了得網圖書_數字邏輯電路與繫統設計（第3版）

目錄
緒論（1）
第1章數字邏輯基礎（3）
1．1 數制與數制轉換（3）
1．1．1 十進制（3）
1．1．2 二進制（4）
1．1．3 十六進制和八進制（4）
1．1．4 二進制數與十進制數之間的轉換（4）
1．1．5 二進制數與十六進制數及八進制數之間的轉換（7）
1．2 幾種簡單的編碼（7）
1．2．1 二-十進制碼（BCD碼）（8）
1．2．2 格雷碼（9）
1．2．3 奇偶校驗碼（10）
1．2．4 字符數字碼（10）
1．3 算術運算（11）
1．4 邏輯代數中的邏輯運算（13）
1．4．1 基本邏輯運算（13）
1．4．2 復合邏輯運算（16）
1．4．3 正邏輯與負邏輯（17）
1．5 邏輯代數的基本定律和規則（19）
1．6 邏輯函數的標準形式（22）
1．6．1 常用的邏輯函數式（22）
1．6．2 函數的與或式和或與式（22）
1．6．3 最小項和最大項（23）
1．6．4 邏輯函數的標準與或式和標準或與式（26）
1．7 邏輯函數式與真值表（27）
1．8 邏輯函數的化簡（28）
1．8．1 公式化簡法（29）
1．8．2 卡諾圖化簡法（30）
1．8．3 不完全確定的邏輯函數及其化簡（35）
1．8．4 邏輯函數式化簡為其他形式（37）
1．8．5 奎恩-麥克拉斯基化簡法（38）
1．8．6 多輸出邏輯函數的化簡（39）
復習思考題（41）
習題（42）
第2章邏輯門電路（44）
2．1 晶體管的開關特性（44）
2．2 件門電路（46）
2．3 TTL門電路（48）
2．3．1 TTL與非門的電路結構（48）
2．3．2 TTL與非門的電壓傳輸特性（50）
2．3．3 TTL與非門靜態輸入特性與輸出特性（51）
2．3．4 TTL與非門的動態特性（54）
2．3．5 其他類型的TTL門電路（54）
2．3．6 TTL數字集成電路（58）
2．4 其他類型雙極型數字集成電路（60）
2．4．1 ECL門電路（61）
2．4．2 I2L電路（63）
2．5 CMOS門電路（64）
2．5．1 CMOS反相器的電路結構（64）
2．5．2 CMOS反相器的電壓傳輸特性和電流傳輸特性（64）
2．5．3 CMOS反相器的靜態輸入特性和輸出特性（65）
2．5．4 CMOS反相器的動態特性（67）
2．5．5 其他類型的CMOS門電路（68）
2．5．6 CMOS數字集成電路（70）
2．5．7 CMOS集成電路的主要特點和使用注意事項（71）
2．6 其他類型的MOS數字集成電路（72）
2．6．1 PMOS門電路（72）
2．6．2 NMOS門電路（73）
2．6．3 E2CMOS電路（74）
2．7 Bi-CMOS電路（74）
2．8 TTL與CMOS電路的接口（75）
復習思考題（76）
習題（76）
第3章組合邏輯電路（80）
3．1 概述（80）
3．2 組合邏輯電路的分析（81）
3．3 組合邏輯電路的設計（82）
3．4 組合邏輯電路中的冒險（83）
3．4．1 功能冒險與消除方法（84）
3．4．2 邏輯冒險與消除方法（85）
3．5 可編程邏輯器件和VHDL概述（87）
3．5．1 VHDL基本結構（87）
3．5．2 VHDL中的中間信號（89）
3．5．3 VHDL描述邏輯電路的進程形式（90）
復習思考題（92）
習題（93）
第4章常用組合邏輯功能器件（95）
4．1 自頂向下的模塊化設計方法（95）
4．2 編碼器（97）
4．2．1 二進制編碼器（97）
4．2．2 二-十進制編碼器（98）
4．2．3 通用編碼器集成電路（98）
4．2．4 編碼器應用舉例（101）
4．2．5 編碼器的VHDL描述（101）
4．3 譯碼器/數據分配器（103）
4．3．1 二進制譯碼器（103）
4．3．2 二-十進制譯碼器（105）
4．3．3 通用譯碼器集成電路（106）
4．3．4 數據分配器（107）
4．3．5 顯示譯碼器（107）
4．3．6 譯碼器應用舉例（112）
4．3．7 譯碼器的VHDL描述（113）
4．4 數據選擇器（115）
4．4．1 數據選擇器的電路結構（115）
4．4．2 通用數據選擇器集成電路（116）
4．4．3 數據選擇器應用舉例（118）
4．4．4 數據選擇器的VHDL描述（120）
4．5 算術運算電路（121）
4．5．1 基本加法器（121）
4．5．2 高速加法器（123）
4．5．3 通用加法器集成電路（124）
4．5．4 加法器應用舉例（125）
4．5．5 加法器電路的VHDL描述（127）
4．6 數值比較器（129）
4．7 代碼轉換器（132）
4．7．1 BCD-二進制碼轉換器（132）
4．7．2 通用BCD-二進制和二進制-BCD碼轉換器集成電路（133）
4．7．3 代碼轉換電路的VHDL描述（134）
4．8 數字繫統設計舉例――算術（135）
復習思考題（139）
習題（139）
第5章時序邏輯電路（143）
5．1 概述（143）
5．2 鎖存器（145）
5．2．1 普通鎖存器（145）
5．2．2 門控鎖存器（147）
5．3 觸發器（150）
5．3．1 主從觸發器（150）
5．3．2 邊沿觸發器（154）
5．4 觸發器使用中的幾個問題（157）
5．4．1 觸發器邏輯功能的轉換（157）
5．4．2 觸發器的脈衝工作特性（160）
5．4．3 觸發器的合理選用及使用注意事項（162）
5．5 觸發器應用舉例（163）
5．6 時序邏輯電路的分析與設計（165）
5．6．1 同步時序邏輯電路的分析（165）
5．6．2 異步時序邏輯電路的分析（167）
5．6．3 同步時序邏輯電路的設計（171）
5．6．4 有限狀態機的VHDL描述（175）
5．7 時序邏輯電路中的冒險（179）
5．7．1 異步時序邏輯電路中的冒險（179）
5．7．2 同步時序邏輯電路中的冒險（180）
5．7．3 消除時序邏輯電路冒險的方法（181）
復習思考題（181）
習題（182）
第6章常用時序邏輯功能器件（188）
6．1 計數器（188）
6．1．1 異步計數器（188）
6．1．2 同步計數器（193）
6．1．3 計數器應用（204）
6．1．4 計數器的VHDL描述（205）
6．2 寄存器和移位寄存器（207）
6．2．1 寄存器（207）
6．2．2 移位寄存器（208）
6．2．3 移位寄存器應用舉例（212）
6．2．4 移位寄存器型計數器（215）
6．2．5 移位寄存器的VHDL描述（219）
復習思考題（222）
習題（222）
第7章半導體存儲器和可編程邏輯器件（227）
7．1 概述（227）
7．2 半導體存儲器（228）
7．2．1 半導體存儲器概述（228）
7．2．2 隻讀存儲器（ROM）（229）
7．2．3 隨機存取存儲器（RAM）（235）
7．3 可編程邏輯器件（PLD）（237）
7．3．1 PLD概述（237）
7．3．2 可編程陣列邏輯（PAL）（239）
7．3．3 通用陣列邏輯（GAL）（246）
7．3．4 復雜的可編程邏輯器件（CPLD）（249）
7．3．5 現場可編程門陣列（FPGA）（253）
7．3．6 PLD的開發過程（256）
復習思考題（257）
習題（257）
第8章脈衝信號的產生與整形（259）
8．1 555集成定時器（259）
8．2 施密特觸發電路（261）
8．3 單穩態觸發電路（263）
8．3．1 用555定時器構成單穩態觸發電路（264）
8．3．2 用施密特觸發電路構成單穩態觸發電路（265）
8．3．3 集成單穩態觸發電路（266）
8．3．4 單穩態觸發電路的應用（267）
8．3．5 單穩態觸發電路的VHDL描述（268）
8．4 多諧振蕩器（270）
8．4．1 用555定時器構成多諧振蕩器（270）
8．4．2 用施密特觸發電路構成多諧振蕩器（272）
8．4．3 石英晶體多諧振蕩器（273）
復習思考題（274）
習題（274）
第9章數模和模數轉換（277）
9．1 D/A轉換器（277）
9．1．1 D/A轉換器的基本原理（277）
9．1．2 權電阻網絡D/A轉換器（278）
9．1．3 倒T形電阻網絡D/A轉換器（278）
9．1．4 集成D/A轉換器及主要技術參數（279）
9．2 A/D轉換器（280）
9．2．1 A/D轉換器的基本原理（280）
9．2．2 逐次逼近型A/D轉換器（283）
9．2．3 雙積分型A/D轉換器（285）
9．2．4 集成A/D轉換器及主要技術參數（287）
復習思考題（288）
習題（289）
附錄A 各章習題參考答案（290）
參考文獻（310）

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前言/序言

前言
本書為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。
本書是根據教育部電子電氣基礎課程教學指導分委員會制定的“數字電子技術基礎課程基本教學要求”而編寫的。
本書作者長期從事電子技術類課程的教學和科研工作，本書是在總結多年教學積累的基礎上編寫的：2004年，涵蓋數字邏輯電路的南京理工大學電子學課程群被評為江蘇省高等學校優秀課程群；2006年，數字邏輯電路課程被評為江蘇省高等學校一類精品課程；2008年南京理工大學數字邏輯電路課程被評為國家精品課程；2016年被評為國家精品資源共享課程；本教材也是江蘇省高等學校精品教材立項研究項目。
本書第1版、第2版分別於2008年、2013年出版，先後被多所院校選作教材，2010年獲全國電子信息類優秀教材一等獎，2011年被評為江蘇省高等學校精品教材。2013年被遴選為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。
當前，隨著數字技術的高速發展，開發數字繫統的方法和用來實現這些方法的工具已經發生了很大變化，但作為理論基礎的基本原理沒有改變，因此，對於學生來說理解這些原理以便進行應用，其要求並未降低。就數字繫統的硬件實現而言，標準中小規模數字集成電路已不再廣泛使用，然而，這些器件經常還會以不同形式出現，這些電路對於研究數字繫統基本構成模塊的工作原理還具有重要意義。中小規件的接線及實驗，在許多入門性的教學及基礎實驗課程中仍占有重要位置。為此，本書較為完整地保留了傳統數字邏輯電路教材的基礎內容。
學習數字邏輯電路課程，常使學生感覺到的一個難點是：除利用以邏輯代數為基礎的規範方法（對組合邏輯電路按真值表→表達式→電路圖步驟進行設計，對時序邏輯電路按狀態定義→狀態表→輸出和驅動方程→電路圖步驟進行設計）來進行電路設計外，如何能利用現有的中規模器件來實現一些較為復雜的數字電路與繫統。為增強學生的繫統設計能力，本書的一個特點是：除一些常規的例題外，增加了一些實用性強、應用廣泛、有一定難度的實例。例如，簡易鍵盤編碼電路、多位數字譯碼顯示、計算機輸入/輸出接口譯碼電路、數碼管動態顯示電路、BCD碼加法器、求兩數之差絕對值電路、BCD-二進制代碼轉換電路、鍵盤掃描電路、串行加法器、串行累加器等。通過對這些實例的學習，除增強繫統設計能力外，也有利於培養學生的邏輯思維能力。
將硬件描述語言滲透到各種應用中去，是本書的另一特點。硬件描述語言應用於基本器件的描述，使學生在對器件的認識之初就接觸到硬件描述語言，這樣循序漸進，使學生盡可能熟悉硬件描述語言與器件、繫統的關繫。因為可編程器件和硬件描述語言代表了數字電子技術應用的發展方向。
精選習題，讓習題起到既利於學生對課程知識的鞏固，又利於學生創新和開拓精神的培養的作用。通過習題的訓練，使學生的知識學活，不因循守舊，敢於創新，使學生能觸類旁通，舉一反三，活躍思維。為便於學生學習，本書給出了大部分習題的題解或者參考答案，考慮到本書的篇幅，有小部分難度較大或占篇幅較大的習題題解，以及所有VHDL編程設計題的題解，讀者可以通過掃描書中給出的相應二維碼在線閱讀。
本書大部分圖形符號采用標準ANSI/IEEE Std.91—1984，考慮到傳統邏輯符號當前仍在廣泛使用，特別是考慮到用ANSI/IEEE標準邏輯符號繪制中規模集成模塊電路的復雜性，本書在提出ANSI/IEEE標準邏輯符號的同時，一般也列出了傳統邏輯符號圖形，使讀者在閱讀時不至於為某些傳統邏輯符號而感到困惑。事實上，傳統邏輯符號已列入補充標準ANSI/IEEE Std.91a—1991。
本書可以作為高等學校電氣信息類專業數字邏輯電路的入門教材；對於那些不熟悉基本電子學概念，或者對數字器件的電氣特性不感興趣的學生，可以跳過第2章，本書中其他部分的內容已盡可能地獨立於這部分內容。
本書第1、2、3章由姜萍編寫，第4、6章由蔣立平編寫，第5、7章由譚雪琴編寫，第8、9章由花漢兵編寫。蔣立平負責全書內容的規劃和統稿。
本書在編寫過程中引用了諸多學者和專家的著作和論文中的研究成果，在這裡向他們表示衷心感謝。同時，也向一直熱情支持和關心本書出版的電子工業出版社韓同平編輯表示感謝。
由於作者水平有限，錯誤和不當之處在所難免，敬請各位讀者不吝賜教。
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