本書是依據(jù)國家教育部高等學(xué)校電子信息類與電氣信息類基礎(chǔ)教育指導(dǎo)委員會制定的“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課程教學(xué)基本要求”而編寫的。適應(yīng)對象為高等工程本科電子信息與通信類、電氣工程及自動化類、自動控制類、儀器儀表類以及計算機應(yīng)用類等專業(yè)。全書共9章,主要內(nèi)容有:邏輯代數(shù)、集成門電路、組合邏輯電路、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、時序邏輯電路、半導(dǎo)體存儲器、脈沖波形的產(chǎn)生和整形、模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換及實驗。本書簡明扼要、深入淺出、偏重實踐、便于自學(xué)。
前言
第1章半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)1
1.1半導(dǎo)體1
1.1.1半導(dǎo)體及其特性1
1.1.2本征半導(dǎo)體2
1.1.3雜質(zhì)半導(dǎo)體3
1.2PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?
1.2.1PN結(jié)的形成4
1.2.2PN結(jié)的單向?qū)щ娦?
1.3半導(dǎo)體二極管6
1.3.1二極管的表示符號、外形及結(jié)構(gòu)6
1.3.2二極管的伏安特性6
1.3.3二極管的主要性能參數(shù)8
1.3.4二極管的等效模型10
1.4特殊二極管12
1.4.1穩(wěn)壓管12
1.4.2發(fā)光二極管13
1.4.3光敏二極管14
1.5二極管的應(yīng)用示例14
1.5.1鉗位電路14
1.5.2限幅電路15
1.5.3繼電器驅(qū)動管保護電路15
1.6晶體管16
1.6.1晶體管的分類及結(jié)構(gòu)16
1.6.2晶體管的工作原理16
1.6.3晶體管的特性曲線18
1.6.4晶體管的主要參數(shù)21
1.7場效應(yīng)晶體管22
1.7.1結(jié)型場效應(yīng)晶體管23
1.7.2絕緣柵場效應(yīng)晶體管26
1.8場效應(yīng)晶體管的主要參數(shù)及特點30
1.8.1場效應(yīng)晶體管的主要參數(shù)30
1.8.2場效應(yīng)晶體管的特點31
判一判32
選一選32
做一做33
第2章數(shù)字邏輯基礎(chǔ)36
2.1數(shù)制和碼制36
2.1.1幾種常見的數(shù)制36
2.1.2不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換38
2.1.3二進制算術(shù)運算40
2.1.4帶符號位數(shù)的表示方法與減法運算40
2.1.5二進制編碼41
[TPMY.tif,+8mm。148mm〗〖1〗目錄2.2邏輯代數(shù)的基本運算44
2.2.13種最基本的邏輯運算和門電路44
2.2.2復(fù)合邏輯運算(復(fù)合門)45
2.3邏輯函數(shù)的表示方法及其相互轉(zhuǎn)換46
2.3.1由真值表求函數(shù)式和邏輯圖46
2.3.2由函數(shù)表達式求真值表47
2.3.3已知邏輯圖寫邏輯表達式48
2.3.4由真值表畫波形圖48
2.3.5由波形圖求函數(shù)的真值表48
2.4邏輯代數(shù)的公式和運算規(guī)則49
2.4.1基本公式49
2.4.2常用公式50
2.4.3邏輯代數(shù)的基本運算規(guī)則50
2.5邏輯函數(shù)的公式法化簡51
2.5.1邏輯函數(shù)表達式的標準形式和最簡式含義51
2.5.2常用的公式法化簡方法52
2.6邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡54
2.6.1邏輯函數(shù)的最小項表達式54
2.6.2邏輯函數(shù)的卡諾圖表示55
2.6.3用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)57
2.6.4具有無關(guān)項的邏輯函數(shù)及其化簡59
判一判61
選一選62
做一做62
第3章集成門電路66
3.1晶體管反相器66
3.1.1晶體管的開關(guān)特性67
3.1.2晶體管反相器的工作原理67
3.1.3晶體管的開關(guān)時間68
3.1.4晶體管反相器的帶負載能力69
3.2TTL集成反相器70
3.2.1TTL反相器的工作原理70
3.2.2TTL反相器的外特性及主要電氣參數(shù)71
3.2.3其他類型的TTL門77
3.2.4TTL數(shù)字集成電路的各種系列81
3.2.5其他雙極性集成電路84
3.3CMOS集成門電路84
3.3.1MOS管的開關(guān)特性84
3.3.2CMOS反相器的結(jié)構(gòu)及工作原理85
3.3.3CMOS反相器的外特性及主要電氣參數(shù)86
3.3.4其他類型的CMOS集成門電路89
3.4TTL和CMOS集成電路的使用及接口92
3.4.1兩類數(shù)字集成門電路的使用92
3.4.2兩類數(shù)字集成門電路的接口94
3.5門電路應(yīng)用實例97
判一判98
選一選98
做一做99
第4章組合邏輯電路104
4.1組合邏輯電路的描述104
4.2組合邏輯電路的分析105
4.3組合邏輯電路的設(shè)計107
4.4常用中規(guī)模組合邏輯電路集成器件111
4.4.1加法器111
4.4.2數(shù)值比較器113
4.4.3編碼器116
4.4.4譯碼器119
4.4.5數(shù)據(jù)選擇器126
4.5常用中規(guī)模組合邏輯電路集成器件的應(yīng)用128
4.5.1利用譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)128
4.5.2利用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)130
4.6組合邏輯電路的競爭與冒險133
判一判135
選一選135
做一做136
第5章雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器140
5.1基本RS觸發(fā)器140
5.1.1電路結(jié)構(gòu)140
5.1.2工作原理141
5.1.3特性表及動作特點142
5.2同步RS觸發(fā)器143
5.2.1電路結(jié)構(gòu)143
5.2.2工作原理143
5.2.3特性表、動作特點及特性方程144
5.3主從觸發(fā)器145
5.3.1主從RS觸發(fā)器145
5.3.2主從JK觸發(fā)器146
5.4邊沿觸發(fā)器149
5.4.1邊沿JK觸發(fā)器149
5.4.2邊沿D觸發(fā)器151
5.4.3T觸發(fā)器及T′觸發(fā)器154
5.5觸發(fā)器的應(yīng)用155
判一判157
選一選157
做一做158
第6章時序邏輯電路161
6.1時序邏輯電路的描述161
6.2時序邏輯電路的分析163
6.2.1同步時序邏輯電路的分析163
6.2.2*異步時序邏輯電路的分析166
6.3同步時序邏輯電路的設(shè)計168
6.4寄存器及計數(shù)器173
6.4.1寄存器173
6.4.2計數(shù)器179
6.5時序邏輯電路的應(yīng)用196
6.5.1環(huán)形計數(shù)器196
6.5.2順序脈沖發(fā)生器197
6.5.3序列信號發(fā)生器198
判一判199
選一選199
做一做200
第7章半導(dǎo)體存儲器205
7.1概述205
7.2存儲器的分類206
7.2.1ROM的分類207
7.2.2RAM的分類207
7.3ROM存儲器的工作原理208
7.3.1電路結(jié)構(gòu)208
7.3.2工作原理208
7.4存儲器容量的擴展210
7.4.1位擴展210
7.4.2字擴展211
7.4.3字和位復(fù)合擴展213
7.5存儲器的應(yīng)用214
7.5.1存儲芯片與單片機聯(lián)合應(yīng)用214
7.5.2存儲芯片與A/D或D/A芯片配合應(yīng)用215
判一判217
選一選217
做一做218
第8章脈沖波形的產(chǎn)生和整形220
8.1概述220
8.2集成門電路組成的脈沖單元電路221
8.2.1由門電路組成的施密特觸發(fā)器及集成的施密特觸發(fā)器221
8.2.2由門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及集成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器226
8.2.3由門電路組成的多諧振蕩器233
8.3555定時器及應(yīng)用239
8.3.1555定時器的電路結(jié)構(gòu)與功能239
8.3.2由555定時器組成的施密特觸發(fā)器241
8.3.3由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器242
8.3.4由555定時器組成的多諧振蕩器245
8.4應(yīng)用實例248
判一判251
選一選251
做一做252
第9章D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換257
9.1概述257
9.2D/A轉(zhuǎn)換258
9.2.1權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成和基本原理259
9.2.2倒T形D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成和基本原理261
9.2.3權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成和基本原理263
9.2.4具有雙極性輸出的D/A轉(zhuǎn)換器的構(gòu)成和基本原理265
9.2.5集成D/A轉(zhuǎn)換器芯片266
9.2.6D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標275
9.3A/D轉(zhuǎn)換276
9.3.1A/D轉(zhuǎn)換的基本原理276
9.3.2幾種不同的A/D轉(zhuǎn)換器278
9.3.3不同類型A/D轉(zhuǎn)換器的特點283
9.3.4集成A/D轉(zhuǎn)換器芯片284
9.3.5A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標292
9.4A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換的典型應(yīng)用——數(shù)字錄音機292
判一判294
選一選295
做一做296
第10章實驗300
實驗一TTL門電路參數(shù)測試及邏輯功能測試300
實驗二組合邏輯電路設(shè)計與競爭冒險304
實驗三二進制譯碼器及數(shù)據(jù)選擇器的應(yīng)用306
實驗四觸發(fā)器的功能測試及時序電路的分析309
實驗五MSI計數(shù)器及七段數(shù)碼管的應(yīng)用313
實驗六A/D轉(zhuǎn)換器及D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用315
實驗七存儲器的應(yīng)用319
實驗八555定時器的功能及應(yīng)用322
實驗九多路巡回顯示數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計325
部分習(xí)題參考答案329
參考文獻340