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准备知识1

第1章 数字电路基础知识5

1.1 概述5

1.2 数制与码制6

1.2.1 数制6

1.2.2 不同数制间的相互转换7

1.2.3 码制8

1.2.4 数制比较9

1.3 逻辑电平和数字波形10

1.3.1 逻辑电平10

1.3.2 数字波形11

1.4 逻辑代数的基本运算13

1.4.1 三种基本逻辑运算13

1.4.2 复合逻辑门16

1.5 逻辑代数的基本公式、定律和规则18

1.5.1 逻辑代数的基本公式18

1.5.2 逻辑代数的基本定律19

1.6 逻辑函数的表示方法及化简21

1.6.1 逻辑函数的表示方法21

1.6.2 逻辑函数式的常用类型23

1.6.3 逻辑函数的公式化简法24

1.6.4 逻辑函数的卡诺图化简法24

1.6.5 具有约束项的逻辑函数及其化简27

本章回顾28

重要知识点29

思考题与习题29

第2章 集成逻辑门电路32

2.1 集成逻辑门电路32

2.1.1 数字集成电路的封装及引脚32

2.1.2 数字集成电路的连线及逻辑图33

2.1.3 常用门电路的逻辑功能测试34

2.1.4 集成门电路构成的数字加法器40

2.2 集成逻辑门外特性电路43

2.2.1 TTL与非门电压传输特性43

2.2.2 TTL与非门输入负载特性44

2.2.3 TTL与非门输出负载特性45

2.2.4 TTL与非门输入/输出电流和扇出系数46

2.2.5 TTL与非门传输延迟时间46

2.2.6 功率损耗46

2.2.7 门电路参数测试47

2.2.8 其他功能的逻辑门电路50

2.3 数字集成电路的使用52

2.3.1 数字集成电路简介52

2.3.2 数字集成电路使用注意事项54

2.4 集成门电路的实践应用55

2.4.1 接口电路55

2.4.2 集成门电路的实践应用56

2.5 故障诊断59

2.5.1 与门和或门的故障59

2.5.2 与非门和或非门的故障63

本章回顾64

重要知识点64

思考题与习题64

第3章 组合逻辑电路66

3.1 组合逻辑电路的分析方法和设计方法66

3.1.1 组合逻辑电路的分析66

3.1.2 组合逻辑电路的设计67

3.2 编码器和译码器68

3.2.1 编码器68

3.2.2 译码器75

3.3 数码显示器和译码驱动器80

3.4 数据选择器和数据分配器84

3.4.1 数据选择器84

3.4.2 数据分配器86

3.4.3 数值比较器87

3.5 组合电路中的竞争与冒险88

3.5.1 产生竞争冒险的原因88

3.5.2 竞争冒险的判别与识别89

3.5.3 消除竞争冒险的方法89

3.6 组合逻辑电路实践90

3.6.1 组合逻辑实践电路90

3.6.2 组合逻辑电路功能测试95

3.7 故障诊断103

3.7.1 电平恒定103

3.7.2 4位加法器104

3.7.3 译码器的故障105

本章回顾105

重要知识点106

思考题与习题106

第4章 集成触发器110

4.1 基本RS触发器110

4.2 同步触发器111

4.2.1 同步RS触发器111

4.2.2 同步D触发器112

4.3 边沿触发器114

4.3.1 维持阻塞D触发器114

4.3.2 边沿JK触发器116

4.3.3 T触发器和T＇触发器119

4.4 不同类型触发器间的相互转换120

4.4.1 D触发器构成T触发器和T＇触发器120

4.4.2 JK触发器转换为T触发器和T＇触发器121

4.5 触发器的应用123

4.5.1 触发器的逻辑功能123

4.5.2 触发器的应用电路125

4.6 故障诊断129

4.6.1 锁存器的故障129

4.6.2 触发器的故障130

本章回顾131

重要知识点132

思考题与习题132

第5章 时序逻辑电路134

5.1 时序逻辑电路的分析方法134

5.2 同步时序逻辑电路的设计方法136

5.3 寄存器138

5.3.1 数码寄存器138

5.3.2 移位寄存器139

5.4 计数器141

5.4.1 二进制计数器141

5.4.2 十进制计数器143

5.4.3 N进制计数器144

5.5 时序逻辑电路实践152

5.5.1 数据寄存器和移位寄存器功能测试152

5.5.2 74LS194及其应用154

5.5.3 集成同步计数器及其应用157

5.5.4 集成异步计数器及其应用160

5.6 故障诊断162

5.6.1 计数器的故障诊断技术162

5.6.2 级联的计数器163

5.6.3 由单个触发器构成的计数器163

本章回顾164

重要知识点165

思考题与习题166

第6章 脉冲波形的产生与整形169

6.1 多谐振荡器169

6.1.1 由门电路构成的多谐振荡器169

6.1.2 石英晶体多谐振荡器170

6.1.3 集成多谐振荡器及其应用171

6.2 单稳态触发器173

6.2.1 由门电路构成的单稳态触发器173

6.2.2 集成单稳态触发器及其应用174

6.3 施密特触发器176

6.3.1 由门电路构成的施密特触发器176

6.3.2 集成施密特触发器及其应用177

6.4 电路实践179

6.4.1 555定时器及其应用179

6.4.2 其他形式的脉冲波形产生与整形电路183

6.5 故障诊断185

本章回顾186

重要知识点186

思考题与习题187

第7章 数模和模数转换器189

7.1 数字信号处理基础189

7.2 A/D转换器190

7.2.1 并行比较型A/D转换器191

7.2.2 逐次逼近型A/D转换器192

7.2.3 双积分型A/D转换器193

7.2.4 A/D转换器的主要参数193

7.3 数字信号处理器（DSP）194

7.3.1 DSP简介194

7.3.2 DSP应用194

7.4 D/A转换器195

7.4.1 权电阻网络D/A转换器195

7.4.2 T形电阻网络D/A转换器196

7.4.3 倒T形电阻网络D/A转换器197

7.4.4 D/A转换器的性能特征198

7.5 D/A转换器的应用198

7.6 A/D转换器的功能测试与应用204

7.6.1 A/D转换器的功能测试204

7.6.2 A/D转换器的应用207

7.7 A/D和D/A综合应用电路208

7.8 故障诊断209

7.8.1 ADC错误209

7.8.2 DAC错误210

本章回顾212

重要知识点212

思考题与习题212

第8章 半导体存储器和可编程逻辑器件214

8.1 只读存储器（ROM）214

8.1.1 固定ROM214

8.1.2 可编程只读存储器（PROM）215

8.1.3 可擦除可编程只读存储器（EPROM）216

8.1.4 集成EPROM217

8.2 随机存取存储器（RAM）218

8.2.1 RAM的基本结构218

8.2.2 地址译码器218

8.2.3 RAM基本存储单元——存储位219

8.2.4 集成SRAM21 14介绍219

8.2.5 RAM的扩展220

8.3 其他存储设备221

8.4 可编程逻辑器件PLD222

8.5 可编程阵列逻辑PAL223

8.6 通用阵列逻辑GAL224

8.6.1 GAL16V8芯片224

8.6.2 GAL器件的应用225

8.6.3 PLD器件的开发225

8.7 半导体存储器的应用225

8.7.1 PROM的应用225

8.7.2 EPROM的固化与擦除228

8.8 可编程逻辑器件的应用230

本章回顾231

重要知识点232

思考题与习题233

第9章 Multisim 8在数字电子技术中的应用236

9.1 Multisim 8基本操作236

9.2 Multisim 8虚拟仪器244

9.3 Multisim 8逻辑函数的仿真245

9.4 Multisim 8常用组合逻辑电路的仿真249

9.5 Multisim 8触发器的仿真255

9.6 时序逻辑电路的仿真260

9.7 555定时器应用电路的仿真264

9.8 模数和数模转换器的仿真266

本章回顾271

附录273

参考文献281