數字電路

全書共分為8章：數字電路基礎、組合邏輯電路基礎與應用、時序邏輯電路基礎與應用、脈衝波形的產生與變換、半導體存儲器與可編程器件、數模轉換與模數轉換、數字集成電路識圖基礎、基礎實驗。章后安排了部分習題，供讀者練習。

第一章數字電路基礎

第二章組合邏輯電路基礎與應用

集成邏輯門電路

TTL與非邏輯門CMOS門電路

TTL與CMOS之間的介面電路

組合邏輯電路基礎

組合邏輯電路的分析

組合邏輯電路的設計

常見組合邏輯電路

加法器

加法器是產生數的和的裝置。加數和被加數為輸入，和數與進位為輸出的裝置為半加器。若加數、被加數與低位的進位數為輸入，而和數與進位為輸出則為全加器。常用作計算機算術邏輯部件，執行邏輯操作、移位與指令調用。在電子學中，加法器是一種數位電路，其可進行數字的加法計算。在現代的電腦中，加法器存在於算術邏輯單元（ALU）之中。加法器可以用來表示各種數值，如：BCD、加三碼，主要的加法器是以二進位作運算。由於負數可用二的補數來表示，所以加減器也就不那麼必要。

加法器是為了實現加法的。

即是產生數的和的裝置。加數和被加數為輸入，和數與進位為輸出的裝置為半加器。若加數、被加數與低位的進位數為輸入，而和數與進位為輸出則為全加器。常用作計算機算術邏輯部件，執行邏輯操作、移位與指令調用。

對於1位的二進位加法，相關的有五個的量：1，被加數A，2，被加數B，3，前一位的進位CIN，4，此位二數相加的和S，5，此位二數相加產生的進位COUT。前三個量為輸入量，后兩個量為輸出量，五個量均為1位。

對於32位的二進位加法，相關的也有五個量：1，被加數A（32位），2，被加數B（32位），3，前一位的進位CIN（1位），4，此位二數相加的和S（32位），5，此位二數相加產生的進位COUT（1位）。

要實現32位的二進位加法，一種自然的想法就是將1位的二進位加法重複32次（即逐位進位加法器）。這樣做無疑是可行且易行的，但由於每一位的CIN都是由前一位的COUT提供的，所以第2位必須在第1位計算出結果后，才能開始計算；第3位必須在第2位計算出結果后，才能開始計算，等等。而最後的第32位必須在前31位全部計算出結果后，才能開始計算。這樣的方法，使得實現32位的二進位加法所需的時間是實現1位的二進位加法的時間的32倍。

編碼器

編碼器（encoder）是將信號（如比特流）或數據進行編製、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器把角位移或直線位移轉換成電信號，前者稱為碼盤，後者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種；按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉換成周期性的電信號，再把這個電信號轉變成計數脈衝，用脈衝的個數表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關，而與測量的中間過程無關。

編碼器可按以下方式來分類。

1、按碼盤的刻孔方式不同分類

（1）增量型：就是每轉過單位的角度就發出一個脈衝信號(也有發正餘弦信號，

然後對其進行細分，斬波出頻率更高的脈衝)，通常為A相、B相、Z相輸出，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈衝輸出，根據延遲關係可以區別正反轉，而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻；Z相為單圈脈衝，即每圈發出一個脈衝。

（2）絕對值型：就是對應一圈，每個基準的角度發出一個唯一與該角度對應二進位的數值，通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。

2、按信號的輸出類型分為：電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅動輸出。

3、以編碼器機械安裝形式分類

（1）有軸型：有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。

（2）軸套型：軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。

4、以編碼器工作原理可分為：光電式、磁電式和觸點電刷式

解碼器是組合邏輯電路的一個重要的器件，其可以分為：變數解碼和顯示解碼兩類。變數解碼一般是一種較少輸入變為較多輸出的器件，一般分為2n解碼和8421BCD碼解碼兩類。顯示解碼主要解決二進位數顯示成對應的十、或十六進位數的轉換功能，一般其可分為驅動LED和驅動LCD兩類。

數據選擇器與數據分配器

數值比較器

組合邏輯電路的競爭冒險現象

本章小結

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