數字電路（第4版）

內容簡介

隨著國家中長期教育發展規劃的出台，根據職業教育的特點，結合近年來數字電子技術的飛速發展，組織具有豐富教學經驗、長期從事一線教學的教師對原教材進行了修訂，使其更加符合職業教育的規律，便於學生的學習與套用。

本教材共分為10章：數字電照拒再路基礎、集成門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的產生與變換電路、半導體存儲器、數模與模數轉換、可程式邏輯器件、實驗與實訓。

為進一步貫徹職業院校人才培養方針，突出實踐操作技能，洪朽妹為後續課程的學習乃至就業打下良好的基礎，在學習內容的組織與安排上，以學習數字積體電路的邏輯功能與外特性為主，突出學習的科學性、套用性、實踐性，強調職業能力整盼海促的培養。

為方便學習，本書配有電子教學參考資料包。

圖書目錄

第1章數字電路基礎 1

1.1 數制與碼制 1

1.1.1 十進制數 1

1.1.2 二進制數 2

1.1.3 八進制數（Octal Number）和十六進制數（Hexadecimal Number） 2

1.1.4 進位計數制之間的轉換 3

1.1.5 BCD碼與可靠性代碼 7

1.1.6 ASCII碼 10

1.1.7 算術運算 11

1.2 邏輯代數基礎 13

1.2.1 基本邏輯運算 14

1.2.2 邏輯函式概述 17

1.2.3 邏輯代數基本定律與規則 20

1.2.4 邏輯函式標準表達式 23

1.2.5 邏輯函式的化簡 27

第2章集成門電路 39

2.1 概述 39

2.2 TTL與非門電路 40

2.2.1 TTL與非門的工作原理 40

2.2.2 TTL與非門的電氣特性 41

2.2.3 TTL與非門產品介紹 45

2.2.4 其他功能TTL門電路 47

2.2.5 TTL門電路使用注意事項 49

2.3 CMOS門電路 50

2.3.1 CMOS反相器 50

2.3.2 其他CMOS門電路 51

2.3.3 CMOS門電路產品介紹 54

2.3.4 CMOS門電路使用注意事項 56

2.4 接口電路 56

2.4.1 TTL驅動CMOS 57

2.4.2 CMOS驅動TTL 58

2.4.3 門電路與其他電路的連線 59

第3章組合邏輯電路 62

3.1 組合邏輯電路的分析與設計 62

3.1.1 組合邏輯電路分析 62

3.1.2 組合邏輯電路設計 66

3.2 常見組合邏輯電路 70

3.2.1 加法器 70

3.2.2 編碼器 73

3.2.3 解碼器 76

3.2.4 數據選擇器與數據分配器 83

3.3 組合邏輯電路的競爭冒險現象 87

第4章觸發器 92

4.1 基本觸發器 92

4.1.1 觸發邀捉巴良器及分類 92

4.1.2 基本RS觸發器 92

4.2 同步觸發器 97

4.2.1 同步束漏愉RS觸發器 97

4.2.2 同步D觸發器 99

4.2.3 同步JK觸發器 100

4.3 典型集成觸發器 102

4.3.1 主從觸發器 102

4.3.2 邊沿觸發器 105

4.3.3 維持阻塞觸發器 106

4.4 觸發器套用 107

4.4.1 觸發器構成分頻電路 107

4.4.2 觸發器構成單脈衝去抖電路 108

4.4.3 觸發器構成第一信號鑑別電路 108

4.4.4 觸發器之間的轉換 109

第5章時序邏輯電路 113

5.1 概述 113

5.1.1 時序邏輯電路基本概念 113

5.1.2 時序邏輯電路功能描述 114

5.1.3 時序邏輯電市龍甩路的分類 115

5.2 時序邏輯電路的分析 115

5.2.1 同步時序邏輯電路的分析方法及舉例 115

5.2.2 異步時序邏輯電路的分析方法及射整舉例 119

5.3 計數器 121

5.3.1 概述 121

5.3.2 同步計數器及套用 121

5.3.3 異步計數器及套用 127

5.3.4 計數器的級聯 131

5.4 暫存器 132

5.4.1 基本暫存器 133

5.4.2 移位暫存器 134

5.4.3 暫存器套用實例 136

第6章脈衝波形的產生與變換電路 141

6.1 概述 141

6.2 555定時器 142

6.2.1 555電路結構 142

6.2.2 555定時器功能描述 143

6.3 單穩態觸發器 144

6.3.1 555電路構成單穩態觸發器 144

6.3.2 集成單穩態觸發器 145

6.3.3 單穩態電路套用 146

6.4 施密特觸發器 148

6.4.1 555電路構成施密特觸發器 148

6.4.2 集成施密特觸發器 149

6.4.3 施密特觸發器的套用 150

6.5 多諧振盪器 151

6.5.1 555定時器構成多諧振盪器 151

6.5.2 石英晶體多諧振盪器 153

6.5.3 施密特觸發器組成的多諧振盪器 153

6.5.4 環形振盪器 154

第7章半導體存儲器 157

7.1 概述 157

7.2 唯讀存儲器 158

7.2.1 唯讀存儲器的結構和工作原理 158

7.2.2 ROM的分類 161

7.3 隨機存取存儲器 162

7.3.1 RAM基本結構 162

7.3.2 存儲器常用晶片簡介 162

7.4 存儲器容量擴展 164

第8章數模與模數轉換 167

8.1 數模轉換器（DAC） 167

8.1.1 基本概念 167

8.1.2 常見D/A轉換電路 168

8.1.3 集成D/A轉換器及套用 171

8.2. 模數轉換器（ADC） 173

8.2.1 A/D轉換原理 173

8.2.2 典型A/D轉換器 176

8.2.3 集成A/D轉換器及套用 180

第9章可程式邏輯器件 184

9.1 可程式邏輯器件 184

9.2 可程式邏輯器件的分類、實現與結構 184

9.2.1 可程式邏輯器件的分類 184

9.2.2 可程式邏輯器件PLD的設計實現 186

9.2.3 PLD的基本結構 186

9.2.4 FPGA的結構 189

9.3 PAL器件結構及其套用 190

9.3.1 PAL器件結構 190

9.3.2 PAL器件舉例及套用 191

9.4 GAL器件結構及其套用 193

9.4.1 GAL器件基本類型 193

9.4.2 GAL器件基本結構 193

9.4.3 GAL器件的輸出邏輯宏單元OLMC 194

9.4.4 GAL器件工作模式及套用 195

9.5 現場可程式邏輯器件FPGA 201

9.5.1 概述 201

9.5.2 FPGA器件的基本結構 201

9.5.3 套用舉例 204

9.6 CPLD 206

9.6.1 CPLD概述 206

9.6.2 CPLD的基本結構 206

9.6.3 CPLD的設計流程 208

9.6.4 CPLD的常用晶片 209

9.7 HDL語言 209

9.7.1 HDL概述 209

9.7.2 HDL開發流程 209

9.7.3 Verilog HDL語言 210

9.7.4 VHDL 210

第10章實驗與實訓 215

實驗1 門電路邏輯變換及功能測試 215

一、實驗目的 215

二、實驗原理 215

三、試驗儀器及器材 216

四、試驗內容 216

五、試驗報告要求 218

實驗2 TTL門電路主要參數測試 218

一、實驗目的 218

二、實驗原理 218

三、試驗儀器與器材 220

四、試驗內容 220

五、試驗報告要求 221

實驗3 OC門和三態門 221

一、實驗目的 221

二、實驗原理 221

三、試驗儀器與器材 222

四、試驗內容與步驟 223

五、試驗報告要求 224

實驗4 組合邏輯電路 224

一、實驗目的 224

二、實驗原理 224

三、實驗儀器及器材 224

四、實驗內容與步驟 225

五、實驗報告要求 225

實驗5 解碼顯示電路 226

一、實驗目的 226

二、實驗原理 226

三、實驗儀器及器材 227

四、實驗內容與步驟 227

五、實驗報告要求 228

實驗6 數據選擇器 229

一、實驗目的 229

二、實驗原理 229

三、實驗儀器及器件 230

四、實驗內容 230

五、實驗報告要求 231

實驗7 觸發器邏輯功能測試 231

一、實驗目的 231

二、實驗原理 231

三、實驗儀器與器材 231

四、實驗內容 231

五、實驗報告要求 235

實驗8 計數器 235

一、實驗目的 235

二、實驗原理 235

三、實驗儀器與器材 235

四、實驗內容 236

五、實驗報告要求 239

實驗9 暫存器 239

一、實驗目的 239

二、實驗原理 239

三、實驗儀器與器材 239

四、實驗內容 239

五、實驗報告要求 242

實驗10 555定時器及其套用 242

一、實驗目的 242

二、實驗原理 242

三、實驗儀器及器材 242

四、實驗內容 242

五、實際報告要求 244

綜合實驗1 簡易4人搶答器 244

綜合實驗2 彩燈循環控制器 244

綜合實驗3 交通燈控制器 244

綜合實驗4 報時式數字時鐘 245

綜合實驗5 生理刺激反應時間測試儀 245

綜合實驗6 汽車尾燈控制電路 246

綜合實驗7 電子密碼鎖電路 246

實訓1 交通燈控制電路 247

實訓2 數字頻率計 247

實訓3 數字鐘電路 248

實訓4 8路搶答器的設計 249

實訓5 籃球24秒倒計時 250

實訓6 拔河遊戲機 251

參考文獻 253

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