数字电路与逻辑设计
分類: 图书,工业技术,电子 通信,基本电子电路,
作者: 陈利永,郑明编著
出 版 社: 中国铁道出版社
出版时间: 2008-1-1字数: 365000版次: 1页数: 239印刷时间: 2008/01/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787113081423包装: 平装内容简介
本书主要介绍数字电子技术的知识。主要内容有数字逻辑基础、门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲产生和整形电路、数/模和模/数转换器。本书除了介绍上述内容外,在附录部分还介绍了如何利用Multisim软件和MATLAB软件的仿真功能实现数字电路的仿真,在附录E中还介绍了EDA技术在数字电路设计中的应用,并介绍了如何利用Quartus II软件的仿真功能对所设计的数字频率计进行时序仿真,以确定数字系统设计的正确性,以帮助学生掌握EDA的基本概念和技术。
本书适合作为计算机和电气信息类各专业本科生学习硬件基础课程的教材,也可以作为电子信息专业学生研究生考试的复习参考书。
目录
第1章 数字逻辑基础
1.1 概述
1.1.1 数字电路与逻辑设计课程所研究的问题
1.1.2 数制
1.1.3 数制的转换
1.1.4 码制
1.1.5 算术运算
1.2 逻辑代数基础
1.2.1 逻辑“与”的关系
1.2.2 逻辑“或”的关系
1.2.3 逻辑“非”的关系
1.2.4 逻辑运算的复合关系
1.2.5 正逻辑和负逻辑
1.3 逻辑代数的基本关系式和常用公式
1.3.1 逻辑代数的基本关系式
1.3.2 基本定律
1.3.3 常用的公式
1.3.4 基本定理
1.4 逻辑函数的表示方法
1.4.1 逻辑函数的表示方法
1.4.2 逻辑函数的真值表表示法
1.4.3 逻辑函数式
1.4.4 逻辑图
1.4.5 工作波形图
1.5 逻辑函数式的化简
1.5.1 公式化简法
1.5.2 逻辑函数的卡诺图化简法
1.5.3 具有无关项的逻辑函数的化简
1.6 研究逻辑函数的两类问题
1.6.1 给定电路分析功能
1.6.2 给定逻辑问题设计电路三
1.7 小结和讨论
习题和思考题
第2章 门电路
2.1 概述
2.2 分立元件门电路
2.2.1 二极管与门电路
2.2.2 二极管或门电路
2.2.3 三极管非门电路
2.2.4 分立器件的复合门电路
2.3 TTL集成门电路
2.3.1 TTL门电路的组成及工作原理
2.3.2 TTL门电路的输入特性曲线和输出特性曲线
2.3.3 TTL与非门电路
2.3.4 TTL或非门电路
2.3.5 集电极开路的门电路(OC门)
2.3.6 三态门电路(TS门)
2.4 COMS门电路
2.4.1 CMOS反相器电路的组成和工作原理
2.4.2 CMOS与非门电路的组成和工作原理
2.4.3 CMOS或非门电路的组成和工作原理
2.4.4 CMOS传输门电路的组成和工作原理
2.5 集成电路使用知识简介
2.5.1 国产集成电路型号的命名法
2.5.2 集成门电路的主要技术指标
2.5.3 多余输入脚的处理
2.5.4 TTL与CMOS的接口电路
2.6 小结与讨论
习题和思考题
第3章 组合逻辑电路
3.1 概述
3.1.1 组合逻辑电路的特点
3.1.2 组合逻辑电路的分析和综合方法
3.2 常用的组合逻辑电路
3.2.1 编码器
3.2.2 优先编码器
3.2.3 译码器
3.2.4 显示译码器
3.2.5 数据选择器
3.2.6 加法器
3.2.7 数值比较器
3.2.8 只读存储器(ROM)
3.2.9 可编程逻辑器件(PLD)
3.3 用中规模集成电路实现组合逻辑电路的综合例题
3.4 组合逻辑电路中的竞争冒险现象
3.4.1 竞争冒险现象
3.4.2 竞争冒险现象的判断方法
3.5 小结和讨论
习题和思考题
第4章 时序逻辑电路
第5章 脉冲产生和整形电路
第6章 数/模和模/数转换器
数字电子电路期末练习题
附录A 数字电路读图常识
附录B 常用数字集成电路型号及引脚
附录C Multisim软件在数字电路中的应用
附录D 用MATLAB的Simulink环境实现数字逻辑电路的仿真
附录E EDA技术在数字电路设计中的应用
参考文献
书摘插图
第4章 时序逻辑电路
4.1 概述
第3章所讨论的组合逻辑电路,任何时刻的输出信号仅取决于当时的输入信号,与电路以前所处的状态无关。实际应用中的许多电路,任何时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号,而且与电路以前所处的状态也有关,具有这种特征的电路称为时序逻辑电路。例如,计算机中的CPU,因输出的状态不仅与当时的输入信号有关,而且与CPU原来所处的状态也有关,所以,计算机中的CPU就是一个复杂的时序逻辑电路。
因为时序逻辑电路的输出信号不仅与电路当时的输入信号有关,而且与电路以前所处的状态也有关,所以,在时序逻辑电路中应包含能够记住电路以前所处状态的器件,该器件称为记忆元件。
数字电路中的记忆元件称为触发器,含有触发器是时序逻辑电路的特征,也是判断一个电路是属于时序逻辑电路还是属于组合逻辑电路的依据。
在判断电路的属性时,凡不包含触发器的数字电路都是组合逻辑电路,凡包含触发器的数字电路都是时序逻辑电路。
触发器是时序逻辑电路的记忆元件,为了实现记忆一位二值信号的功能,触发器必须具备两个基本特点:一个是具有两个能自行保持的稳定状态,用来表示二值信号的“0”或“1”;另一个是不同的输入信号可以将触发器置成“0”或“1”的状态。
触发器的种类很多,根据触发器电路结构的特点,可以将触发器分为基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器、维持阻塞触发器和CMOS边沿触发器等几种类型。
根据触发器逻辑功能的不同,又可以将触发器分为RS触发器、JK触发器,T触发器和D触发器等几种类型。
在数字电路中,根据触发器在时序逻辑电路中状态的翻转是否同步的特征,将时序逻辑电路分成同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。触发器的状态同时发生翻转的时序逻辑电路称为同步时序逻辑电路;触发器的状态不是同时发生翻转的时序逻辑电路称为异步时序逻辑电路。
因为含有触发器是时序逻辑电路的特征,在讨论时序逻辑电路之前,先来讨论触发器电路的结构和动作特点。
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