数字电子技术与实训教程

第1章　数字电路基础 1
1.1　数字电路概述 1
1.1.1　数字信号与数字电路 1
1.1.2　数字电路的特点与分类 3
1.1.3　数制和编码 4
1.2　逻辑代数与逻辑函数 10
1.2.1　逻辑代数 10
1.2.2　逻辑函数及其表示法 12
1.3　逻辑函数的公式化简法 14
1.4　逻辑函数的卡诺图化简法 16
1.4.1　逻辑函数的最小项及最小项表达式 16
1.4.2　逻辑函数的卡诺图表示方法 17
1.4.3　用卡诺图法化简逻辑函数 18
1.4.4　含随意项的逻辑函数的化简 21
1.5　逻辑函数门电路的实现 22
1.6　仿真实训：示波器的使用及波形的观察 23
小结 26
习题 27
第2章　集成逻辑门电路 29
2.1　分立元件门电路 29
2.1.1　二极管与门 29
2.1.2　二极管或门 30
2.1.3　三极管非门 31
2.1.4　复合门电路 32
2.2　TTL集成门电路 32
2.2.1　基本TTL与非门工作原理 32
2.2.2　TTL集成电路的技术参数 33
2.2.3　集电极开路的门电路和三态门 35
2.3　CMOS集成门电路 36
2.3.1　常用CMOS逻辑门 37
2.3.2　CMOS传输门 38
2.3.3　CMOS集成电路的特点 38
2.4　集成电路的使用 39
2.4.1　集成电路的使用常识 39
2.4.2　TTL逻辑门电路使用中的几个实际问题 40
2.4.3　CMOS逻辑门电路的正确使用 41
2.4.4　CMOS电路与TTL电路的连接 42
2.5　仿真实训：用仿真软件Multisim 8测试集成逻辑门功能 43
小结 44
习题 45
第3章　组合逻辑电路 47
3.1　组合逻辑电路的分析与设计 47
3.1.1　组合逻辑电路的分析 48
3.1.2　组合逻辑电路的设计及举例 49
3.1.3　组合逻辑电路的竞争冒险 52
3.2　编码器 55
3.2.1　编码器的工作原理 55
3.2.2　集成电路编码器 58
3.3　译码器 61
3.3.1　二进制译码器 61
3.3.2　二-十进制译码器 62
3.3.3　数字显示器 63
3.4　数据选择器和数据分配器 65
3.4.1　数据选择器及用法 65
3.4.2　数据分配器及用法 68
3.5　加法器和数值比较器 69
3.5.1　加法器及用法 69
3.5.2　数值比较器及用法 73
3.6　仿真实训：测试中规模逻辑器件的逻辑功能 76
小结 79
习题 80
第4章　集成触发器 83
4.1　RS触发器 83
4.1.1　基本RS触发器 83
4.1.2　同步RS触发器 86
4.1.3　主从RS触发器 87
4.1.4　集成RS触发器 88
4.2　JK触发器 89
4.2.1　主从JK触发器 89
4.2.2　边沿JK触发器 91
4.3　D触发器 93
4.3.1　同步D触发器 93
4.3.2　边沿D触发器 94
4.4　T触发器 96
4.5　触发器逻辑功能分类及相互转换 97
4.5.1　触发器逻辑功能分类 97
4.5.2　触发器逻辑功能的转换 98
4.6　仿真实训：仿真测试触发器的逻辑功能 100
小结 102
习题 102
第5章　时序逻辑电路 106
5.1　时序逻辑电路的基本结构及特点 106
5.2　时序逻辑电路的分析和设计 108
5.2.1　时序逻辑电路的分析 108
5.2.2　时序逻辑电路的设计 114
5.3　计数器 119
5.3.1　异步计数器 119
5.3.2　同步计数器 123
5.4　集成计数器及应用 125
5.4.1　集成计数器 125
5.4.2　用集成计数器构成N进制计数器 128
5.5　寄存器 133
5.5.1　基本寄存器 134
5.5.2　移位寄存器 134
5.5.3　寄存器的应用 137
5.6　顺序脉冲发生器 140
5.6.1　计数器型顺序脉冲发生器 140
5.6.2　移位型顺序脉冲发生器 141
5.7　仿真实训：仿真测试时序逻辑电路 143
小结 147
习题 147
第6章　脉冲波形的产生与整形 152
6.1　集成555定时器 152
6.2　单稳态触发器 154
6.2.1　用555定时器构成单稳态触发器 154
6.2.2　集成单稳态触发器 156
6.2.3　单稳态触发器的应用 158
6.3　多谐振荡器 159
6.3.1　用555定时器构成的多谐振荡器 159
6.3.2　占空比可调的多谐振荡器电路 160
6.3.3　石英晶体多谐振荡器 161
6.3.4　多谐振荡器应用实例 162
6.4　施密特触发器 163
6.4.1　用555定时器构成的施密特触发器 163
6.4.2　集成施密特触发器 164
6.5　仿真实训：555定时器组成多谐振荡器 166
小结 167
习题 168
第7章　数模与模数转换电路 169
7.1　D/A转换器 169
7.1.1　D/A转换器的基本原理 169
7.1.2　倒T形电阻网络D/A转换器 170
7.1.3　权电流型D/A转换器 171
7.1.4　权电流型D/A转换器应用举例 173
7.1.5　D/A转换器的主要技术指标 173
7.2　A/D转换器 174
7.2.1　A/D转换器的基本原理 174
7.2.2　并行比较型A/D转换器 176
7.2.3　逐次比较型A/D转换器 177
7.2.4　双积分型A/D转换器 179
7.2.5　A/D转换器的主要技术指标 181
7.2.6　集成A/D转换器及其应用 182
7.3　仿真实训：D/A和A/D转换器的使用 184
小结 186
习题 186
第8章　半导体存储器和可编程逻辑器件 188
8.1　只读存储器 188
8.1.1　ROM的分类 189
8.1.2　ROM的结构及工作原理 190
8.1.3　ROM的应用 191
8.1.4　常用EPROM举例——2764 193
8.1.5　ROM容量的扩展 194
8.2　随机存取存储器 195
8.2.1　RAM的基本结构 195
8.2.2　RAM存储容量的扩展 198
8.2.3　RAM的芯片简介 199
8.3　可编程逻辑器件 200
8.3.1　PLD的电路表示法 200
8.3.2　PLD器件结构 201
8.3.3　在系统可编程逻辑器件 203
小结 205
习题 206
附录一：常用逻辑符号对照表 207
附录二：TTL和CMOS逻辑门电路的技术参数 209
附录三：TTL74系列常用集成电路国内外型号对照表 210
附录四：CMOS4000系列常用集成电路国内外型号对照表 212
参考文献 214