数字电子技术基础目录

第1章 数字逻辑基础 1

1.1 数字信号与数字电路 2

1.1.1 数字信号 2

1.1.2 数字电路 3

1.2 数制和码制 4

1.2.1 几种常用的数制 4

1.2.2 不同数制间的转换 7

1.2.3 几种常用的码制 8

1.3 逻辑代数 10

1.3.1 逻辑代数中3种基本运算 10

1.3.2 复合逻辑运算 12

1.3.3 逻辑代数的基本公式 14

1.3.4 逻辑代数的常用公式 16

1.3.5 逻辑代数的基本定理 17

1.4 逻辑函数及其表示方法 18

1.4.1 逻辑函数的定义 18

1.4.2 逻辑函数的表示方法 18

1.4.3 各种表示方法间的相互转换 19

1.5 逻辑函数的化简 21

1.5.1 逻辑函数的最简形式 21

1.5.2 公式化简法 21

1.5.3 卡诺图化简法 23

1.6* EDA技术概述 32

1.6.1 EDA发展回顾 32

1.6.2 EDA系统构成 33

1.6.3 EDA工具发展趋势 34

1.6.4 EDA工具软件MAX plus Ⅱ简介 35

本章小结 37

习题与思考题 37

第2章 逻辑门电路 42

2.1 半导体二极管门电路 43

2.1.1 二极管的开关特性 43

2.1.2 二极管门电路 45

2.2 半导体三极管门电路 46

2.2.1 三极管的开关特性 46

2.2.2 三极管反相器 49

2.3 TTL集成门电路 50

2.3.1 TTL反相器电路结构及原理 50

2.3.2 TTL反相器的电压传输特性和抗干扰能力 52

2.3.3 TTL反相器的静态输入特性、输出特性和负载能力 54

2.3.4 TTL反相器的动态特性 58

2.3.5 TTL门电路的其他类型 61

2.3.6 TTL集成门系列简介 69

2.4 CMOS集成门电路 71

2.4.1 MOS管的开关特性 72

2.4.2 CMOS反相器的电路结构和工作原理 77

2.4.3 CMOS反相器的特性及参数 78

2.4.4 CMOS门电路的其他类型 80

2.4.5 CMOS集成门系列简介 84

2.5* 集成门电路的实际应用问题 86

2.5.1 集成门电路使用应注意的问题 86

2.5.2 TTL电路与CMOS电路之间的接口问题 88

本章小结 90

习题与思考题 90

第3章 组合逻辑电路 96

3.1 概述 97

3.2 组合逻辑电路的分析与设计 98

3.2.1 组合逻辑电路的分析 98

3.2.2 组合逻辑电路的设计方法 100

3.3 常用组合逻辑电路 103

3.3.1 编码器 104

3.3.2 译码器 111

3.3.3 数据选择器 121

3.3.4 加法器 124

3.3.5 数值比较器 128

3.4 用中规模集成电路设计组合逻辑电路 133

3.4.1 用译码器设计组合逻辑电路 133

3.4.2 用数据选择器设计组合逻辑电路 136

3.4.3 用加法器设计组合逻辑电路 138

3.4.4* 综合设计 141

3.5 组合逻辑电路的竞争—冒险现象 144

3.5.1 竞争—冒险的概念及其产生原因 144

3.5.2 消除竞争—冒险的方法 145

3.6* 用MAX plus Ⅱ设计组合逻辑电路 148

本章小结 151

习题与思考题 151

第4章 触发器 154

4.1 概述 155

4.2 基本SR触发器（SR锁存器） 155

4.2.1 由与非门构成的基本SR触发器 155

4.2.2 由或非门构成的基本SR触发器 158

4.3 同步触发器（电平触发） 160

4.3.1 同步SR触发器 160

4.3.2 同步D触发器（D锁存器） 162

4.4 主从触发器（脉冲触发） 163

4.4.1 主从SR触发器 164

4.4.2 主从JK触发器 166

4.5 边沿触发器（边沿触发） 168

4.5.1 维持阻塞结构的边沿触发器 169

4.5.2 基于门电路传输延迟的边沿JK触发器 171

4.5.3 边沿D触发器（利用两个同步D触发器构成） 174

4.6 触发器的逻辑功能及描述方法 175

4.7 集成触发器 177

4.7.1 常用集成触发器 177

4.7.2 触发器的功能转换 179

4.8 触发器应用举例 181

4.9* 用MAX plus II验证触发器逻辑功能 182

本章小结 183

习题与思考题 184

第5章 时序逻辑电路 188

5.1 时序电路的基本概念 189

5.1.1 时序电路的分类 189

5.1.2 时序电路的基本结构和描述方法 189

5.2 同步时序电路的分析方法 191

5.2.1 同步时序电路的分析任务 191

5.2.2 同步时序电路的分析步骤 191

5.3 寄存器 196

5.3.1 寄存器和移位寄存器结构组成及原理 196

5.3.2 集成（移位）寄存器及其应用 198

5.4 计数器 202

5.4.1 同步计数器结构组成及原理 203

5.4.2 异步计数器结构组成及原理 209

5.4.3 集成计数器及其应用 211

5.5 同步时序电路的设计方法 219

5.5.1 时序电路设计的基本任务 219

5.5.2 时序电路的设计步骤 219

5.6 用中规模集成电路设计时序电路 224

5.6.1 用移位寄存器设计 224

5.6.2 用计数器设计 226

5.6.3 综合设计 227

5.7* MAX plus II设计时序逻辑电路 230

本章小结 232

习题与思考题 233

第6章 半导体存储器与可编程逻辑器件 236

6.1 概述 237

6.2 随机存储器RAM 239

6.2.1 RAM存储单元 239

6.2.2 RAM的结构 240

6.2.3 RAM的扩展 243

6.3 只读存储器ROM 245

6.3.1 固定ROM 245

6.3.2 可编程只读存储器PROM 246

6.3.3 现代常用ROM 250

6.4 可编程逻辑器件PLD 253

6.4.1 PLD基本原理 253

6.4.2 PLD分类 254

6.5 高密度可编程逻辑器件 257

6.5.1 复杂可编程逻辑器件CPLD 257

6.5.2 现场可编程门阵列FPGA 259

6.5.3 基于芯片的设计方法 261

6.6* 硬件描述语言简介 262

6.6.1 VHDL简介 263

6.6.2 VHDL描述逻辑电路举例 265

本章小结 271

习题与思考题 271

第7章 脉冲波形的产生与整形 272

7.1 概述 273

7.1.1 矩形脉冲及其基本特性 273

7.1.2 矩形脉冲的产生和整形方法 274

7.2 555定时器及其脉冲电路 274

7.2.1 555定时器及其工作原理 274

7.2.2 由555定时器构成的单稳态触发器 277

7.2.3 由555定时器构成的施密特触发器 281

7.2.4 由555定时器构成的多谐振荡器 287

7.3 集成和其他单稳态触发器 290

7.3.1 由门电路构成的单稳态触发器 290

7.3.2 集成单稳态触发器 291

7.4 集成和其他施密特触发器 293

7.4.1 由门电路构成的施密特触发器 293

7.4.2 集成施密特触发器 294

7.5 其他多谐振荡器 296

7.5.1 由门电路构成的多谐振荡器 296

7.5.2 石英晶体多谐振荡器 298

本章小结 300

习题与思考题 300

第8章 数模和模数转换 303

8.1 概述 304

8.2 数模转换器（DAC） 304

8.2.1 DAC的基本原理 304

8.2.2 倒T形电阻网络DAC 305

8.2.3 权电流型DAC 306

8.2.4 数模转换输出极性的扩展 309

8.2.5 DAC的主要技术参数 311

8.2.6 集成DAC 313

8.3 模数转换器（ADC） 315

8.3.1 ADC的基本原理 315

8.3.2 并联比较型ADC 317

8.3.3 逐次渐近型ADC 318

8.3.4 双积分型ADC 320

8.3.5 ADC的主要技术参数 323

8.3.6 集成ADC 324

8.4 取样－保持电路 325

本章小结 327

习题与思考题 327

附录A 常用的数字逻辑集成电路 330

附录B 逻辑符号对照表 335

附录C 部分习题与思考题解答 337

参考文献 348

本书为高等学校“十二五”电气自动化类规划教材之一，也是燕山大学的“数字电子技术基础”河北省精品课程配套教材，是根据数字电子技术的新发展和课程组多年的教学实践积累，针对数字电子技术课程教学基本要求和学习特点而编写的。全书包括数字逻辑基础、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、脉冲波形的产生与整形、数模和模数转换，共8章。考虑到EDA技术已成为数字电路设计的首要手段，本书加入了比较流行的EDA设计软件MAX plusⅡ的内容，并结合具体章节给出了软件的应用方法。本教材可满足学时较少情况下的教学，适宜48～60学时的教学。为了方便教学和自学，配备有实用的电子课件和习题简解。

数字电子技术基础预备知识

数字电子技术基础需要预备高等数学、电路分析课程的知识点和相关知识和《模拟电子技术基础》教材的知识点和相关知识。

数字电子技术基础学习资料

数字电子技术基础的学习资料有《数字电子技术基础（第三版）》《电子技术基础：模拟部分（第五版）》《数字电子技术基础（第四版）》等。

内容简介

《数字电子技术基础习题解答（第5版）》教材的使用而编写的习题解答。《数字电子技术基础习题解答（第5版）》除包含有《数字电子技术基础习题解答（第5版）》全部习题的详细解答以外，还含有各章习题类型以及每种类型题目的解题方法和步骤等内容。

《数字电子技术基础习题解答（第5版）》的使用对象主要是电气、电子信息类各专业的师生，也可供其他有关专业师生和社会读者参考 。

数字电子技术基础课程定位

数字电子技术基础是北京交通大学一门核心基础课程，该课程从研究方法、系统综合和工程应用角度出发，介绍了数字电子技术的基本概念、理论、分析、设计与实验方法。通过学习该课程，能使学习者掌握数字电子技术的基础知识内，为进一步学习各种超大规模集成电路的系统打下基础。

数字电子技术基础适应专业

数字电子技术基础适合通信工程、自动化、电子信息工程等专业学习。