目　录
第 1章　数制与码制　1
1.1　模拟信号与数字信号　1
1.1.1　模拟信号　1
1.1.2　数字信号　2
1.2　进位计数制　2
1.2.1　数制的概念　2
1.2.2　十进制数　3
1.2.3　二进制数　3
1.2.4　八进制数　4
1.2.5　十六进制数　4
1.3　数制的转换　5
1.3.1　非十进制数转换成十进制数　5
1.3.2　十进制数转换成非十进制数　5
1.3.3　非十进制数之间的转换　6
1.4　原码、反码和补码　8
1.4.1　机器数和真值　8
1.4.2　原码　8
1.4.3　反码　8
1.4.4　补码　9
1.4.5　有符号数的加减运算　9
1.5　码制　10
1.5.1　BCD码　10
1.5.2　可靠性编码　11
1.5.3　字符代码　13
1.6　实践案例—ASCII码的应用　14
第 2章　逻辑代数　16
2.1　逻辑代数基础知识　16
2.1.1　逻辑代数的运算　16
2.1.2　逻辑代数的基本公式和定律　20
2.1.3　逻辑代数的3个基本定理　21
2.2　逻辑函数及其表示方法　22
2.2.1　逻辑函数　22
2.2.2　逻辑函数的表示方法　22
2.2.3　逻辑函数的两种标准形式　23
2.3　逻辑函数的公式化简法　26
2.3.1　逻辑函数的**简形式　26
2.3.2　逻辑函数的公式化简法　26
2.4　逻辑函数的卡诺图化简法　28
2.4.1　逻辑函数的卡诺图表示法　28
2.4.2　用卡诺图化简逻辑函数　29
2.4.3　具有无关项的逻辑函数化简　31
2.5　实践案例—原料传输系统　32
第3章　逻辑门电路　36
3.1　半导体器件的开关特性　36
3.1.1　二极管的开关特性　37
3.1.2　晶体管的开关特性　37
3.1.3　MOS管的开关特性　39
3.2　分立元件门电路　40
3.2.1　二极管与门　41
3.2.2　二极管或门　41
3.2.3　晶体管非门　41
3.3　TTL集成逻辑门　42
3.3.1　TTL与非门的结构和工作
原理　42
3.3.2　TTL与非门的电气特性与主要
参数　43
3.3.3　其他逻辑功能的TTL门
电路　47
3.3.4　TTL集电极开路门和三态
逻辑门　48
3.3.5　TTL门电路的使用规则　51
3.4　CMOS集成逻辑门　52
3.4.1　CMOS逻辑电路特点　53
3.4.2　CMOS传输门　55
3.4.3　CMOS漏极开路门与CMOS三态逻辑门　55
3.4.4　CMOS门电路的使用规则　56
3.5　实践案例—水位告警器　57
第4章　组合逻辑电路　60
4.1　组合逻辑电路概述　60
4.2　组合逻辑电路的分析　61
4.3　组合逻辑电路的设计　63
4.4　常用中规模组合逻辑电路　66
4.4.1　编码器　66
4.4.2　译码器　70
4.4.3　数据选择器　75
4.4.4　数据分配器　79
4.4.5　加法器　80
4.4.6　数值比较器　86
4.4.7　74系列、CD系列芯片性能
比较　88
4.5　竞争与冒险　89
4.5.1　基本概念　89
4.5.2　冒险的判别方法　90
4.5.3　竞争冒险的消除方法　91
4.6　实践案例——血型匹配功能电路　93
第5章　触发器　99
5.1　触发器概述　99
5.2　基本SR触发器　100
5.3　电平触发的触发器　101
5.3.1　电平触发的SR触发器　101
5.3.2　电平触发的D触发器　102
5.4　脉冲触发的触发器　104
5.4.1　主从SR触发器　104
5.4.2　主从JK触发器　105
5.5　边沿触发的触发器　107
5.5.1　边沿D触发器　107
5.5.2　维持阻塞触发器　108
5.6　触发器的逻辑功能　109
5.6.1　SR触发器的逻辑功能　109
5.6.2　JK触发器的逻辑功能　110
5.6.3　D触发器的逻辑功能　110
5.6.4　T触发器的逻辑功能　111
5.6.5　T' 触发器的逻辑功能　111
5.7　触发器逻辑功能的转换　112
5.8　触发器的电气特性　114
5.8.1　静态特性　114
5.8.2　动态特性　114
5.9　实践案例——并行数据存储
　电路　115
第6章　时序逻辑电路　119
6.1　时序逻辑电路的基本概念　119
6.1.1　时序电路的分类　119
6.1.2　时序电路的基本结构和描述
方法　120
6.2　时序逻辑电路的分析方法　121
6.2.1　同步时序逻辑电路的分析
方法　121
6.2.2　异步时序逻辑电路的分析
方法　125
6.3　寄存器　128
6.3.1　寄存器和移位寄存器结构组成
及原理　128
6.3.2　集成（移位）寄存器及其
应用　130
6.4　计数器　135
6.4.1　计数器概述　135
6.4.2　同步计数器结构组成及原理　135
6.4.3　异步计数器结构组成及原理　142
6.4.4　集成计数器及其应用　143
6.5　同步时序逻辑电路的设计方法　152
6.5.1　时序电路设计的基本任务　152
6.5.2　时序电路的设计步骤　152
6.6　用中规模集成电路设计时序电路　157
6.6.1　用移位寄存器设计　157
6.6.2　用计数器设计　158
6.7　实践案例—病房呼叫系统　160
第7章　脉冲产生和整形电路　166
7.1　多谐振荡器　166
7.1.1　门电路构成的多谐振荡器　166
7.1.2　石英晶体多谐振荡器　167
7.2　单稳态电路　169
7.2.1　门电路构成的微分型单稳态
电路　169
7.2.2　集成单稳态触发器　170
7.2.3　单稳态电路的应用　171
7.3　施密特电路　171
7.3.1　门电路构成的施密特电路　172
7.3.2　施密特电路的应用　172
7.4　555定时器及其应用　173
7.4.1　电路组成及工作原理　174
7.4.2　555定时器构成多谐振荡器　175
7.4.3　555定时器构成单稳态电路　176
7.4.4　555定时器构成施密特电路　177
7.5　实践案例—简易电子琴　178
第8章　半导体存储器　181
8.1　半导体存储器概述　181
8.2　只读存储器　182
8.2.1　掩模ROM　182
8.2.2　可编程ROM　183
8.3　随机存储器RAM　185
8.3.1　SRAM　185
8.3.2　DRAM　186
8.4　存储器容量的扩展　187
8.5　实践案例—存储器在计算机
　系统中的应用　189
第9章　可编程逻辑器件　192
9.1　可编程逻辑器件概述　192





9.1.1　PLD分类　192
9.1.2　PLD基本结构　193
9.1.3　PLD基本原理　194
9.2　高密度可编程逻辑器件　195
9.2.1　复杂可编程逻辑器件CPLD　195
9.2.2　现场可编程门阵列FPGA　197
9.2.3　基于芯片的设计方法　198
9.3　硬件描述语言简介　200
9.4　实践案例—采用VHDL设计的
　触发器　201
第 10章　A/D与D/A转换　203
10.1　ADC　203
10.1.1　ADC的组成　203
10.1.2　常见的ADC电路　204
10.1.3　ADC的主要技术参数　209
10.2　DAC　209
10.2.1　DAC的转换特性　209
10.2.2　常见的DAC电路　210
10.2.3　DAC的主要技术参数　213
10.3　实践案例—数控直流稳压
　电源　213
第 11章　数字电路综合案例　216
11.1　数字电路系统概述　216
11.2　设计任务和要求　217
11.3　系统总体方案　217
11.4　设计可选元器件　217
11.5　设计方案分析　218
附录A　逻辑符号对照表　224
附录B　常见数字电路芯片引脚　226
一、TTL系列　226
二、CMOS系列　229
参考答案　233
参考文献　241