数字电路与逻辑设计 - 中国高校教材图书网
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书名： |
数字电路与逻辑设计
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| ISBN： | 978 - 7 - 5606 - 2256 - 9 |
责任编辑： | |
| 作者： |
白静
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥30.00
折扣价：￥28.50
折扣：0.95
节省了1.5元
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千字数： |
497
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
装订： | 平装 |
| 出版日期： |
2009-09-01 |
页数： |
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| 每包册数： |
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立体化教材： | |
| 专业分类： | 通信工程 |
中图法分类： | 自动化技术、计算机技术 |
| 用途分类： | 大学本科以上教材 |
读者分类： | 普通读者 |
| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 印刷日期： | |
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| 内容简介： |
内容简介
本书详细介绍了数字电路与逻辑设计的基本理论及设计方法。 对课程内容进行了优
化, 力求在知识体系、 理论教学与实践教学等方面充分体现本课程的基础性、 先进性和实用
性。
本书在注重知识连贯性的基础上, 精简了传统分立元件、 小规模集成电路等内容, 增加
了可编程逻辑器件PLD、 硬件描述语言VHDL以及课程设计等内容, 能较好地适应现代数
字技术的发展要求和本课程教学的实际需要。
全书共十章, 主要内容包括数字逻辑基础、 集成逻辑门电路、 组合逻辑电路、 集成触发器、 时序逻辑电路、 脉冲产生电路、 半导体存储器、 可编程逻辑器件、 硬件描述语言VHDL, 以及典型的数字电路课程设计。
本书概念清楚、 选材典型、 深入浅出、 语言流畅、 通俗易懂, 并配有大量例题帮助学习和理解。 可作为高等学校电子信息、 通信工程、 电气工程、 自动化等专业的教材, 也可供相关工程技术人员阅读和参考。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目 录
第一章 数字逻辑基础 1
1.1 数制及码制 1
1.1.1 模拟量与数字量 1
1.1.2 数制及其转换 2
1.1.3 码制 6
1.1.4 算术运算和逻辑运算 8
1.2 逻辑代数 9
1.2.1 基本逻辑运算 9
1.2.2 逻辑代数的基本定律 16
1.2.3 逻辑代数的基本规则 18
1.2.4 常用公式 20
1.3 逻辑函数的表示方法 22
1.3.1 不同的表示方法及其转换 22
1.3.2 逻辑函数的两种标准形式 25
1.3.3 逻辑函数的常见表达式 29
1.4 逻辑函数的简化 29
1.4.1 公式化简法 29
1.4.2 卡诺图化简法 31
1.4.3 有无关项逻辑函数的化简 38
本章小结 40
思考题 40
习题 41
第二章 集成逻辑门电路 45
2.1 半导体器件的开关特性 45
2.1.1 晶体二极管的开关特性 45
2.1.2 晶体三极管的开关特性 48
2.1.3 MOS管的开关特性 51
2.2 简单分立元件逻辑门电路 54
2.2.1 二极管门电路 54
2.2.2 三极管门电路 56
2.3 TTL集成逻辑门电路 58
2.3.1 TTL与非门的电路结构和工作原理 58
2.3.2 TTL与非门主要外部特性 61
2.3.3 TTL其他类型门电路 69
2.3.4 TTL改进系列门电路 74
2.4 CMOS逻辑门电路 77
2.4.1 CMOS反相器工作原理 77
2.4.2 CMOS反相器主要特性 78
2.4.3 CMOS其他类型门电路 81
2.4.4 CMOS电路的正确使用 85
本章小结 86
思考题 86
习题 87
第三章 组合逻辑电路 91
3.1 组合逻辑电路的特点 91
3.2 SSI器件构成的组合逻辑电路的分析 92
3.2.1 分析步骤 92
3.2.2 分析举例 92
3.3 常用的MSI组合逻辑电路 94
3.3.1 加法器 94
3.3.2 编码器 97
3.3.3 译码器 101
3.3.4 数据选择器 109
3.3.5 数值比较器 113
3.4 组合逻辑电路的设计 116
3.4.1 采用SSI器件设计组合逻辑电路 116
3.4.2 采用MSI器件实现组合逻辑函数 120
3.5 组合逻辑电路中的竞争 - 冒险现象 126
3.5.1 竞争 - 冒险现象形成的原因 126
3.5.2 冒险的判断及消除方法 129
本章小结 132
思考题 133
习题 133
第四章 集成触发器 137
4.1 基本RS触发器 137
4.1.1 基本RS触发器的电路结构与工作原理 137
4.1.2 逻辑功能描述方法 139
4.2 钟控触发器 141
4.2.1 钟控RS触发器 141
4.2.2 钟控D触发器 143
4.2.3 钟控触发方式的空翻现象 144
4.3 主从触发器 145
4.3.1 主从RS触发器 145
4.3.2 主从JK触发器 146
4.3.3 主从触发器的特点 150
4.4 边沿触发器 150
4.4.1 维持 - 阻塞D触发器 150
4.4.2 边沿JK触发器 152
4.4.3 边沿T触发器 154
4.4.4 CMOS边沿触发器 156
本章小结 157
思考题 158
习题 158
第五章 时序逻辑电路 162
5.1 时序逻辑电路的特点与分类 162
5.2 SSI器件构成的时序逻辑电路的分析 163
5.2.1 分析步骤 163
5.2.2 分析举例 163
5.3 常用的时序逻辑电路 167
5.3.1 寄存器 167
5.3.2 移位寄存器 169
5.3.3 计数器 176
5.3.4 移存型计数器 190
5.4 时序逻辑电路的设计 193
5.4.1 一般设计步骤 194
5.4.2 采用SSI器件设计同步时序电路 194
5.4.3 采用SSI器件设计异步时序电路 199
5.4.4 采用MSI计数器件设计任意模值计数器 203
5.4.5 序列信号发生器 209
5.4.6 顺序脉冲发生器 212
本章小结 213
思考题 214
习题 214
第六章 脉冲产生电路 219
6.1 矩形脉冲基本特性 219
6.2 脉冲电路 219
6.3 555定时器电路结构及功能 220
6.4 施密特触发器 221
6.4.1 门电路构成的施密特触发器 221
6.4.2 集成施密特触发器 223
6.4.3 555定时器构成的施密特触发器 224
6.4.4 施密特触发器的应用 224
6.5 单稳态触发器 225
6.5.1 门电路构成的单稳态触发器 225
6.5.2 集成单稳态触发器 228
6.5.3 555定时器构成的单稳态触发器 231
6.5.4 单稳态触发器的应用 232
6.6 多谐振荡器 233
6.6.1 电容正反馈多谐振荡器 234
6.6.2 环形振荡器 235
6.6.3 石英晶体多谐振荡器 236
6.6.4 由施密特触发器构成的多谐振荡器 237
6.6.5 555定时器构成的多谐振荡器 238
6.6.6 多谐振荡器的应用 239
本章小结 240
思考题 240
习题 241
第七章 半导体存储器 244
7.1 半导体存储器概述 244
7.1.1 半导体存储器的特点 244
7.1.2 半导体存储器的分类 244
7.1.3 半导体存储器的主要技术参数 245
7.2 随机存取存储器（RAM） 246
7.2.1 RAM的结构 246
7.2.2 静态RAM（SRAM） 246
7.2.3 动态RAM（DRAM） 248
7.3 只读存储器（ROM） 249
7.3.1 固定ROM 249
7.3.2 可编程ROM（PROM） 251
7.3.3 可擦除可编程ROM（EPROM） 252
7.3.4 电可擦除可编程ROM（EEPROM） 253
7.3.5 快闪存储器（Flash Memory） 254
7.4 存储器容量的扩展 255
7.4.1 位扩展 255
7.4.2 字扩展 256
7.5 用ROM存储器实现组合逻辑函数 258
本章小结 260
思考题 261
习题 261
第八章 可编程逻辑器件 263
8.1 可编程逻辑器件（PLD）概述 263
8.1.1 PLD的基本结构 263
8.1.2 PLD的分类 264
8.2 可编程逻辑阵列器件（PLA） 265
8.2.1 PLA的基本结构 265
8.2.2 PLA的应用 266
8.3 可编程阵列逻辑器件（PAL） 267
8.3.1 PAL的基本结构 267
8.3.2 PAL的应用 270
8.4 通用阵列逻辑器件（GAL） 272
8.4.1 GAL的基本结构 272
8.4.2 GAL的输出逻辑宏单元（OLMC） 274
8.4.3 GAL的应用 278
8.5 复杂可编程逻辑器件（CPLD） 279
8.5.1 CPLD的基本结构 279
8.5.2 CPLD的通用逻辑块（GLB） 281
8.6 现场可编程门阵列器件（FPGA） 282
8.6.1 FPGA的基本结构 282
8.6.2 FPGA的CLB模块和IOB模块 283
8.6.3 FPGA内部互连资源（IR） 285
8.7 可编程逻辑器件的编程 286
本章小结 288
思考题 289
习题 289
第九章 硬件描述语言VHDL 290
9.1 硬件描述语言概述 290
9.2 VHDL的基本结构 291
9.2.1 VHDL的基本程序结构 291
9.2.2 VHDL实体、 结构体、 配置、 程序包及库 292
9.3 VHDL的基本元素 296
9.3.1 关键字及标志符 296
9.3.2 数据类型 297
9.3.3 数据对象 298
9.3.4 表达式与运算符 299
9.4 VHDL语句 300
9.4.1 顺序语句 300
9.4.2 并行语句 304
9.5 VHDL设计举例 307
9.5.1 用VHDL设计组合逻辑电路 307
9.5.2 用VHDL设计时序电路 310
本章小结 312
思考题 313
习题 313
第十章 数字电路课程设计 315
10.1 概述 315
10.2 数字电路课程设计的基本步骤 315
10.3 典型数字电路课程设计举例 316
10.3.1 数字式竞赛抢答器 316
10.3.2 四路彩灯显示系统 319
10.3.3 三位数字显示计时系统 321
附录A 国产半导体集成电路型号命名法 323
附录B 常用逻辑图形符号对照表 325
参考文献 327
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
前 言
“数字电路与逻辑设计”是通信、 电子信息类专业的主要基础课程, 也是当前发展
最快的学科之一。 本书是针对体现“面向21世纪, 注重应用能力培养”的教学特点, 结合
作者多年的教学和实践经验进行编写的, 力求在内容、 体系、 理论与实践教学方面充
分体现新世纪对本课程的教学要求。
本书具有以下特点:
(1) 内容上具有完整的理论体系。 本书的理论体系符合数字技术的发展趋势, 能够引导
学生掌握扎实的理论基础。
(2) 注重基本理论、 基本分析和设计方法, 重点突出。 在内容编排上, 遵从先易后难、
由浅入深、 循序渐进的原则, 对重点、 难点进行深入分析和讨论, 通过大量典型例题的学习，
加深对重要的知识点和考点的理解。
(3) 注重当前数字电子技术的发展要求, 增加了可编程逻辑器件PLD和硬件设计语言VHDL等内容。
详细介绍了PLA、 PAL、 GAL、 FPGA、 CPLD等器件的基本工作原理及应用, 并通过实例
介绍了用VHDL设计实现组合逻辑电路和时序逻辑电路。
(4) 理论教学与实践教学相结合。 针对本课程具有实践性强的特点, 为培养学生学以致
用的能力, 本书在理论分析的基础上, 给出了典型的数字电路与逻辑设计课程设计实例, 以培
养学生分析问题和解决问题的能力。
(5) 选材典型, 结构清晰, 文字简练, 通俗易懂。 本书适合作为高等学校电子信息、 通信工
程、 电气工程、 计算机科学与技术、 自动化等专业的本科教材, 也可作为报考电子、 信息、
通信专业的硕士研究生考生的复习参考用书。
全书共十章, 由白静任主编, 张雪英任副主编。 第一章到第七章、
第十章及附录由白静编写, 第八章和九章由张雪英编写。 解放军理工大学的王荣老师担任本书的主审。
在此书完成之际, 谨向对本书提供
过帮助的人们以及给与我们支持的家人表示诚挚的谢意！
限于编者水平, 书中难免存在不足之处, 恳请读者批评指正。
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