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第1章 数字电路和逻辑门电路 1

1.1 概述 1

1.2 数字信号与模拟信号 1

1.3 数字电路的逻辑状态和正负逻辑 2

1.3.1 逻辑状态和正负逻辑的规定 2

1.3.2 标准高低电平的规定 2

1.4 基本逻辑关系及其逻辑运算 2

1.4.1 与逻辑和与运算 3

1.4.2 或逻辑和或运算 3

1.4.3 非逻辑和非运算 4

1.5 半导体器件的开关特性 4

1.5.1 半导体基本知识 4

1.5.2 半导体二极管及其开关特性 5

1.5.3 晶体管及其开关特性 6

1.6 TTL集成门电路 9

1.6.1 TTL门电路系列 9

1.6.2 TTL与非门电路 9

1.6.3 TTL门电路的外部特性 11

1.6.4 TTL门电路的主要参数 15

1.6.5 TTL其他类型的门电路 17

1.7 CMOS门电路 21

1.7.1 MOS管的开关特性 22

1.7.2 CMOS门电路概述 23

1.7.3 CMOS门电路系列 25

1.7.4 CMOS器件使用时应注意的问题 26

1.8 集成门电路的接口电路 27

1.8.1 TTL电路驱动CMOS电路 27

1.8.2 CMOS电路驱动TTL电路 28

1.9 数字电路故障的检测和排除 29

1.9.1 产生故障的主要原因 29

1.9.2 常见的故障类型 29

1.9.3 查找故障的常用方法 30

1.10 应用电路介绍 31

本章小结 32

思考题与习题 33

本章实验 37

实验1.1 数字电路的认识实验 37

实验1.2 逻辑门电路的功能测试 37

实验1.3 集成逻辑门电路参数测试 39

第2章 逻辑代数基础 43

2.1 数制与编码 43

2.1.1 几种常用的数制 43

2.1.2 不同进制数之间的相互转换 44

2.1.3 编码 46

2.2 逻辑代数基础 48

2.2.1 基本概念 49

2.2.2 基本逻辑运算 49

2.3 逻辑函数常用的描述方法及相互间的转换 49

2.3.1 逻辑函数及其表示方法 49

2.3.2 真值表、卡诺图和函数式的对应关系 51

2.3.3 用逻辑图描述逻辑函数 52

2.3.4 用波形图描述逻辑函数 52

2.3.5 逻辑函数相等的概念 52

2.4 逻辑函数的化简 53

2.4.1 逻辑代数中的基本公式和定律 53

2.4.2 逻辑函数的化简与变换 54

2.4.3 代数法化简 56

2.4.4 卡诺图法化简 57

2.5 具有无关项逻辑函数的化简 60

2.5.1 任意项、约束项和无关项 60

2.5.2 无关项的化简 61

2.6 应用电路介绍 62

本章小结 63

思考题与习题 64

本章实验 65

实验2.1 四相步进电动机转动 65

实验2.2 门电路的逻辑变换 66

实验2.3 集成逻辑门电路的应用 68

第3章 组合逻辑电路 70

3.1 组合逻辑电路概述 70

3.2 组合逻辑电路的分析 70

3.2.1 基本分析方法 70

3.2.2 分析举例 71

3.3 组合逻辑电路的设计 72

3.3.1 基本设计方法 72

3.3.2 设计举例 72

3.4 常用的组合电路 74

3.4.1 编码器 75

3.4.2 译码器 78

3.4.3 数据选择器 84

3.4.4 数据分配器 86

3.4.5 数值比较器 87

3.4.6 加法器 89

3.5 组合逻辑电路中的竞争和冒险 92

3.5.1 竞争冒险现象产生及其产生的原因 92

3.5.2 冒险现象的判断 93

3.5.3 消除冒险现象的方法 93

3.6 应用电路介绍 94

本章小结 96

思考题与习题 96

本章实验 99

实验3.1 组合逻辑电路的设计 99

实验3.2 步进电动机正反转控制 100

实验3.3 集成组合逻辑电路（一） 100

实验3.4 集成组合逻辑电路（二） 102

实验3.5 步进电动机转动数字显示 104

实验3.6 数字动态显示控制 105

第4章 触发器 106

4.1 触发器的基本电路 106

4.1.1 基本RS触发器 106

4.1.2 钟控RS触发器 108

4.2 边沿触发器 110

4.2.1 边沿D触发器 110

4.2.2 边沿JK触发器 111

4.3 触发器功能的转换 112

4.3.1 D触发器转换为JK、T和T′触发器 113

4.3.2 JK触发器转换为D、T和T′触发器 113

4.4 应用电路介绍 114

本章小结 116

思考题与习题 117

本章实验 119

实验4.1 触发器逻辑功能的测试 119

第5章 时序逻辑电路 121

5.1 时序逻辑电路的基本概念 121

5.1.1 时序逻辑电路的结构及特点 121

5.1.2 时序逻辑电路的分类 121

5.1.3 时序逻辑电路的逻辑功能的表示方法 122

5.2 时序逻辑电路的分析 122

5.3 常用集成时序逻辑器件 125

5.3.1 寄存器 125

5.3.2 计数器 129

5.4 应用电路介绍 143

本章小结 145

思考题与习题 146

本章实验 151

实验5.1 寄存器及其应用 151

实验5.2 计数器功能 153

实验5.3 计数器及其应用 155

实验5.4 步进电动机驱动控制 156

实验5.5 步进电动机置数控制 157

第6章 脉冲波形的产生与整形 158

6.1 预备知识 158

6.1.1 脉冲概念 158

6.1.2 微分电路和积分电路 158

6.1.3 阈值电压 160

6.1.4 利用反相器对微积分脉冲进行整形处理 160

6.2 555定时器 161

6.2.1 555定时器的电路组成 161

6.2.2 555定时器的功能及工作原理 162

6.3 555定时器构成脉冲波形的产生与整形电路 163

6.3.1 施密特触发器 163

6.3.2 单稳态触发器 164

6.3.3 多谐振荡器 165

6.4 门电路构成脉冲波形的产生与整形电路 167

6.4.1 用门电路组成的单稳态触发器 167

6.4.2 用门电路组成的施密特触发器 170

6.4.3 用门电路组成的多谐振荡器 171

6.5 集成触发器构成脉冲波形的产生与整形电路 174

6.5.1 集成单稳态触发器 174

6.5.2 集成施密特触发器 177

6.6 应用电路介绍 178

本章小结 180

思考题与习题 181

本章实验 187

实验6.1 555定时器的应用 187

实验6.2 多谐振荡器的应用 187

实验6.3 步进电动机转速和定时控制 189

第7章 半导体存储器与可编程逻辑器件 190

7.1 半导体存储器概述 190

7.1.1 半导体存储器的分类 190

7.1.2 半导体存储器的技术指标 190

7.2 只读存储器和随机存取存储器 191

7.2.1 只读存储器 191

7.2.2 随机存取存储器 193

7.2.3 存储器的扩展 195

7.3 可编程逻辑器件 196

7.3.1 PLD概述 196

7.3.2 可编程逻辑阵列 198

7.3.3 通用阵列逻辑 200

7.3.4 复杂可编程逻辑器件 202

7.3.5 现场可编程逻辑阵列 202

7.4 应用电路介绍 203

本章小结 204

思考题与习题 205

本章实验 206

实验 7.1 随机存取存储器及其应用 206

第8章 数/模和模/数转换 208

8.1 D/A转换器 208

8.1.1 D/A转换器的基本原理 208

8.1.2 D/A转换器的主要参数 210

8.1.3 集成D/A转换器 211

8.2 A/D转换器 214

8.2.1 A/D转换的基本结构和工作原理 214

8.2.2 A/D转换器的组成和工作原理 217

8.2.3 A/D转换器的主要参数 219

8.2.4 集成A/D转换器ADC0809 219

8.3 应用电路介绍 221

本章小结 223

思考题与习题 224

本章实验 226

实验8.1 D/A、A/D转换器 226

第9章 数字系统的综合分析 230

9.1 数字系统的概念 230

9.2 数字系统的分析方法 230

9.3 数字系统的实例分析 231

本章小结 234

思考题与习题 234

本章实验 238

实验9.1 步进电动机的点动、光照、声音等控制 238

附录 239

附录A 电子电路实验箱简介 239

附录B 步进电动机工作原理简介 242

附录C 部分基本逻辑单元图形符号对照 243

部分习题答案 245

参考文献 256

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