第1章 数字逻辑基础(1)
1.1 逻辑代数(1)
1.1.1 逻辑代数中的基本运算(1)
1.1.2 逻辑代数的公式(4)
1.2 逻辑函数及其表示方法(8)
1.2.1 逻辑函数(8)
1.2.2 逻辑函数的表示方法(8)
1.2.3 逻辑函数的标准形式(12)
1.3 逻辑函数的化简(13)
1.3.1 逻辑函数最简的概念(13)
1.3.2 逻辑函数的代数化简法(15)
1.3.3 逻辑函数的卡诺图化简法(17)
本章小结(23)
复习思考题(23)
第2章 门电路与组合逻辑电路(26)
2.1 基本逻辑门(26)
2.1.1 二极管与门(26)
2.1.2 二极管或门(27)
2.1.3 晶体三极管非门(28)
2.2 集成逻辑门(30)
2.2.1 TTL逻辑门(30)
2.2.2 CMOS逻辑门(37)
2.2.3 集成逻辑门电路的接口问题(43)
2.3 组合逻辑电路的分析方法(45)
2.3.1 组合逻辑电路功能的描述(45)
2.3.2 组合逻辑电路的分析方法(46)
2.4 组合逻辑电路的设计方法(48)
2.4.1 组合逻辑电路设计的一般方法(48)
2.4.2 举例(49)
2.5 组合逻辑电路中的竞争冒险(52)
2.5.1 竞争冒险现象及产生的原因(52)
2.5.2 竞争冒险现象的识别(52)
2.5.3 竞争冒险现象的消除(53)
本章小结(53)
复习思考题(54)
第3章 中规模组合逻辑电路及其应用(59)
3.1 编码及编码器(59)
3.1.1 普通编码器(59)
3.1.2 优先编码器(60)
3.1.3 二-十进制优先编码器(62)
3.1.4 编码器的应用举例(63)
3.2 译码及译码器(64)
3.2.1 二进制译码器(64)
3.2.2 二-十进制译码器(66)
3.2.3 显示译码器(67)
3.3.1 数据选择器的工作原理(72)
3.3.2 数据选择器的应用(74)
3.4 数值比较器(75)
3.4.1 1位数值比较器(75)
3.4.2 多位数值比较器(76)
3.5 加法器(77)
3.5.1 1位数值加法器(77)
3.5.2 多位数值加法器(78)
3.6 用MSI组合电路芯片进行逻辑设计举例(80)
本章小结(84)
复习思考题(84)
第4章 触发器和时序逻辑电路(86)
4.1 时序逻辑电路的特点与分类(86)
4.2 触发器电路结构及其动作特点(87)
4.2.1 基本RS触发器(88)
4.2.2 同步RS触发器(89)
4.2.3 主从RS触发器(91)
4.2.4 边沿D触发器(92)
4.3 触发器的逻辑功能及其描述方法(93)
4.3.1 触发器按逻辑功能的分类(93)
4.3.2 触发器逻辑功能的转换(95)
4.4 时序逻辑电路的分析方法(98)
4.5 同步时序逻辑电路的设计方法(102)
本章小结(106)
复习思考题(106)
第5章 中规模时序逻辑电路及其应用(112)
5.1 寄存器和锁存器(112)
5.1.1 数码寄存器(112)
5.1.2 锁存器(113)
5.2 移位寄存器(114)
5.3 计数器(118)
5.3.1 同步计数器(118)
5.3.2 异步计数器(74290)(121)
5.3.3 用MSI计数器构成N进制计数器的方法(123)
5.4 MSI组件综合设计应用(124)
5.4.1 顺序脉冲发生器(124)
5.4.2 智力竞赛抢答器(125)
5.4.3 彩灯控制器(126)
5.4.4 多功能数字钟(127)
本章小结(128)
复习思考题(128)
第6章 数字系统及应用(132)
6.1 555集成定时器及其应用(132)
6.1.1 555定时器的电路结构及工作原理(132)
6.1.2 用555定时器构成的施密特触发器(134)
6.1.3 用555定时器构成的单稳态触发器(136)
6.1.4 用555定时器构成的多谐振荡器(137)
6.2 半导体存储器及其应用(139)
6.2.1 概述(139)
6.2.2 只读存储器(ROM)(140)
6.2.3 随机存取存储器(RAM)(149)
6.2.4 存储器的扩展(154)
6.2.5 用存储器实现组合逻辑函数(156)
6.3 数/模和模/数转换(161)
6.3.1 D/A转换器(161)
6.3.2 A/D转换器(166)
本章小结(174)
复习思考题(175)
第7章 可编程逻辑器件(PLD)(179)
7.1 可编程逻辑器件概述(179)
7.2 现场可编程逻辑阵列(FPLA)(182)
7.3 可编程阵列逻辑(PAL)(183)
7.3.1 PAL器件的基本结构(183)
7.3.2 PAL器件的类型(184)
7.3.3 PAL器件的应用实例(186)
7.4 通用阵列逻辑(GAL)(189)
7.4.1 GAL器件的基本结构(189)
7.4.2 GAL的行地址映射图(195)
7.5 复杂可编程逻辑器件(CPLD)(196)
7.6 现场可编程门阵列(FPGA)(201)
7.6.1 FPGA的一般结构与特性(201)
7.6.2 FPGA的可编程单元(202)
7.6.3 FPGA与CPLD的比较与选用(205)
7.7 可编程逻辑器件的开发应用(207)
7.7.1 PLD开发系统概述(207)
7.7.2 PLD的开发过程(209)
本章小结(213)
复习思考题(214)
复习思考题答案(217)
参考文献(226)
数字电子技术是一门很重要的专业基础课。为了适应数字电子技术的飞速发展、培养21世纪工程技术人才的需要,本书注重基础,精选内容,力求原理分析简明,做到理论联系实际。本书介绍数字逻辑电路分析与设计的原理、方法和应用,在内容上加强了SSI、MSI、LSI等各类集成组件的应用,并引入可编程逻辑器件PLD的开发与应用,介绍了最新的“在系统编程技术”,注重加强学生综合应用能力和创新能力的培养。全书共7章。第1章为数字逻辑基础,介绍逻辑代数和逻辑函数的化简;第2章为门电路与组合逻辑电路,介绍逻辑门、集成逻辑门电路的工作原理以及组合逻辑电路的分析与设计方法;第3章介绍常见的中规模组合逻辑电路及其应用;第4章为触发器和时序逻辑电路,讨论触发器的逻辑功能、电路结构与动作特点,详细阐述了同步时序逻辑电路的分析与设计方法;第5章介绍常见中规模时序逻辑电路及其典型应用;第6章为数字系统及应用,讨论555集成定时器组成的各种脉冲电路、存储器及其应用、A/D及D/A变换器的工作原理;第7章为可编程逻辑器件,介绍FPLA、PAL、GAL、CPLD、FPGA、ISP-PLD等多种PLD的性能结构特点与工作原理以及PLD的开发过程。每章末均有小结、复习思考题和答案。本书由中南大学信息科学与工程学院联合长沙交通学院计算机系集体编写。罗桂娥任主编,陈明义、张晓丽、叶青任副主编。其中,罗桂娥负责编写第1章、第6章中的555集成定时器及其应用和A/D、D/A转换;陈明义负责第7章、第6章中的存储器及其应用的编写;张晓丽负责第4章、第5章的编写;叶青负责第2章、第3章的编写。最后,由罗桂娥统稿定稿。本书以满足机电类专业的需要为前提,尽量展现现代电子新技术。本书亦可作为高等工科院校电工类、电气类、电子与信息类、自动化类、计算机类、仪器仪表类专业的技术基础教材。本书在编写过程中,李义府、宋学瑞、王英健等同志给予了大力支持并提出了许多宝贵的意见,在此表示诚挚的谢意。由于编者水平有限,书中难免有不妥和错误之处,殷切期望读者批评指正。
编 者
2002年8月10日