数字电路 (2008 年度畅销榜NO.23674 )

高等职业教育电子信息类贯通制教材。 本书主要讲述：数制及其相互间的转换方法、常见BCD编码规则、基本逻辑运算规则及表现形式、函数的标准表达式；TTL，CMOS门电路的基本形式、特点及外特性；常见组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的特点和功能；常见脉冲波形的产生与变换电路；A/D与D/A的转换；了解半导体存储器与可编程器件的有关知识。 根据高等职业教育培养高等技术应用型人才的特点，本书适当把握教材的难度和深度，突出教材实用性，强调学生应用能力的培养。根据教学要求，每章后附参考实验供选择。本书参考学时为90学时。 本书可作为高等职业教育电子技术类专业教材，也可作为相关专业的教学用书或有关技术人员的参考用书。 \r\n

第1章 数字电路基础知识\r\n\r\n1.1 数制与码制\r\n1.1.1 十进制数（Decimal Number）\r\n1.1.2 二进制数（Binary Number）\r\n1.1.3 八进制数和十六进制数（Octal Number And Hexadecimal Number）\r\n1.1.4 进位计数制之间的转换\r\n1.1.5 BCD码\r\n1.1.6 格雷（Gray）码与奇偶校验码\r\n1.2 逻辑代数（Logic Algebra）基础\r\n1.2.1 逻辑代数中的基本逻辑运算（Basic Logic Operations）\r\n1.2.2 逻辑函数（Logic Function）概述\r\n1.2.3 逻辑代数基本定律与规则\r\n1.2.4 逻辑函数标准表达式\r\n1.2.5 逻辑函数的化简\r\n本章小结\r\n习题1\r\n\r\n第2章 逻辑门电路\r\n\r\n2.1 概述\r\n2.2 TTL与非门电路\r\n2.2.1 TTL与非门电路电气特性\r\n2.2.2 其他类型TTL门电路\r\n2.2.3 TTL门电路使用注意事项\r\n2.3 CMOS门电路\r\n2.3.1 CMOS反相器\r\n2.3.2 常见CMOS门电路\r\n2.3.3 CMOS门电路使用注意事项\r\n2.4 接口电路\r\n本章小结\r\n习题2\r\n\r\n第3章 组合逻辑电路\r\n\r\n3.1 组合逻辑电路的分析与设计\r\n3.1.1 组合逻辑电路的分析\r\n3.1.2 组合逻辑电路的设计\r\n3.1.3 中规模集成电路的特点\r\n3.2 常见组合逻辑电路\r\n3.2.1 加法器\r\n3.2.2 优先编码器\r\n3.2.3 译码器（Decoder）\r\n3.2.4 数据选择器与分配器\r\n3.3 组合逻辑电路的竞争冒险现象\r\n3.3.1 竞争冒险的产生\r\n3.3.2 竞争冒险的判断\r\n3.3.3 竞争冒险的消除\r\n本章小结\r\n习题3\r\n\r\n第4章 触发器\r\n\r\n4.1 基本RS触发器\r\n4.1.1 与非门组成的基本RS触发器\r\n4.1.2 或非门组成的基本RS触发器\r\n4.1.3 基本RS触发器的主要特点\r\n4.2 钟控触发器\r\n4.2.1 同步RS触发器\r\n4.2.2 同步D触发器\r\n4.2.3 同步JK触发器\r\n4.2.4 边沿触发器* (Edge-Triggered Flip-Flop)\r\n4.2.5 集成触发器\r\n4.3 触发器的转换\r\n4.3.1 JK触发器构成T触发器和 触发器\r\n4.3.2 D触发器构成T触发器和 触发器\r\n本章小结\r\n习题4\r\n\r\n第5章 时序逻辑电路\r\n\r\n5.1 概述\r\n5.1.1 同步时序逻辑电路的分析\r\n5.1.2* 异步时序逻辑电路的分析\r\n5.2 寄存器（Register）\r\n5.2.1 基本寄存器\r\n5.2.2 移位寄存器(shift register)\r\n5.3 计数器（Counter）\r\n5.3.1 同步计数器\r\n5.3.2* 异步计数器\r\n5.4 移存型计数器\r\n5.5 计数器应用\r\n5.5.1 利用反馈归零法获得N进制计数器\r\n5.5.2 利用计数器级联获得大容量N进制计数器\r\n本章小结\r\n习题5\r\n\r\n第6章 脉冲信号的产生与变换\r\n\r\n6.1 概述\r\n6.1.1 矩形脉冲信号参数\r\n6.1.2 脉冲信号的获得\r\n6.2 单稳态触发器（Monostable Multivibrator）\r\n6.2.1 微分型单稳\r\n6.2.2 集成单稳电路\r\n6.2.3 单稳态电路应用\r\n6.3 施密特触发器（Schmitt trigger）\r\n6.3.1 TTL门电路组成的施密特触发器\r\n6.3.2 集成施密特触发器\r\n6.3.3 施密特触发器的应用\r\n6.4 多谐振荡器（Multividrator）\r\n6.4.1 TTL多谐振荡器\r\n6.4.2 石英晶体多谐振荡器\r\n6.4.3 施密特触发器组成的多谐振荡器\r\n6.5 555定时器\r\n6.5.1 555电路分析\r\n6.5.2 555电路典型应用\r\n6.5.3 555电路综合应用\r\n本章小结\r\n习题6\r\n\r\n第7章 D/A转换与A/D转换\r\n\r\n7.1 DAC\r\n7.1.1 D/A转换原理\r\n7.1.2 常见DAC电路\r\n7.1.3 DAC主要指标\r\n7.2 ADC\r\n7.2.1 A/D转换原理\r\n7.2.2 常见ADC电路\r\n7.2.3 ADC主要指标\r\n本章小结\r\n习题7\r\n\r\n第8章 半导体存储器与可编程器件\r\n\r\n8.1 半导体存储器\r\n8.1.1 只读存储器ROM\r\n8.1.2 随机存储器RAM\r\n8.1.3 存储器实现组合逻辑函数\r\n8.2 可编程器件\r\n8.2.1 可编程阵列逻辑（PAL）\r\n8.2.2 通用阵列逻辑（GAL）\r\n8.3 在系统编程技术\r\n8.3.1 概述\r\n8.3.2 ISP器件分类\r\n8.4 VHDL语言介绍\r\n8.4.1 概述\r\n8.4.2 VHDL程序设计基本结构\r\n8.4.3 VHDL语言的描述语句\r\n本章小结\r\n习题8\r\n\r\n实验1 门电路逻辑功能测试\r\n实验2 门电路主要参数测试\r\n实验3 组合逻辑电路\r\n实验4 译码显示电路\r\n实验5 数据选择器\r\n实验6 触发器逻辑功能测试\r\n实验7 寄存器\r\n实验8 计数器\r\n实验9 555定时器及其应用\r\n实验10 DAC\r\n实验11 ADC\r\n附录A 半导体集成电路型号命名方法\r\n附录B 54/74数字集成电路介绍\r\n\r\n参考书目

    电子技术分为模拟电子技术与数字电子技术两大类。
    模拟信号指在时间和数值上都是连续变化的信号；数字信号指在时间上和数值上都是离散的信号。处理模拟信号的电路称为模拟电路（Analog Circuit），处理数字信号的电路称为数字电路（Digital Circuit）。随着科学技术的飞速发展，数字技术成为发展最快的技术之一。资料显示：以18个月为周期，数字电路器件的性能就要提高一倍。数字技术的普及推广，标志着信息化社会的到来。
    数字电路的主要特点有：
    （1）采用二进制数，电路中只有0和1两种对立的状态存在。电路结构简单、性能稳定、分析方便、抗干扰能力强。
    （2）在数字运算的基础上，可以进行逻辑运算与比较，应用广泛；随着电路中数字位数的增加，运算精度相应提高，可进行较高精度的运算。
    （3）与模拟电路分析方法不同：模拟电路以分析微弱信号的放大、变换为主；数字电路以分析输入、输出信号的逻辑关系为主。
    本书共分为8章：
    第1章为数字电路基础知识，主要介绍各种数制的规则及其相互间的转换方法；常见BCD编码规则；基本逻辑运算规则及表现形式；函数标准表达式、真值表与卡诺图的关系等。
    第2章为逻辑门电路，介绍TTL和CMOS门电路的分类、电路基本形式、功能和外特性；简单介绍TTL，CMOS之间的接口电路。
    第3章为组合逻辑电路，介绍组合逻辑电路的分析与设计方法，即学习常见组合逻辑电路如加法器、编码器与译码器、数据选择器与分配器等时，应重点掌握相关集成电路的逻辑功能，了解、熟悉组合单元图形符号的含义；最后介绍组合逻辑电路的竞争冒险现象。
    第4章为触发器，介绍基本RS触发器与各种钟控触发器、触发器之间逻辑功能的转换。这是学习时序逻辑电路的基础。学习时要重点掌握描述触发器逻辑功能的方法，对触发器内部工作过程仅做一般了解。
    第5章为时序逻辑电路，介绍学习时序逻辑电路的分析方法，常见时序逻辑电路：寄存器、移位寄存器、计数器等。同组合逻辑电路一样，学习时应重点掌握电路的逻辑功能，熟悉电路图形符号的含义。
    第6章 为脉冲波形的产生与变换，介绍常见的波形产生与变换电路：单稳态振荡器、施密特触发器、多谐振荡器、555定时器等。
    第7章介绍A/D和D/A之间的转换方法。
    第8章 介绍各种常见半导体存储器与可编程器件，对在系统编程技术及VHDL语言也作了简单介绍。
    通过本书学习，读者会对数字电路的基础知识有较为全面的认识。在编写时，既考虑实用性，也不失先进性，一些常用集成电路在附录里做了介绍。为做到理论、实践的统一，根据需要安排了部分参考实验。
通过学习，读者应熟悉常用集成电路的使用方法，具备一定实践能力，能画出一般数字电路的时序图；能查阅数字集成电路手册并合理选用，为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。
    本书由山东省电子工业学校刘勇、山东省教育研究室杜德昌主编，北京信息职业技术学院毛瑞丽编写第4, 5章，山东省电子工业学校闫云祥编写了部分实验内容。全书由山东省电子工业学校刘勇统稿。
    承蒙南京信息职业技术学院陈松老师担任主审。陈老师在百忙之中仔细审阅了全部书稿，提出了许多宝贵的意见与建议，对该教材的出版起到重要作用。在编写过程中，得到山东省电子工业学校领导、老师的大力支持与热情帮助，在此表示衷心的感谢！另外，对关心、帮助该教材编写、出版、发行的各位同志一并表示诚挚的谢意！
    限于作者水平有限，教材中存在的不足与错误在所难免，希望广大读者不吝赐教！
编 者
2002年12月

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