5170-4274-7 计算机号 27-D42747

书 名 数字电子电路分析与应用(高等职业教育"十三五"规划教材(新能源课程群))

作 译 者 主编 闫学敏 董圣英 副主编 明习凤 李建勇

开 本 特16开 覆膜 字 数 300 千字

印 张 13.75 页 数 220 页

出版时间 2016年05月第1版第1次印刷

出 版 社 中国水利水电出版社

定 价 29.00 元 网上售价 26.10 元

分 类 号 TN79

主 题 词 数字电路-电路分析-高等职业教育-教材