数字电子技术

　　本书是2003年度国家精品课程“数字电子技术”立体化教材的主修教材。本书是在多年教学改革与实践的基础上，依据教育部最新制定的《高职高专电子技术基础课程教学基本要求》编写而成的。　本书共9章，包括数字电路基础知识、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、数/模和模/数转换、存储器和可编程逻辑器件、数字电路的综合训练等内容。本书内容以中规模数字集成电路为主，内容新、覆盖面宽，淡化理论、注重应用，深入浅出、通俗易懂，有许多实际应用举例。各章均有思考题和习题，并有实验和技能训练内容。　本书可作为高职高专电气、电子信息、自动化、机电一体化等专业的教材，也可供从事电子技术的工程技术人员参考。

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第1章　数字电路基础知识　1
1.1　数字电路概述　1
1.1.1　电子技术的发展与应用　1
1.1.2　数字电路与模拟电路　2
1.1.3　数字电路的分类和学习方法　2
1.2　数制及编码　3
1.2.1　数制　3
1.2.2　数制转换　4
1.2.3　编码　5
1.3　逻辑函数及其化简　8
1.3.1　逻辑代数的基本运算　8
1.3.2　逻辑函数及其表示法　12
1.3.3　逻辑代数的公式和运算法则　14
1.3.4　逻辑函数的公式化简法　16
1.3.5　逻辑函数的卡诺图化简法　18
本章小结　25
思考题与习题　26
第2章　逻辑门电路　28
2.1　二极管及三极管的开关特性　28
2.1.1　二极管的开关特性　28
2.1.2　三极管的开关特性　29
2.2　基本逻辑门电路　30
2.2.1　二极管与门　31
2.2.2　二极管或门　31
2.2.3　关于高.低电平的概念及状态赋值　32
2.2.4　非门(反相器)　32
2.2.5　关于正逻辑和负逻辑的概念　33
2.3　TTL反相器　33
2.3.1　TTL反相器的工作原理　33
2.3.2　TTL反相器的电压传输特性　34
2.3.3　TTL反相器的输入特性和输出特性　35
2.3.4　TTL反相器的主要参数　38
2.4　其他类型TTL门电路　39
2.4.1　TTL与非门　39
2.4.2　集电极开路门(OC门)　40
2.4.3　三态输出门电路(TS门)　41
2.5　CMOS门电路　42
2.5.1　CMOS反相器　42
2.5.2　其他类型的CMOS门电路　44
2.6　CMOS门电路和TTL门电路的使用知识及相互连接　46
2.6.1　CMOS门电路的使用知识　46
2.6.2　TTL门电路的使用知识　47
2.6.3　TTL门电路和CMOS门电路的相互连接　47
本章小结　49
实验　测试集成门电路的逻辑功能和主要参数　49
思考题与习题　50
第3章　组合逻辑电路　52
3.1　SSI组合逻辑电路的分析和设计　52
3.1.1　SSI组合逻辑电路的分析方法　52
3.1.2　SSI组合逻辑电路的设计方法　54
3.2　编码器　55
3.2.1　普通编码器　55
3.2.2　优先编码器　56
3.3　译码器　58
3.3.1　二进制译码器　58
3.3.2　二—十进制译码器　61
3.3.3　显示译码器　62
3.4　数据选择器　64
3.4.1　数据选择器的工作原理　65
3.4.2　8选1数据选择器74LS151　65
3.4.3　应用举例　66
3.5　加法器　67
3.5.1　全加器　68
3.5.2　多位加法器　68
3.6　数值比较器　69
3.7　中规模组合逻辑电路的分析　71
3.7.1　中规模组合逻辑电路的分析步骤　71
3.7.2　中规模组合逻辑电路的分析举例　72
本章小结　74
实验　组合逻辑电路　75
思考题与习题　75
第4章　触发器　77
4.1　基本RS触发器　77
4.2　同步触发器　79
4.2.1　同步RS触发器　80
4.2.2　主从RS触发器　81
4.2.3　CMOS主从D触发器　82
4.2.4　边沿触发器　83
4.3　触发器的逻辑功能　85
4.3.1　RS触发器　85
4.3.2　D触发器　86
4.3.3　JK触发器　87
4.3.4　T触发器　88
4.4　集成触发器及其应用　90
4.4.1　集成JK触发器　91
4.4.2　集成D触发器　92
4.4.3　集成触发器的应用举例　93
本章小结　94
实验　集成触发器逻辑功能测试　94
思考题与习题　95
第5章　时序逻辑电路　98
5.1　寄存器　98
5.1.1　数码寄存器　98
5.1.2　移位寄存器　100
5.1.3　寄存器的应用实例　103
5.2　二进制计数器　105
5.2.1　异步二进制计数器　105
5.2.2　同步二进制计数器　109
5.3　任意进制计数器　111
5.3.1　任意进制异步计数器　112
5.3.2　任意进制同步计数器　115
5.4　中规模集成计数器及其应用　117
5.4.1　集成异步计数器74LS290　117
5.4.2　集成同步计数器74LS161　120
5.4.3　计数器的应用实例　122
5.5　中规模时序逻辑电路的分析　124
5.5.1　中规模时序逻辑电路的分析步骤　124
5.5.2　中规模时序逻辑电路的分析举例　124
本章小结　126
实验　中规模集成计数器及其应用　127
思考题与习题　127
第6章　脉冲波形的产生与变换　130
6.1　RC电路　130
6.1.1　常用脉冲波形及参数　130
6.1.2　RC电路的应用　131
6.2　施密特触发器　132
6.2.1　用集成门电路构成的施密特触发器　132
6.2.2　集成施密特触发器　133
6.2.3　施密特触发器的应用　134
6.3　单稳态触发器　135
6.3.1　用集成门电路构成的单稳态触发器　135
6.3.2　集成单稳态触发器　137
6.3.3　单稳态触发器的应用　138
6.4　多谐振荡器　139
6.4.1　对称式多谐振荡器　139
6.4.2　环形振荡器　140
6.4.3　石英晶体振荡器　142
6.5　555定时器及其应用　142
6.5.1　555定时器　143
6.5.2　555定时器的应用举例　144
本章小结　146
实验　555定时器的应用　146
思考题与习题　147
第7章　数/模和模/数转换　149
7.1　D/A转换　149
7.1.1　D/A转换基本原理　149
7.1.2　倒T形电阻网络DAC　150
7.1.3　DAC的主要技术参数　151
7.1.4　集成D/A转换器及其应用　151
7.2　A/D转换　153
7.2.1　A/D转换基本原理　153
7.2.2　A/D转换器工作原理　154
7.2.3　ADC的主要技术参数　159
7.2.4　集成A/D转换器及应用举例　159
本章小结　161
思考题与习题　161
第8章　存储器和可编程逻辑器件简介　162
8.1　半导体存储器　162
8.1.1　随机存取存储器(RAM)　162
8.1.2　只读存储器(ROM)　164
8.1.3　存储器的应用　167
8.1.4　其他类型存储器简介　170
8.2　可编程逻辑器件简介　171
8.2.1　概述　171
8.2.2　普通可编程逻辑器件　172
8.2.3　复杂的可编程逻辑器件(CPLD)　175
8.2.4　现场可编程门阵列(FPGA)　176
8.2.5　可编程逻辑器件的开发与应用　177
本章小结　181
思考题与习题　181
第9章　数字电路的综合训练　182
9.1　数字电路系统的功能分析　182
9.2　数字电路系统的调试　185
9.2.1　电子线路的一般调试方法　186
9.2.2　数字电路的调试方法　187
9.2.3　数字电路调试举例　187
9.3　数字电路故障的诊断与排除　188
9.3.1　数字电路故障的诊断与排除的一般方法　189
9.3.2　数字电路故障的诊断与排除举例　191
本章小结　195
附录A　半导体集成电路型号及参数　197
一.国产半导体集成电路型号命名规则　197
二.54/74系列数字集成电路型号命名规则　198
三.部分国外半导体公司生产集成电路的型号命名表　198
附录B　常用逻辑符号对照表　206
附录C　常用数字集成电路产品明细表　208
一.TTL数字集成电路产品明细表　208
二.CMOS数字集成电路产品明细表　216
参考文献　219