數字電路邏輯設計（第3版）

《數字電路邏輯設計（第3版）》是2017年6月1日清華大學出版社出版的圖書，作者是朱正偉、吳志敏、陸貴榮、梁向紅、儲開斌、何寶祥。

基本介紹

• 中文名：數字電路邏輯設計（第3版）
• 作者：朱正偉、吳志敏、陸貴榮、梁向紅、儲開斌、何寶祥
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2017年6月1日
• 頁數：310 頁
• 定價：49 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787302461227
• 版次：3-1

編輯推薦

本書第1版為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，2007年被評為江蘇省高等學校精品教材，第2版為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。本書在第1、2版的基礎上，按照教育部電子電氣基礎課程教學指導委員會修訂的課程教學基本要求修訂而成。本次修訂使內容更加先進，結構更為合理，特色更加鮮明，是高等院校電氣信息類、機電類、儀器儀表類各專業數字電子技術基礎課程的難得的好教材，而且可作為從事電子技術工作的工程技術人員的參考書。

將傳統數位技術與自動化設計技術有機融合。本教材以數字電子技術的基本理論和基本技能為引導，以EDA平台和硬體描述語言為設計手段，將數字電子技術課程和EDA技術課程深度融合，建立傳統數字電子技術設計和現代設計方法設計相結合的新課程體系。

保持知識結構的合理性、突顯教材的新穎性。本教材以注重基本概念、基本單元電路、基本方法和典型電路為出發點，保證了數字電路知識點的完整性和合理性，同時教材中安排了許多針對性強的套用實例和自主創新型綜合實踐項目，體現了教材的新穎性。

有利於與後續課程形成良好對接。本教材在構建時兼顧了與後續課程的銜接，包括基本知識的銜接、設計項目的可延伸性以及對創新能力培養，儘可能為後續課程營建良好的接口。

內容簡介

本書是“十二五”江蘇省高等學校重點教材。

本書結合套用型人才培養目標和教學特點，將傳統數字電子技術與現代自動化數字電子技術的基礎知識和工程理論有機融合，突破傳統教學模式的局限，將目標定位於使學生在數字電子技術的基礎理論、實踐能力和創新精神三方面有明顯的進步。引導學生基於全新的數位技術平台強化自己的學習效果，得以高起點地適應相關後續課程的要求。

全書共分10章，內容涉及數字電路基礎、邏輯門電路、組合邏輯電路、組合邏輯電路的自動化設計、觸發器、時序邏輯電路、時序邏輯電路的自動化設計、半導體存儲器及其套用、脈衝波形的產生與變換、D/A與A/D轉換器及其套用等。

本書結構完整、內容新穎、涉及面廣，分析與設計方法靈活多樣，配有大量的例題、習題和工程套用性項目，使讀者比較容易接受、掌握和套用。

本書可以作為普通高等學校電類專業和機電一體化等非電類專業的技術基礎課教材，也可以作為相關專業工程技術人員的學習及參考用書。

圖書目錄

Contents第1章數字電路基礎1

1.1數字電路概述1

1.1.1模擬信號和數位訊號1

1.1.2數字電路及其分類3

1.1.3數字電路的特點4

1.1.4數字電路的分析、設計與測試5

1.2數制6

1.2.1常用計數制6

1.2.2數制轉換8

1.3碼制10

1.3.1二十進制編碼10

1.3.2可靠性代碼11

1.3.3字元編碼12

1.4二進制數的表示方法及算術運算13

1.4.1二進制數的表示方法13

1.4.2二進制數的算術運算15

1.5邏輯代數的運算16

1.5.1邏輯變數與邏輯函式16

1.5.2三種基本邏輯運算17

1.5.3複合邏輯運算19

1.6邏輯代數的基本定律和基本運算規則20

1.6.1邏輯代數的基本定律20

1.6.2邏輯代數的基本運算規則21

1.7邏輯函式的表示方法及標準形式22

1.7.1邏輯函式的表示方法22

1.7.2邏輯函式的兩種標準形式24◆數字電路邏輯設計（第3版）目錄1.8邏輯函式的化簡27

1.8.1公式化簡法27

1.8.2卡諾圖化簡法29

1.8.3具有無關項的邏輯函式及其化簡34

習題136

第2章邏輯門電路39

2.1TTL集成門電路39

2.1.1TTL與非門結構與工作原理39

2.1.2TTL門的技術參數40

2.1.3TTL數字積體電路系列簡介43

2.1.4其他類型的TTL門45

2.2其他類型的雙極型積體電路48

2.2.1ECL電路49

2.2.2I2L電路49

2.3MOS集成門電路50

2.3.1MOS管的結構與工作原理50

2.3.2MOS反相器51

2.3.3其他類型的MOS門電路52

2.3.4CMOS邏輯門的技術參數54

2.3.5CMOS數字積體電路系列簡介55

2.4集成門電路的使用56

2.4.1TTL門電路的使用56

2.4.2CMOS門電路的使用57

2.4.3門電路的接口技術58

習題259

第3章組合邏輯電路62

3.1傳統的組合邏輯電路的分析與設計62

3.1.1傳統的組合電路分析62

3.1.2傳統的組合電路設計66

3.2編碼器與解碼器70

3.2.1編碼器70

3.2.2解碼器72

3.3數據選擇器和數據分配器78

3.3.1數據選擇器的功能及工作原理78

3.3.2常用集成數據選擇器及其套用79

3.3.3數據分配器81

3.4數值比較器84

3.4.1數值比較器的工作原理84

3.4.2集成數值比較器86

3.5算術運算電路87

3.5.1加法運算電路87

3.5.2減法運算電路89

3.6可程式邏輯器件90

3.6.1可程式邏輯器件概述90

3.6.2可程式器件的結構及工作原理92

3.6.3可程式邏輯器件的產品及開發94

3.6.4複雜可程式邏輯器件CPLD97

3.6.5現場可程式門陣列FPGA101

3.7組合邏輯電路競爭與冒險106

3.7.1競爭冒險及產生原因106

3.7.2競爭冒險的判斷方法107

3.7.3消除競爭冒險的方法108

習題3109

第4章組合邏輯電路的自動化設計114

4.1數字電路自動化設計與分析流程114

4.1.1傳統數字電路設計中存在的問題114

4.1.2QuartusⅡ簡介115

4.1.3自動化設計流程116

4.2原理圖輸入法組合邏輯電路設計119

4.2.1編輯輸入圖形檔案119

4.2.2功能簡要分析123

4.2.3編譯工程124

4.2.4時序仿真測試電路功能127

4.2.5引腳鎖定和編程下載130

4.3Verilog HDL語言輸入法組合邏輯電路設計135

4.3.1Verilog HDL語法簡介135

4.3.2用Verilog進行組合電路的設計137

4.3.3三人表決電路的語句表達方式140

4.3.4Verilog的其他表達方式141

4.3.54位串列加法器綜合設計143

習題4146

第5章觸發器148

5.1基本RS觸發器148

5.1.1電路結構148

5.1.2工作原理148

5.1.3邏輯功能及其描述149

5.2同步RS觸發器151

5.2.1電路結構151

5.2.2工作原理151

5.2.3邏輯功能及其描述151

5.2.4同步觸發器的空翻現象153

5.3主從觸發器153

5.3.1主從RS觸發器153

5.3.2主從JK觸發器154

5.4邊沿觸發器156

5.5觸發器功能的轉換158

5.6集成觸發器162

5.6.1集成觸發器舉例162

5.6.2集成觸發器的脈衝工作特性163

5.7觸發器的套用165

習題5167

第6章時序邏輯電路171

6.1時序邏輯電路概述171

6.1.1時序邏輯電路的結構及特點171

6.1.2時序邏輯電路的分類172

6.2時序邏輯電路的分析172

6.2.1時序邏輯電路一般分析步驟172

6.2.2同步時序邏輯電路分析172

6.2.3異步時序邏輯電路分析175

6.3時序邏輯電路的設計177

6.3.1同步時序邏輯電路的設計177

6.3.2異步時序邏輯電路的設計180

6.4計數器182

6.4.1二進制計數器182

6.4.2非二進制計數器188

6.4.3集成計數器的套用192

6.5暫存器201

6.5.1數碼暫存器201

6.5.2移位暫存器201

6.5.3集成移位暫存器及其套用203

習題6207

第7章時序電路的自動化設計與分析212

7.1深入了解時序邏輯電路性能212

7.1.1基於74LS161宏模組的計數器設計212

7.1.2進位控制電路改進214

7.1.3通過控制同步載入構建計數器215

7.1.4利用預置數據控制計數器進位216

7.2計數器的自動化設計方案218

7.2.1基於一般模型的十進制計數器設計218

7.2.2含自啟動電路的十進制計數器設計219

7.2.3任意進制異步控制型計數器設計220

7.2.44位同步自動預置型計數器設計221

7.2.5基於LPM宏模組的計數器設計223

7.3有限狀態機設計與套用226

7.3.1有限狀態機概述226

7.3.2步進電機控制電路設計227

7.3.3溫度控制電路設計231

習題7233

第8章半導體存儲器及其套用235

8.1概述235

8.1.1存儲器的分類235

8.1.2半導體存儲器的技術指標236

8.2隨機存取存儲器237

8.2.1RAM的分類及其結構237

8.2.2靜態存儲單元239

8.2.3動態存儲單元240

8.2.4RAM的操作與定時240

8.2.5存儲器容量擴展242

8.3唯讀存儲器244

8.3.1ROM的分類與結構244

8.3.2掩膜ROM244

8.3.3可程式PROM245

8.3.4其他類型存儲器246

8.3.5ROM存儲器的套用247

8.4常用存儲器集成晶片簡介248

8.4.16116型RAM器簡介249

8.4.22764型EPROM簡介249

8.5存儲器套用電路設計250

8.5.1多通道數位訊號採集電路設計250

8.5.2DDS信號發生器設計254

習題8259

第9章脈衝波形的產生與變換261

9.1集成555定時器261

9.1.1電路組成及工作原理261

9.1.2555定時器的功能262

9.2施密特觸發器264

9.2.1由門電路組成的施密特觸發器264

9.2.2集成施密特觸發器265

9.2.3由555定時器組成的施密特觸發器266

9.2.4施密特觸發器的套用267

9.3單穩態觸發器268

9.3.1集成單穩態觸發器269

9.3.2由555定時器組成的單穩態觸發器272

9.3.3單穩態觸發器的用途273

9.4多諧振盪器274

9.4.1由門電路構成多諧振盪器275

9.4.2石英晶體振盪器276

9.4.3用施密特觸發器構成多諧振盪器276

9.4.4由555定時器構成多諧振盪器277

9.5綜合套用電路278

習題9279

第10章D/A與A/D轉換器及其套用282

10.1概述282

10.2D/A轉換器283

10.2.1權電阻網路D/A轉換器284

10.2.2倒T型電阻網路D/A轉換器285

10.2.3權電流型D/A轉換器286

10.2.4D/A轉換器的主要技術指標287

10.2.5D/A轉換器集成晶片及選擇要點288

10.2.6集成DAC器件290

10.3A/D轉換器291

10.3.1A/D轉換器的工作原理291

10.3.2並行比較型A/D轉換器293

10.3.3逐次比較型A/D轉換器295

10.3.4雙積分型轉換器297

10.3.5A/D轉換器的主要技術指標299

10.3.6A/D轉換器集成晶片及選擇要點300

10.3.7集成ADC器件302

10.4D/A與D/A的典型套用電路304

10.4.1D/A的典型套用電路304

10.4.2A/D的典型套用電路306

習題10308

參考文獻311