数字电子技术

本书根据高等学校"数字电子技术”课程教学内容的基本要求编写，编写中力求做到结合工程实际，并充分考虑到现代数字电子技术的飞速发展。本书既有严密完整的理论体系，又具有较强的实用性。本书将数字电子技术内容进行整合重构，实现了理论和实践的有机融合。主要内容包括数字逻辑电路基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、大规模集成电路以及数字系统的设计与制作，共8个项目以及附录等内容。书中给出了大量的例题和习题，以便于学生自学，书后附录给出了一些技能训练题目,以便于学生应用能力的培养。

靳孝峰，研究生。 2006年7月毕业于华中科技大学，获理学学士学位；2008年11月-2010年3月担任北大青鸟，清华万博培训机构讲师； 2011年5月-2014年3月担任广州松田职业学院计算机应用教研室主任、同时兼任计算机网络技术专业建设负责人；2016年9月-至今，担任广州华夏职业学院信息安全与计算机基础教研室主任。

项目1 数字逻辑电路基础 1 
1.1 数字电路概述 1 
1.1.1 数字信号和数字电路 1 
1.1.2 数字电子技术课程的特点和学习方法 2 
*1.2 半导体器件及其开关特性 3 
1.2.1 半导体二极管及其开关特性 3 
1.2.2 半导体三极管及其开关特性 4 
1.2.3 半导体MOS管及其开关特性 4 
1.3 数制和二进制代码 5 
1.3.1 常用的数制与运算 5 
1.3.2 不同进制数之间的相互转换 7 
1.3.3 二进制代码 9 
1.4 逻辑代数基础 12 
1.4.1 逻辑代数及其运算 12 
1.4.2 逻辑代数的公理和公式 18 
1.4.3 逻辑代数的三大规则 20 
1.4.4 逻辑函数的表示方法及相互转换 21 
1.4.5 逻辑函数的小项及其小项表达式 24 
1.5 逻辑函数的化简 26 
1.5.1 逻辑函数化简的意义和简的与?D或表达式 26 
1.5.2 逻辑函数的代数化简法 27 
1.5.3 逻辑函数的卡诺图化简法 31 
项目1小结 40 
项目1习题 40 
项目2 逻辑门电路 42 
2.1 逻辑门电路概述 42 
2.2 3种基本逻辑门电路 43 
2.2.1 二极管与门和或门电路 43 
2.2.2 三极管非门电路 44 
2.3 TTL集成逻辑门电路 45 
2.3.1 典型TTL门电路 45 
2.3.2 集电极开路门和三态输出门 46 
2.3.3 TTL集成逻辑门电路的系列和类型 51 
2.4 CMOS集成逻辑门电路 53 
2.4.1 CMOS集成逻辑门电路的特点 53 
2.4.2 典型CMOS集成门电路 53 
2.4.3 CMOS集成门电路类型 56 
2.5 集成逻辑门电路的性能参数及应用 56 
2.5.1 集成逻辑门电路的性能参数 56 
2.5.2 集成逻辑门电路的应用 59 
项目2小结 60 
项目2习题 61 
项目3 组合逻辑电路 63 
3.1 组合逻辑电路概述 63 
3.1.1 组合逻辑电路的特点及类型 63 
3.1.2 组合逻辑电路的逻辑功能描述 64 
3.2 组合逻辑电路的分析和设计 64 
3.2.1 组合逻辑电路的分析 64 
3.2.2 组合逻辑电路的设计 66 
*3.2.3 组合电路的竞争冒险现象 68 
3.3 常见组合逻辑电路及其应用 71 
3.3.1 编码器及其应用 71 
3.3.2 译码器及其应用 76 
3.3.3 数据选择器及其应用 87 
3.3.4 加法器及其应用 90 
3.3.5 数值比较器及其应用 96 
项目3小结 100 
项目3习题 100 
项目4 触发器 102 
4.1 触发器的特点及类型 102 
4.1.1 触发器的特点 102 
4.1.2 触发器的分类 103 
4.2 基本RS触发器 103 
4.2.1 基本RS触发器的电路结构和工作原理 103 
4.2.2 基本RS触发器的功能 104 
4.2.3 基本RS触发器的工作特点 106 
4.3 常见触发器的逻辑功能 106 
4.3.1 D触发器 106 
4.3.2 JK触发器 107 
4.3.3 T触发器和T′触发器 108 
4.4 触发器的电路结构和动作特点 108 
4.4.1 同步触发器 108 
*4.4.2 主从触发器 110 
4.4.3 边沿触发器 111 
4.5 集成触发器的应用 116 
4.5.1 集成触发器的参数 116 
4.5.2 触发器的选择和使用 117 
4.5.3 不同类型时钟触发器之间的转换 118 
项目4小结 119 
项目4习题 120 
项目5 时序逻辑电路 123 
5.1 时序逻辑电路概述 123 
5.1.1 时序逻辑电路的特点 123 
5.1.2 时序逻辑电路的功能描述 124 
5.1.3 时序逻辑电路的分类 125 
5.2 时序逻辑电路的分析 126 
5.2.1 时序逻辑电路的分析方法 126 
5.2.2 时序逻辑电路的分析举例 127 
*5.3 时序逻辑电路的设计 130 
*5.4 时序逻辑电路的竞争冒险 133 
5.5 计数器及其应用 134 
5.5.1 计数器概述 134 
5.5.2 同步计数器 135 
5.5.3 异步计数器 137 
5.5.4 集成计数器 138 
5.5.5 集成计数器构成任意进制计数器 141 
5.5.6 集成计数器的其他应用 144 
5.6 寄存器及其应用 147 
5.6.1 寄存器的特点及类型 147 
5.6.2 数码寄存器 148 
5.6.3 移位寄存器 149 
5.6.4 集成寄存器 151 
5.6.5 集成寄存器的应用 153 
项目5小结 157 
项目5习题 158 
项目6 脉冲信号的产生与整形 161 
6.1 脉冲信号与脉冲电路 161 
6.1.1 脉冲信号及其主要参数 161 
6.1.2 脉冲电路的特点与分类 162 
6.2 555定时器 163 
6.2.1 555定时器的特点和分类 163 
6.2.2 555定时器的电路结构和逻辑功能 163 
6.2.3 555定时器的主要参数 165 
6.3 施密特触发器及其应用 166 
6.3.1 施密特触发器的特点及分类 166 
6.3.2 555定时器构成的施密特触发器 167 
6.3.3 施密特触发器的应用 168 
6.4 单稳态触发器及其应用 170 
6.4.1 单稳态触发器的特点及分类 170 
6.4.2 555定时器构成的单稳态触发器 172 
6.4.3 单稳态触发器的应用 175 
6.5 多谐振荡器及其应用 176 
6.5.1 多谐振荡器的特点及分类 176 
6.5.2 555定时器构成的多谐振荡器 176 
6.5.3 多谐振荡器的应用 179 
6.6 555定时器综合应用实例 180 
6.6.1 定时和延时电路 180 
6.6.2 温度控制电路 182 
6.6.3 模拟声响电路 182 
项目6小结 183 
项目6习题 184 
项目7 大规模集成电路 186 
7.1 D/A转换器 186 
7.1.1 D/A转换器概述 186 
7.1.2 D/A转换器的组成和转换过程 187 
7.1.3 D/A转换器的主要技术指标及选用 188 
7.1.4 集成D/A转换器及应用 190 
7.2 A/D转换器 193 
7.2.1 A/D转换器概述 193 
7.2.2 A/D转换的过程 193 
7.2.3 A/D转换器的主要技术指标及选用 196 
7.2.4 集成A/D转换器及应用 198 
7.3 半导体存储器 200 
7.3.1 半导体存储器概述 200 
7.3.2 只读存储器 201 
7.3.3 随机存取存储器 206 
7.3.4 存储器的扩展及应用 209 
项目7小结 213 
项目7习题 214 
*项目8 数字系统的设计与制作 215 
8.1 数字系统及其描述方法 215 
8.1.1 数字系统的组成 215 
8.1.2 数字电路系统的方框图描述法 216 
8.2 设计举例——数字频率计的设计与制作 216 
8.2.1 数字频率计的电路设计 216 
8.2.2 频率计的制作与调试 220 
8.3 数字电路系统设计与制作的一般方法 221 
8.3.1 数字电路系统设计的一般方法 221 
8.3.2 数字电路系统的制作以及安装与调试 223 
8.4 数字电路系统一般故障的检查和排除 224 
8.4.1 常见故障 224 
8.4.2 产生故障的主要原因 225 
8.4.3 查找故障的常用方法 225 
8.4.4 故障的排除 227 
项目8小结 227 
项目8习题 227 
附录A 实验技能训练 228 
技能训练1 照明灯的逻辑控制 228 

技能训练2 半导体二极管、三极管的开关特性测试 229 
技能训练3 集成逻辑门的逻辑功能和参数测试 229 
技能训练4 TTL集电极开路门和三态输出门的应用 230 
技能训练5 组合逻辑电路的设计与测试 231 
技能训练6 数据选择器及其应用 231 
技能训练7 译码器及其应用 232 
技能训练8 触发器及其逻辑功能测试 232 
技能训练9 触发器的应用 233 
技能训练10 计数器及其应用 233 
技能训练11 移位寄存器及其应用 233 
技能训练12 555定时器及其应用 234 
技能训练13 D/A转换器、A/D转换器及其应用 234 
技能训练14 EPROM的应用 235 
技能训练15 GAL的应用 235 
附录B 国产半导体集成电路型号命名法（国家标准GB3430—82） 237 
参考文献 238