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數字電路與邏輯設計

包郵 數字電路與邏輯設計

出版社：清華大學出版社出版時間：2021-09-01
開本： 其他 頁數： 432
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數字電路與邏輯設計 版權信息

數字電路與邏輯設計 本書特色

適讀人群 ：其他本書理論知識與實際應 用緊密結合，通過實驗內容和數字電路應用實例加深對理論知識的深入理解和綜合應用，既達到了對基礎理論知識的驗證，又實現了對理論知識的升華。本書篇幅適中、可讀性強，可作為普通高等院校計算機相關專業、電氣自動化技術和信息類相關專業應用型本（專）科的教材或參考書，也可供從事電子技術工作的工程技術人員參考。

數字電路與邏輯設計 內容簡介

本書為適應培養應用型人才需要和高校教學改革新要求，根據授課團隊多年的教學實踐和改革經驗編寫而成，深入淺出地介紹了數字電路與邏輯設計的基本知識、基本理論、基本器件和基本方法，詳細介紹了各種邏輯電路的分析、設計與實現的全過程。本書論述嚴謹，概念準確，文句精練，題例豐富，內容取舍兼顧相關知識的成熟性和優選性。本書的突出特點是理論知識與實際應用緊密結合，通過實驗內容和數字電路應用實例加深對理論知識的深入理解和綜合應用，既達到了對基礎理論知識的驗證，又實現了對理論知識的升華。 本書篇幅適中、可讀性強，可作為普通高等院校計算機相關專業、電氣自動化技術和信息類相關專業應用型本（專）科的教材或參考書，也可供從事電子技術工作的工程技術人員參考。

數字電路與邏輯設計 目錄

目錄



第1章數字邏輯概論/1

1.1數字電路與數字信號1

1.1.1數字技術的發展及其應用1

1.1.2數字集成電路的分類及特點3

1.1.3模擬信號與數字信號6

1.1.4數字信號的描述方法7

1.2數制10

1.2.1十進制11

1.2.2二進制11

1.2.3十六進制和八進制13

1.2.4進制之間的相互轉換15

1.3二進制數的算術運算18

1.3.1無符號二進制數的算術運算18

1.3.2帶符號二進制數的算術運算19

1.4二進制代碼22

1.4.1自然二進制碼22

1.4.2二十進制編碼22

1.4.3格雷碼23

1.4.4ASCII碼24

1.5二值邏輯變量與基本邏輯運算24

1.6邏輯函數及其表示方法28

本章小結30

課后習題30

第2章邏輯代數基礎/33

2.1邏輯代數33

2.1.1邏輯代數的基本定律和恒等式33

2.1.2邏輯代數的基本規則35

2.1.3邏輯函數的變換及代數化簡法37

2.2邏輯函數的卡諾圖化簡法40

2.2.1*小項的定義及其性質40

2.2.2邏輯函數的*小項表達式42

2.2.3用卡諾圖表示邏輯函數42

2.2.4用卡諾圖化簡邏輯函數44

本章小結47

課后習題47

數字電路與邏輯設計目錄第3章邏輯門電路/50

3.1MOS邏輯門電路50

3.1.1概述50

3.1.2MOS管的開關特性52

3.1.3CMOS反相器和傳輸門53

3.1.4CMOS與非門、或非門和異或門55

3.1.5CMOS漏極開路門電路和三態輸出門電路56

3.1.6CMOS門電路的電氣特性和參數61

3.2TTL邏輯門電路67

3.2.1三極管的開關特性67

3.2.2反相器的基本電路68

3.2.3TTL邏輯門電路71

3.2.4集電極開路門和三態門72

3.3邏輯描述中的幾個問題74

3.3.1正負邏輯問題74

3.3.2基本邏輯門電路的等效符號及其應用75

3.4邏輯門電路使用中的幾個實際問題78

3.4.1各種門電路之間的接口問題78

3.4.2抗干擾措施81

本章小結82

課后習題83

第4章組合邏輯電路/85

4.1概述85

4.2組合邏輯電路的分析86

4.3組合邏輯電路的設計88

4.4組合邏輯電路中的競爭冒險93

4.4.1產生競爭冒險的原因93

4.4.2競爭冒險現象的識別94

4.4.3競爭冒險的消去方法96

4.5常用組合邏輯集成電路98

4.5.1編碼器99

4.5.2譯碼器/數據分配器104

4.5.3數據選擇器117

4.5.4數值比較器123

4.5.5算術運算電路128

本章小結133

課后習題134

第5章鎖存器與觸發器/142

5.1概述142

5.1.1鎖存器與觸發器142

5.1.2鎖存器和觸發器邏輯功能描述方法143

5.1.3雙穩態存儲單元電路143

5.2鎖存器144

5.2.1基本SR鎖存器144

5.2.2鎖存器和觸發器邏輯功能描述145

5.2.3邏輯門控SR鎖存器——同步觸發器147

5.2.4D鎖存器149

5.3觸發器的電路結構和工作原理151

5.3.1主從觸發器151

5.3.2維持阻塞觸發器152

5.3.3利用傳輸延遲的觸發器154

5.4觸發器的邏輯功能155

5.4.1D觸發器156

5.4.2JK觸發器156

5.4.3T觸發器158

5.4.4T′觸發器158

5.4.5SR觸發器159

5.4.6觸發器功能轉換159

本章小結160

課后習題161

第6章時序邏輯電路/165

6.1時序邏輯電路的基本概念165

6.1.1時序邏輯電路的特點165

6.1.2時序邏輯電路的分類166

6.1.3時序邏輯電路的功能描述168

6.2同步時序邏輯電路的分析170

6.2.1分析同步時序邏輯電路的一般步驟171

6.2.2同步時序邏輯電路分析舉例171

6.3異步時序邏輯電路的分析176

6.4若干典型的時序邏輯電路178

6.4.1寄存器和移位寄存器179

6.4.2計數器186

6.5同步時序邏輯電路的設計202

6.5.1設計同步時序邏輯電路的一般步驟203

6.5.2同步時序邏輯電路設計舉例204

本章小結212

課后習題213

第7章脈沖波形的產生與變換/220

7.1概述220

7.2單穩態觸發器221

7.2.1用門電路組成的單穩態觸發器221

7.2.2集成單穩態觸發器225

7.2.3單穩態觸發器的應用228

7.3施密特觸發器230

7.3.1用門電路組成的施密特觸發器230

7.3.2施密特觸發器的應用232

7.4多諧振蕩器234

7.4.1用門電路組成的多諧振蕩器234

7.4.2用施密特觸發器構成的多諧振蕩器237

7.4.3石英晶體振蕩器238

7.5555定時器及其應用239

7.5.1555定時器239

7.5.2用555定時器組成的單穩態觸發器241

7.5.3用555定時器組成的施密特觸發器242

7.5.4用555定時器組成的多諧振蕩器243

本章小結244

課后習題245

第8章數模和模數轉換/254

8.1概述254

8.2D/A轉換器255

8.2.1D/A轉換的基本原理255

8.2.2權電阻網絡型D/A轉換器256

8.2.3倒T型電阻網絡D/A轉換器257

8.2.4權電流型D/A轉換器258

8.2.5雙極性D/A轉換器260

8.2.6D/A轉換器的技術指標262

8.2.7集成D/A轉換器及其應用264

8.3A/D轉換器267

8.3.1A/D轉換的基本原理267

8.3.2并行比較型A/D轉換器269

8.3.3逐次逼近型A/D轉換器271

8.3.4雙積分型A/D轉換器272

8.3.5A/D轉換器的主要技術指標275

8.3.6集成A/D轉換器簡介276

本章小結277

課后習題278

第9章半導體存儲器/282

9.1概述282

9.1.1半導體存儲器的分類282

9.1.2半導體存儲器的主要技術指標283

9.1.3常用概念283

9.2只讀存儲器283

9.2.1ROM的定義與基本結構283

9.2.2二維譯碼285

9.2.3可編程ROM286

9.2.4集成電路ROM290

9.2.5ROM的讀操作與時序圖291

9.3隨機存儲器292

9.3.1靜態存儲器292

9.3.2動態存儲器293

9.4存儲器容量的擴展295

9.4.1位擴展方式295

9.4.2字擴展方式296

9.4.3字位同時擴展297

本章小結297

課后習題297

第10章可編程邏輯器件/299

10.1概述299

10.1.1數字集成電路的分類299

10.1.2PLD開發系統299

10.2可編程邏輯器件的基本特點300

10.3可編程邏輯陣列300

10.4可編程陣列邏輯301

10.5復雜的可編程邏輯器件301

10.5.1CPLD的結構301

10.5.2CPLD編程簡介310

本章小結311

課后習題312

第11章數字電路的Multisim仿真研究/313

11.1邏輯函數化簡與變換的Multisim仿真研究313

11.1.1仿真電路313

11.1.2仿真內容313

11.1.3仿真結果314

11.1.4結論315

11.2組合邏輯電路的Multisim仿真研究315

11.2.1仿真電路315

11.2.2仿真內容316

11.2.3仿真結果316

11.2.4結論317

11.3時序邏輯電路的Multisim仿真研究318

11.3.1仿真電路318

11.3.2仿真內容319

11.3.3仿真結果319

11.3.4結論321

11.4微分型單穩態觸發器的Multisim仿真研究321

11.4.1仿真電路321

11.4.2仿真內容321

11.4.3仿真結果321

11.4.4結論322

11.5555定時器構成的多諧振蕩器的Multisim仿真研究324

11.5.1仿真電路324

11.5.2仿真內容324

11.5.3仿真結果324

11.5.4結論324

第12章數字電路應用實例/326

12.1遮擋式紅外聲光報警裝置326

12.1.1目的326

12.1.2電路原理326

12.1.3元器件清單327

12.1.4安裝與調試327

12.1.5思考題328

12.230秒倒計時器328

12.2.1目的328

12.2.2電路原理328

12.2.3元器件清單330

12.2.4安裝與調試330

12.2.5思考題330

12.3汽車尾燈控制電路331

12.3.1目的331

12.3.2設計要求331

12.3.3設計步驟331

12.3.4元器件清單336

12.3.5安裝與調試336

12.3.6思考題336

第13章實驗部分/337

13.1常用電子儀器的使用338

13.1.1實驗目的338

13.1.2實驗原理339

13.1.3實驗設備340

13.1.4實驗內容340

13.1.5實驗報告要求342

13.2TTL與非門的參數及電壓傳輸特性的測試342

13.2.1實驗目的343

13.2.2實驗原理343

13.2.3實驗設備345

13.2.4實驗內容345

13.2.5實驗報告要求347

13.3SSI組合邏輯電路的設計347

13.3.1實驗目的347

13.3.2實驗原理347

13.3.3實驗設備348

13.3.4實驗內容348

13.3.5實驗報告要求348

13.4譯碼器及其應用349

13.4.1實驗目的349

13.4.2實驗原理349

13.4.3實驗設備350

13.4.4實驗內容350

13.4.5實驗報告要求351

13.5數據選擇器及其應用351

13.5.1實驗目的351

13.5.2實驗原理351

13.5.3實驗設備352

13.5.4實驗內容352

13.5.5實驗報告要求353

13.6鎖存器和觸發器邏輯功能測試353

13.6.1實驗目的354

13.6.2實驗原理354

13.6.3實驗設備357

13.6.4實驗內容357

13.6.5實驗報告要求359

13.7寄存器邏輯功能測試359

13.7.1實驗目的359

13.7.2實驗原理360

13.7.3實驗設備360

13.7.4實驗內容361

13.7.5實驗報告要求363

13.8計數器的設計363

13.8.1實驗目的363

13.8.2實驗原理364

13.8.3實驗設備367

13.8.4實驗內容368

13.8.5實驗報告要求371

13.9RC環形多諧振蕩器和單穩態觸發器371

13.9.1實驗目的371

13.9.2實驗原理372

13.9.3實驗設備375

13.9.4實驗內容376

13.9.5實驗報告要求377

13.10555定時器的應用378

13.10.1實驗目的378

13.10.2實驗原理378

13.10.3實驗設備383

13.10.4實驗內容383

13.10.5實驗報告要求385

13.11脈沖發生器以及計數、譯碼驅動和顯示綜合實驗385

13.11.1實驗目的385

13.11.2實驗原理385

13.11.3實驗設備388

13.11.4實驗內容389

13.11.5實驗報告要求389

13.12搶答器389

13.12.1實驗目的389

13.12.2實驗原理389

13.12.3實驗設備390

13.12.4實驗內容390

13.12.5實驗報告要求390

附錄A常用邏輯符號對照表/391

附錄BCMOS和TTL門電路的技術參數表/393

附錄C本書常用符號表/394

附錄D實驗設備/395

D.1UT39A+型數字式萬用表395

D.1.1概述395

D.1.2特點395

D.1.3外表結構及功能按鍵396

D.1.4使用方法397

D.2YB2172B型數字交流毫伏表398

D.2.1技術指標398

D.2.2面板圖及操作鍵作用說明398

D.2.3基本操作方法399

D.3YB1700系列直流穩壓電源399

D.3.1概述399

D.3.2技術指標400

D.3.3面板圖400

D.3.4按鍵或旋鈕的名稱和功能400

D.3.5基本操作方法401

D.4TFG6000系列DDS函數信號發生器401

D.4.1概述401

D.4.2技術指標402

D.4.3面板圖402

D.4.4屏幕顯示說明402

D.4.5鍵盤說明403

D.4.6基本操作404

D.5GOS6021型雙通道示波器405

D.5.1概述405

D.5.2技術指標405

D.5.3前面板各按鍵和旋鈕的名稱和功能406

D.5.4后面板各按鍵和旋鈕的名稱和功能412

D.6THD1型數字電路實驗箱412

D.6.1面板圖及組成412

D.6.2使用注意事項414

D.7色環電阻與電容415

參考文獻/417


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數字電路與邏輯設計 作者簡介

白彥霞,中共黨員，碩士學位。獲北京化工大學北方學院首屆“教學基本功大賽”二等獎以及“十佳教師”稱號。主講課程包括《自動檢測技術及儀表》、《自動化裝置》、《數字電路與邏輯設計》、《C語言與程序設計》等課程。發表EI檢索的英文論文一篇，國家核心期刊論文多篇。主持并完成省、市級科研項目多項。

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