数字电路与系统设计（修订版）

图书标准信息

• 作者 丁志杰、赵宏图、梁淼 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2014-08
• 版次 1
• ISBN 9787121234729
• 定价 55.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 404页
• 正文语种 简体中文
• 丛书 工业和信息化部“十二五”规划教材

【内容简介】

本书是工业和信息化部“十二五”规划教材。本着加强基础的原则，本书着重数字电路的基础知识，涵盖电子信息类专业本科生所应该掌握的相关专业基础知识，重点突出逻辑分析与逻辑设计部分。本书对所涉及的器件做全面、详细的介绍，采用业界习惯使用的ANSI/IEEE Std 91a-1991符号系统中的第二套，即特定符号系统，以与数据手册相适应。全书共分11章，主要内容包括：数制与编码、逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、锁存器与触发器、常用时序电路组件、时序逻辑电路、脉冲信号的产生和整形、数模与模数变换器、存储器及可编程器件概述、ASM图与系统设计等。本书配套电子课件、习题参考答案等。

【作者简介】

丁志杰，副教授，1988年至今，在北京理工大学信息与电子学院任教。1988年至今，在与英国UCLAN合作办学的过程中，经常与英方交流教学内容与方法，并有机会阅读了大量英文原版教材，对西方国家的数字电路教学有较深的了解。

【目录】

第1章  数制与编码1
1．1  数制                    1
1．2  数制转换                2
1．2．1  二、八、十六进制到十进制的转换2
1．2．2  二、八、十六进制之间的转换2
1．2．3  十进制到二、八、十六进制的转换3
1．3  二进制符号数的表示方法   4
1．3．1  原码表示法5
1．3．2  反码表示法5
1．3．3  补码表示法5
1．3．4  符号数小结8
1．4  二-十进制编码 8
1．5  格雷码9
1．6  ASCII符11
1．7  检错码和纠错码11
1．7．1  检错码11
1．7．2  纠错码12
小结12
习题12
第2章  逻辑代数基础14
2．1  概述14
2．1．1  事物的二值性14
2．1．2  布尔代数14
2．2  逻辑变量和逻辑函数15
2．2．1  基本的逻辑运算和逻辑变量15
2．2．2  逻辑函数18
2．2．3  逻辑函数与逻辑电路的关系19
2．3  逻辑代数的基本运算规律20
2．3．1  逻辑代数的基本定律20
2．3．2  三个重要规则21
2．3．3  逻辑代数基本定理23
2．3．4  复合逻辑运算和复合逻辑门24
2．4  逻辑函数的两种标准形式30
2．4．1  最小项和最大项30
2．4．2  标准表达式和真值表34
2．5  逻辑函数的代数化简法38
2．5．1  化简逻辑函数的意义及化简方法38
2．5．2  代数化简法41
2．6  逻辑函数的卡诺图化简法46
2．6．1  卡诺图46
2．6．2  最小项的合并规律54
2．6．3  用卡诺图化简逻辑函数56
2．6．4  多输出逻辑函数的卡诺图化简法60
2．7  非完全描述逻辑函数61
2．7．1  非完全描述逻辑函数61
2．7．2  利用无关项化简非完全描述逻辑函数62
2．8  逻辑函数的描述64
2．8．1  逻辑函数的描述方法64
2．8．2  逻辑函数描述方法之间的转换66
*2．9  逻辑函数的Q-M化简法68
2．9．1  蕴涵项，主蕴涵项，本质蕴涵项69
2．9．2  Q-M化简法推演过程70
2．9．3  覆盖过程72
2．9．4  非完全描述逻辑函数的Q-M化简法74
小结76
习题77
第3章  逻辑门电路84
3．1  概述84
3．2  晶体管的开关作用84
3．2．1  二极管的开关作用84
3．2．2  三极管的开关特性85
3．3  基本逻辑门电路89
3．3．1  分立元件门电路89
3．3．2  复合门电路           91
3．4  TTL集成门电路91
3．4．1  TTL“与非”门的基本原理91
3．4．2  TTL“与非”门的特性及参数92
3．5  其他类型的TTL门电路99
3．5．1  集电极开路“与非”门99
3．5．2  三态输出门102
3．6  MOS门电路103
3．6．1  CMOS反相器103
3．6．2  其他逻辑功能的CMOS门电路104
3．6．3  CMOS门电路的特点及使用105
3．7  CMOS数字集成电路的各种系列106
3．8  TTL与CMOS电路的级联107
3．8．1  由TTL驱动CMOS107
3．8．2  由CMOS驱动TTL108
小结108
习题109
第4章  组合逻辑电路112
4．1  概述112
4．2  常用数字集成组合逻辑电路113
4．2．1  编码器113
4．2．2  译码器118
4．2．3  加法器123
4．2．4  数值比较器127
4．2．5  数据选择器和数据分配器129
4．3  组合电路逻辑分析132
4．3．1  组合电路逻辑分析步骤132
4．3．2  组合电路逻辑分析实例133
4．4  组合电路逻辑设计138
4．4．1  用小规模集成电路实现逻辑函数138
4．4．2  用中规模集成电路实现逻辑函数140
4．4．3  一般设计步骤和设计举例151
4．5  组合逻辑电路中的竞争与冒险现象159
4．5．1  竞争与冒险现象及其成因159
4．5．2  冒险现象的类型及识别161
4．5．3  冒险现象的排除161
小结163
习题164
第5章  锁存器与触发器169
5．1  基本RS锁存器169
5．1．1  电路结构169
5．1．2  功能分析169
5．1．3  功能描述170
5．1．4  集成基本RS锁存器172
*5．1．5  防抖动开关172
5．1．6  基本RS锁存器存在的问题172
5．2  门控RS锁存器173
5．2．1  电路结构173
5．2．2  功能分析173
5．2．3  功能描述173
5．2．4  门控RS锁存器的特点174
5．3  D锁存器175
5．3．1  电路结构175
5．3．2  功能分析175
5．3．3  D锁存器功能描述175
5．3．4  集成D锁存器176
5．4  主从式RS触发器176
5．4．1  电路结构177
5．4．2  功能分析177
5．4．3  功能描述178
5．5  TTL主从式JK触发器178
5．5．1  电路结构178
5．5．2  功能分析178
5．5．3  功能描述179
5．6  TTL维持阻塞式D触发器180
5．6．1  电路结构180
5．6．2  功能分析181
5．6．3  功能描述181
5．6．4  集成维持阻塞式D触发器182
5．7  CMOS锁存器与触发器182
5．7．1  CMOS锁存器182
5．7．2  CMOS触发器183
5．8  T触发器和T＇触发器184
5．8．1  T触发器184
5．8．2  T＇触发器185
5．9  触发器的功能转换185
5．9．1  状态方程法185
5．9．2  驱动表法186
5．10  触发器的动态参数187
小结187
习题187
第6章  常用时序电路组件189
6．1  寄存器189
6．1．1  锁存器组成的寄存器189
6．1．2  触发器组成的寄存器189
6．2  异步计数器190
6．2．1  异步二进制加法计数器190
6．2．2  脉冲反馈复位（置位）式任意模M
异步加法计数器191
6．2．3  异步二进制减法计数器193
6．2．4  可逆异步二进制计数器193
6．2．5  n位异步二进制计数器小结193
6．3  同步二进制计数器194
6．4  集成计数器194
6．4．1  异步二五十计数器74LS290195
6．4．2  同步二进制计数器74LS161/74LS163198
6．4．3  其他集成计数器203
6．5  移位寄存器203
6．5．1  移位寄存器203
6．5．2  移位寄存器的应用205
6．5．3  多功能移位寄存器74LS194206
6．5．4  其他集成移存器207
小结208
习题208
第7章  时序逻辑电路211
7．1  概述211
7．1．1  同步时序电路的特点与结构211
7．1．2  同步状态机214
7．1．3  同步时序电路的描述方法219
7．2  同步时序逻辑电路――状态机的分析226
7．2．1  同步时序电路的分析步骤226
7．2．2  同步时序电路分析实例227
7．3  同步时序逻辑电路――状态机的设计235
7．3．1  逻辑抽象235
7．3．2  状态化简239
7．3．3  状态分配（状态编码）246
7．3．4  触发器类型的选择249
7．3．5  逻辑方程组的获取250
7．4  实用时序逻辑电路的分析与设计262
7．4．1  同步计数器和同步分频器263
7．4．2  移存型计数器274
7．4．3  同步序列信号发生器282
7．4．4  阻塞反馈式异步计数/分频器297
小结310
习题311
第8章  脉冲信号的产生和整形323
8．1  概述323
8．2  连续矩形脉冲波的产生323
8．2．1  环形振荡器323
8．2．2  对称式多谐振荡器324
8．2．3  石英晶体多谐振荡器325
8．3  单稳态触发器326
8．3．1  由门电路组成的单稳态触发器326
8．3．2  集成单稳态触发器329
8．3．3  单稳态触发器的应用331
8．4  施密特触发器332
8．4．1  由门电路组成的施密特触发器332
8．4．2  集成施密特触发器334
8．4．3  施密特触发器的应用336
8．5  555定时器及其应用337
8．5．1  555定时器的电路结构及功能337
8．5．2  555定时器的应用338
小结343
习题343
第9章  数模、模数变换器346
9．1  数模转换器346
9．1．1  权电阻型DAC346
9．1．2  R2R  T形电阻网络DAC348
9．1．3  倒T形电阻网络DAC349
9．1．4  DAC中的电子开关350
9．1．5  单片集成DAC  AD7520及其用法350
9．1．6  DAC的主要参数351
9．1．7  DAC的应用352
9．2  模数转换器354
9．2．1  采样保持354
9．2．2  量化与编码355
9．2．3  并行比较式ADC355
9．2．4  计数式ADC356
9．2．5  逐次比较式ADC357
9．2．6  双积分式ADC359
9．2．7  集成ADC举例361
9．2．8  ADC的参数363
小结364
习题364
第10章  存储器及可编程器件概述366
10．1  只读存储器366
10．1．1  ROM的结构与原理366
10．1．2  现代ROM的行列译码结构368
10．1．3  PROM、EPROM、EEPROM369
10．1．4  ROM的内部结构及ROM的扩展369
10．2  随机存取存储器RAM370
10．2．1  概述370
10．2．2  静态随机存储器SRAM370
10．2．3  动态随机存储器DRAM372
10．3  可编程逻辑器件PLD简介372
10．3．1  可编程逻辑阵列PLA372
10．3．2  可编程逻辑器件PAL、GAL374
小结379
习题379
第11章  ASM图与系统设计381
11．1  寄存器传输级RTL381
11．2  算法状态机ASM382
11．2．1  ASM图382
11．2．2  ASM图举例383
11．3  交通灯控制器的设计384
11．3．1  系统分析384
11．3．2  系统构成385
11．3．3  交通灯控制系统的ASM图385
11．3．4  主状态机的设计386
11．3．5  寄存器及组合模块的设计388
11．3．6  交通灯控制器系统的实现389
11．4  数字乘法器的设计389
11．4．1  系统分析389
11．4．2  总体方案390
11．4．3  ASM图391
11．4．4  主状态机的设计391
11．4．5  寄存器及组合模块的设计392
11．4．6  数字乘法器的实现395
小结395
习题395
参考文献397