數字電子技術基礎

《數字電子技術基礎》根據新修訂的《高等工業學校電子技術基礎課程教學基本要求》，並結合多年的教學實踐經驗編寫而成。主要內容包括：數字邏輯基礎、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器、脈衝波形的產生與變換、A/D與D/A轉換、可編程邏輯器件、VHDL在數字系統分析與設計中的應用舉例等。各章前有內容提要、學習提示，章末有小結、思考題與習題。

本書可作為高等學校電氣信息類、電子信息類、計算機類及相近專業本科生數字電子技術基礎教材和教學參考書，也可作為有關工程技術人員的參考書。

第1章 數字邏輯基礎

1.1 概述

1.1.1 數字技術的特點

1.1.2數字電路的發展

1.1.3 數字電路的研究對象、分析工具及描述方法

1.2 數制與碼制

1.2.1 基數、位權的基本概念

1.2.2 幾種常用的數制

1.2.3 數制之間的相互轉換

1.2.4 碼制

1.3 三種基本邏輯運算

1.3.1 與運算

1.3.2 或運算

1.3.3 非運算

1.3.4 常用複合邏輯

1.4 邏輯代數的基本定理

1.4.1 邏輯代數的基本定律

1.4.2 基本規則

1.4.3 基本定律的應用

1.5 邏輯函數及其表示方法

1.5.1 邏輯函數的定義

1.5.2 邏輯函數的表示方法

1.6 邏輯函數的化簡

1.6.1 邏輯函數化簡的意義

1.6.2 代數化簡法

1.6.3 卡諾圖化簡法

1.7 VHDL語言基礎

1.7.1 VHDL語言的標識符、常量及信號

1.7.2 VHDL的數據類型

1.7.3 VHDL語言的運算操作符

1.7.4 VHDL語言的基本設計單元

本章小結

思考題與習題

第2章 邏輯門電路

2.1 最簡單的與、或、非門電路

2.1.1 二極體的開關特性

2.1.2 三極體的開關特性

2.1.3 簡單的與、或、非門電路

2.2 TTL與非門電路

2.2.1 TTL與非門的工作原理

2.2.2 TTL與非門的外特性

2.2.3 TTL與非門的主要參數

2.2.4 抗飽和TTL電路

2.2.5 集電極開路與非門和三態與非門

2.3 CMOS門電路

2.3.1 NMOS邏輯門電路

2.3.2 CMOS邏輯門電路

2.3.3 CMOS傳輸門

2.4 邏輯門電路使用中的幾個實際問題

2.4.1 各種門電路之間的介面問題

2.4.2 多餘輸入端的處理措施

2.4.3 集成邏輯門器件的選擇

本章小結

思考題與習題

第3章 組合邏輯電路

3.1 概述

3.1.1 組合邏輯電路的特點

3.1.2 組合邏輯電路邏輯功能描述方式

3.1.3 本章重點學習內容

3.2 組合邏輯電路的分析方法

3.3 小規模組合邏輯電路的設計方法

3.4 常用組合邏輯功能器件

3.4.1 編碼器

3.4.2 解碼器

3.4.3 數據分配器與數據選擇器

3.4.4 加法器

3.4.5 數值比較器

3.5 組合邏輯電路中的競爭-冒險

3.5.1 產生競爭-冒險的原因

3.5.2 冒險現象的判別

3.5.3 消除冒險現象的方法

3.6 常用組合邏輯功能器件的VHDL語言描述

3.6.1 VHDL語言的主要描述語句

3.6.2 常用組合邏輯功能器件的VHDL描述

本章小結

思考題與習題

第4章觸發器 124

4.1概述 124

4.2觸發器的電路結構與邏輯功能描述 124

4.2.1基本RS觸發器 125

4.2.2同步觸發器 126

4.2.3主從觸發器 129

4.2.4邊沿觸發器 134

4.3觸發器的脈衝工作特性 135

4.3.1主從JK觸發器的脈衝工作特性 135

4.3.2負邊沿觸發JK觸發器的脈衝工作特性 136

4.4觸發器的VHDL語言描述 136

4.4.1時鐘信號的VHDL描述 137

4.4.2D觸發器的VHDL描述 137

4.4.3JK觸發器的VHDL描述 139

4.4.4RS觸發器的VHDL描述 140

本章小結 142

思考題與習題 142

第5章時序邏輯電路 145

5.1時序邏輯電路的描述方法 145

5.1.1時序邏輯電路的基本結構 145

5.1.2時序邏輯電路的描述方法 146

5.2時序邏輯電路的分析方法 146

5.2.1同步時序邏輯電路分析舉例 147

5.2.2非同步時序電路分析舉例 150

5.3寄存器和移位寄存器 151

5.3.1寄存器 151

5.3.2移位寄存器 152

5.4計數器 154

5.4.12n進位計數器組成規律 154

5.4.2集成計數器 157

5.5常見時序邏輯電路的設計方法 161

5.5.1任意進位計數器的構成方法 161

5.5.2順序脈衝發生器 164

5.5.3序列信號發生器 164

5.6常見時序邏輯電路的VHDL語言描述 166

5.6.1生成語句及元件例化語句 166

5.6.2寄存器的VHDL描述 168

5.6.3計數器的VHDL描述 170

本章小結 172

思考題與習題 173

第6章半導體存儲器 176

6.1概述 176

6.2隻讀存儲器 178

6.3隨機存儲器 186

本章小結 192

思考題與習題 193

第7章脈衝波形的產生與變換 196

7.1概述 196

7.2多諧振蕩器 197

7.2.1最簡單的環形振蕩器 197

7.2.2帶RC延遲的環形振蕩器 197

7.2.3採用石英晶體的多諧振蕩器 200

7.3單穩態觸發器 201

7.3.1門電路構成的單穩態觸發器 201

7.3.2集成單穩態觸發器 204

7.3.3單穩態觸發器的應用 206

7.4施密特觸發器 207

7.4.1門電路構成的施密特觸發器 208

7.4.2施密特觸發器的應用 210

7.5555定時器及其應用 211

7.5.1電路組成及工作原理 211

7.5.2555構成的施密特觸發器 212

7.5.3555構成的單穩態觸發器 213

7.5.4555構成多諧振蕩器 214

本章小結 215

思考題與習題 215

第8章數/模與模/數轉換電路 219

8.1概述 219

8.2數/模轉換電路 220

8.2.1D/A轉換的基本思路 220

8.2.2典型的D/A轉換電路 221

8.2.3D/A轉換器的輸出方式 224

8.2.4D/A轉換器的主要技術參數 226

8.2.5集成D/A轉換器舉例 227

8.3模數轉換電路 228

8.3.1A/D轉換的基本原理 228

8.3.2直接A/D轉換器 231

8.3.3間接A/D轉換器 235

8.3.4A/D轉換器的主要技術參數 238

8.3.5集成A/D轉換器舉例 239

本章小結 239

思考題與習題 240

第9章可編程邏輯器件 243

9.1概述 243

9.1.1可編程邏輯器件發展過程簡介 243

9.1.2PLD的分類 244

9.1.3PLD中門電路的習慣表示方法 246

9.2PLA和PAL的電路結構 246

9.2.1PLA的電路結構與應用舉例 247

9.2.2PAL的電路結構與應用舉例 247

9.3通用陣列邏輯（GAL） 253

9.3.1GAL器件的基本結構 253

9.3.2可編程輸出邏輯宏單元OLMC 253

9.3.3GAL器件的特點 258

9.4高密度可編程邏輯器件HPLD 259

9.4.1典型的CPLD結構 260

9.4.2現場可編程門陣列FPGA 265

本章小結 268

思考題與習題 269

第10章 VHDL在數字系統分析與設計中的應用舉例

參考文獻