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目录1

第1章 基本概念1

目标1

引言1

1.1 数的表示1

1.2 数字系统和模拟系统2

1.3 数制5

1.4 二进制数量的表示8

1.5 数字电路／逻辑电路10

1.6 并行和串行传输11

1.7 存储器12

1.8 数字计算机13

小结15

重要术语15

习题15

各节复习题答案16

2.1 二进制到十进制的转换17

引言17

目标17

第2章 数制与代码17

2.2 十进制到二进制的转换18

2.3 八进制20

2.4 十六进制23

2.5 BCD码26

2.6 小结28

2.7 字节、半字节、字28

2.8 字符数字码30

2.9 用于错误检测的奇偶校验法31

2.10 应用33

小结34

重要术语35

习题35

各节复习题答案39

第3章 逻辑电路的描述40

目标40

引言40

3.1 布尔常量和变量41

3.3 或运算和或门42

3.2 真值表42

3.4 与运算和与门45

3.5 非运算48

3.6 用代数法描述逻辑电路49

3.7 求逻辑电路的输出值50

3.8 由布尔表达式画出逻辑电路图52

3.9 或非门和与非门53

3.10 布尔定理56

3.11 摩根定理59

3.12 与非门和或非门的一般性62

3.13 逻辑门的替代符号65

3.14 使用何种门表示法67

3.15 逻辑符号的IEEE/ANSI标准72

3.16 逻辑电路描述方法小结73

3.17 硬件描述语言与程序设计语言比较74

3.18 用PLD实现逻辑电路76

3.19 HDL的格式和语法77

3.20 中间信号80

重要术语82

小结82

习题83

各节复习题答案88

第4章 组合逻辑电路91

目标91

引言91

4.1 与或表达式92

4.2 化简逻辑电路92

4.3 代数化简法93

4.4 组合逻辑电路设计97

4.5 卡诺图法102

4.6 异或和同或电路111

4.7 奇偶校验发生器和检验器116

4.8 使能／禁止电路117

4.9 数字集成电路的基本特性119

4.10 数字系统的故障排除125

4.11 数字集成电路的内部故障126

4.12 外部故障129

4.13 故障排除案例研究131

4.14 可编程逻辑器件132

4.15 HDL中的数据表示方法138

4.16 HDL的真值表输入法141

4.17 HDL中的判断控制结构144

小结150

重要术语151

习题151

各节复习题答案161

第5章 触发器和相关器件163

目标163

引言163

5.1 与非门锁存器164

5.2 或非门锁存器169

5.3 故障排除案例研究171

5.4 时钟信号与同步触发器172

5.5 同步S-C触发器174

5.6 同步JK触发器177

5.7 同步D触发器179

5.8 D锁存器（透明锁存器）181

5.9 异步输入182

5.10 IEEE/ANSI符号184

5.11 触发器的时间参数分析186

5.12 触发器电路中的潜在时间问题188

5.13 主／从触发器189

5.14 触发器应用190

5.15 触发器的同步应用190

5.16 输入序列检测191

5.17 数据存储和传输192

5.18 串行数据传输：移位寄存器193

5.19 分频和计数196

5.20 微机应用199

5.21 施密特触发器200

5.22 单稳态触发器201

5.23 时序电路分析204

5.24 时钟脉冲产生电路205

5.25 集成触发器电路的故障排除207

5.26 用HDL构成时序电路211

5.27 边沿触发器件213

5.28 用多个元件构成的HDL电路218

小结221

习题222

重要术语222

各节复习题答案232

第6章 数字运算：原理和电路235

目标235

引言235

6.1 二进制加法235

6.2 有符号数的表示方法236

6.3 补码系统中的加法241

6.4 补码系统中的减法242

6.5 二进制数乘法244

6.6 二进制除法245

6.7 BCD码加法245

6.8 十六进制运算247

6.9 运算电路249

6.10 并行二进制加法器250

6.11 全加器设计251

6.12 具有寄存器的并行加法器254

6.13 超前进位256

6.14 集成并行加法器256

6.15 补码系统258

6.16 BCD码加法器261

6.17 ALU集成电路264

6.18 IEEE/ANSI符号267

6.19 故障排除案例研究267

6.20 利用HDL中的TTL库函数268

6.21 位数组的逻辑运算273

6.22 HDL加法器274

6.23 电路位容量的扩展277

小结283

习题284

重要术语284

各节复习题答案289

第7章 计数器和寄存器292

目标292

引言292

7.1 异步计数器292

7.2 模数＜2N计数器295

7.3 IC异步计数器300

7.4 异步减法计数器304

7.5 异步计数器中的传输延迟306

7.6 同步计数器307

7.7 同步减法和可逆计数器310

7.8 可预置计数器311

7.9 74ALS193/HC193312

7.10 IEEE/ANSI属性符号317

7.11 计数器译码319

7.12 译码中的干扰信号322

7.13 级联BCD计数器324

7.14 同步计数器设计325

7.15 HDL基本计数器331

7.16 HDL中功能齐全的计数器337

7.17 LPM计数器340

7.18 状态机341

7.1～7.18节小结344

7.1～7.18节重要术语344

7.19 集成电路寄存器345

7.20 并行输入／并行输出——74ALS174/74HC174345

7.21 串行输入／串行输出——4731B346

7.22 并行输入／串行输出——74ALS165/74HC165347

7.23 串行输入／并行输出——74ALS164/74HC164349

7.24 IEEE/ANSI寄存器符号350

7.25 移位寄存器型计数器351

7.26 故障排除355

7.27 HDL寄存器357

7.28 HDL环形计数器361

7.29 HDL单稳态触发器362

7.19～7.29节小结368

7.19～7.29节重要术语368

习题369

各节复习题答案381

第8章 集成电路逻辑系列384

目标384

引言384

8.1 数字集成电路术语385

8.2 TTL逻辑系列391

8.3 TTL的主要参数395

8.4 TTL系列的特性398

8.5 TTL的负载能力和扇出系数401

8.6 TTL的其他性能404

8.7 MOS工艺408

8.8 MOSFET数字电路409

8.9 CMOS逻辑电路410

8.10 CMOS系列的特性412

8.11 低电压工艺417

8.12 集电极开路／漏极开路输出419

8.13 三态逻辑输出424

8.14 高速总线接口逻辑426

8.15 ECL数字集成电路系列427

8.16 CMOS传输门430

8.17 IC接口432

8.18 TTL驱动CMOS433

8.19 CMOS驱动TTL434

8.20 模拟电压比较器436

8.21 故障排除437

小结439

重要术语439

习题440

各节复习题答案451

9.1 译码器453

引言453

目标453

第9章 MSI逻辑电路453

9.2 BCD-7段译码器／驱动器459

9.3 液晶显示器461

9.4 编码器464

9.5 故障排除468

9.6 数据选择器470

9.7 数据选择器的应用474

9.8 数据分配器479

9.9 关于故障排除的进一步讨论485

9.10 数值比较器489

9.11 代码转换器492

9.12 数据总线495

9.13 74ALS173/HC173三态寄存器496

9.14 数据总线操作498

9.15 采用HDL的译码器503

9.16 HDL7段译码器／驱动器506

9.17 采用HDL的编码器509

9.18 HDL数据选择器与数据分配器512

9.19 HDL数值比较器515

9.20 HDL代码转换器516

小结518

重要术语519

习题520

各节复习题答案532

引言535

10.1 小项目的管理535

目标535

第10章 应用HDL设计数字系统535

10.2 步进电机驱动器项目537

10.3 键盘编码器项目543

10.4 数字时钟项目549

10.5 频率计项目563

小结566

重要术语566

习题566

各节复习题答案568

11.1 数字量与模拟量的回顾与比较569

目标569

第11章 与模拟电路的接口569

11.2 数模转换571

11.3 D/A转换器电路577

11.4 DAC技术指标581

11.5 集成电路DAC583

11.6 DAC的应用584

11.7 DAC的故障检测584

11.8 模数转换585

11.9 数字斜坡ADC586

11.10 数据采集590

11.11 逐次迫近型ADC593

11.12 并行比较型ADC599

11.13 其他A/D转换方法600

11.14 数字电压表604

11.15 采样保持电路606

11.16 多路复用607

11.17 数字存储示波器608

11.18 数字信号处理609

小结612

习题613

重要术语613

各节复习题答案622

第12章 存储器件624

目标624

引言624

12.1 存储器术语625

12.2 通用存储器工作原理627

12.3 CPU与存储器的连接630

12.4 只读存储器631

12.5 ROM的结构633

12.6 ROM的时序634

12.7 ROM的类型635

12.8 快闪存储器642

12.9 ROM应用646

12.10 半导体RAM648

12.11 RAM结构649

12.12 静态RAM（SRAM）651

12.13 动态RAM（DRAM）655

12.14 DRAM的结构和工作原理656

12.15 DRAM的读／写周期660

12.16 DRAM刷新661

12.17 DRAM工艺664

12.18 字长与容量的扩展666

12.19 特殊存储功能672

12.20 RAM系统的故障检测675

第13章 可编程逻辑器件结构693

目标693

引言693

13.1 数字逻辑器件分类693

13.2 PLD电路基础698

13.3 PLD的结构700

13.4 GAL16V8（通用阵列逻辑）703

13.5 Altera EPM7128S CPLD706

13.6 Altera FLEX10K系列器件710

小结714

重要术语715

习题715

各节复习题答案715

术语表717

部分习题答案736