數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）

寫給同學(xué)們的話
前 言
第 1 章 數(shù)字電路和邏輯門電路 1
1. 1 概述 1
1. 2 數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào) 1
1. 3 數(shù)字電路的邏輯狀態(tài)和正負(fù)邏輯 2
1. 3. 1 邏輯狀態(tài)和正負(fù)邏輯的規(guī)定 2
1. 3. 2 標(biāo)準(zhǔn)高低電平的規(guī)定 2
1. 4 基本邏輯關(guān)系及其邏輯運(yùn)算 2
1. 4. 1 與邏輯和與運(yùn)算 3
1. 4. 2 或邏輯和或運(yùn)算 3
1. 4. 3 非邏輯和非運(yùn)算 4
1. 5 半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性 4
1. 5. 1 半導(dǎo)體基本知識(shí) 4
1. 5. 2 半導(dǎo)體二極管及其開關(guān)特性 5
1. 5. 3 晶體管及其開關(guān)特性 6
1. 6 TTL 集成門電路 9
1. 6. 1 TTL 門電路系列 9
1. 6. 2 TTL 與非門電路 9
1. 6. 3 TTL 門電路的外部特性 11
1. 6. 4 TTL 門電路的主要參數(shù) 15
1. 6. 5 TTL 其他類型的門電路 17
1. 7 CMOS 門電路 21
1. 7. 1 MOS 管的開關(guān)特性 22
1. 7. 2 CMOS 門電路概述 23
1. 7. 3 CMOS 門電路系列 25
1. 7. 4 CMOS 器件使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 26
1. 8 集成門電路的接口電路 27
1. 8. 1 TTL 電路驅(qū)動(dòng) CMOS 電路 27
1. 8. 2 CMOS 電路驅(qū)動(dòng) TTL 電路 28
1. 9 數(shù)字電路故障的檢測(cè)和排除 29
1. 9. 1 產(chǎn)生故障的主要原因 29
1. 9. 2 常見的故障類型 29
1. 9. 3 查找故障的常用方法 30
1. 10 應(yīng)用電路介紹 31
本章小結(jié) 32
思考題與習(xí)題 33
本章實(shí)驗(yàn) 37
實(shí)驗(yàn) 1. 1 數(shù)字電路的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) 37
實(shí)驗(yàn) 1. 2 邏輯門電路的功能測(cè)試 37
實(shí)驗(yàn) 1. 3 集成邏輯門電路參數(shù)測(cè)試 39
第 2 章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 43
2. 1 數(shù)制與編碼 43
2. 1. 1 幾種常用的數(shù)制 43
2. 1. 2 不同進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換 44
2. 1. 3 編碼 46
2. 2 邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 48
2. 2. 1 基本概念 49
2. 2. 2 基本邏輯運(yùn)算 49
2. 3 邏輯函數(shù)常用的描述方法及相互間的
轉(zhuǎn)換 49
2. 3. 1 邏輯函數(shù)及其表示方法 49
2. 3. 2 真值表? 卡諾圖和函數(shù)式的對(duì)應(yīng)
關(guān)系 51
2. 3. 3 用邏輯圖描述邏輯函數(shù) 52
2. 3. 4 用波形圖描述邏輯函數(shù) 52
2. 3. 5 邏輯函數(shù)相等的概念 52
2. 4 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn) 53
2. 4. 1 邏輯代數(shù)中的基本公式和定律 53
2. 4. 2 邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn)與變換 54
2. 4. 3 代數(shù)法化簡(jiǎn) 56
2. 4. 4 卡諾圖法化簡(jiǎn) 57
2. 5 具有無(wú)關(guān)項(xiàng)邏輯函數(shù)的化簡(jiǎn) 60
2. 5. 1 任意項(xiàng)? 約束項(xiàng)和無(wú)關(guān)項(xiàng) 60
2. 5. 2 無(wú)關(guān)項(xiàng)的化簡(jiǎn) 61
2. 6 應(yīng)用電路介紹 62
本章小結(jié) 63
思考題與習(xí)題 64
本章實(shí)驗(yàn) 65
實(shí)驗(yàn) 2. 1 四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 65
實(shí)驗(yàn) 2. 2 門電路的邏輯變換 66
實(shí)驗(yàn) 2. 3 集成邏輯門電路的應(yīng)用 68
第 3 章 組合邏輯電路 70
3. 1 組合邏輯電路概述 70
3. 2 組合邏輯電路的分析 70
3. 2. 1 基本分析方法 70
3. 2. 2 分析舉例 71
3. 3 組合邏輯電路的設(shè)計(jì) 72
3. 3. 1 基本設(shè)計(jì)方法 72
3. 3. 2 設(shè)計(jì)舉例 72
3. 4 常用的組合電路 74
3. 4. 1 編碼器 75
3. 4. 2 譯碼器 78
3. 4. 3 數(shù)據(jù)選擇器 84
3. 4. 4 數(shù)據(jù)分配器 86
3. 4. 5 數(shù)值比較器 87
3. 4. 6 加法器 89
3. 5 組合邏輯電路中的競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn) 92
3. 5. 1 競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)現(xiàn)象產(chǎn)生及其產(chǎn)生的
原因 92
3. 5. 2 冒險(xiǎn)現(xiàn)象的判斷 93
3. 5. 3 消除冒險(xiǎn)現(xiàn)象的方法 93
3. 6 應(yīng)用電路介紹 94
本章小結(jié) 96
思考題與習(xí)題 96
本章實(shí)驗(yàn) 99
實(shí)驗(yàn) 3. 1 組合邏輯電路的設(shè)計(jì) 99
實(shí)驗(yàn) 3. 2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 100
實(shí)驗(yàn) 3. 3 集成組合邏輯電路 ( 一) 100
實(shí)驗(yàn) 3. 4 集成組合邏輯電路 ( 二) 102
實(shí)驗(yàn) 3. 5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)字顯示 104
實(shí)驗(yàn) 3. 6 數(shù)字動(dòng)態(tài)顯示控制 105
第 4 章 觸發(fā)器 106
4. 1 觸發(fā)器的基本電路 106
4. 1. 1 基本 RS 觸發(fā)器 106
4. 1. 2 鐘控 RS 觸發(fā)器 108
4. 2 邊沿觸發(fā)器 110
4. 2. 1 邊沿 D 觸發(fā)器 110
4. 2. 2 邊沿 JK 觸發(fā)器 111
4. 3 觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)換 112
4. 3. 1 D 觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為 JK? T 和 T′
觸發(fā)器 113
4. 3. 2 JK 觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為 D? T 和 T′
觸發(fā)器 113
4. 4 應(yīng)用電路介紹 114
本章小結(jié) 116
思考題與習(xí)題 117
本章實(shí)驗(yàn) 119
實(shí)驗(yàn) 4. 1 觸發(fā)器邏輯功能的測(cè)試 119
第 5 章 時(shí)序邏輯電路 121
5. 1 時(shí)序邏輯電路的基本概念 121
5. 1. 1 時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 121
5. 1. 2 時(shí)序邏輯電路的分類 121
5. 1. 3 時(shí)序邏輯電路的邏輯功能的表示
方法 122
5. 2 時(shí)序邏輯電路的分析 122
5. 3 常用集成時(shí)序邏輯器件 125
5. 3. 1 寄存器 125
5. 3. 2 計(jì)數(shù)器 129
5. 4 應(yīng)用電路介紹 143
本章小結(jié) 145
思考題與習(xí)題 146
本章實(shí)驗(yàn) 151
實(shí)驗(yàn) 5. 1 寄存器及其應(yīng)用 151
實(shí)驗(yàn) 5. 2 計(jì)數(shù)器功能 153
實(shí)驗(yàn) 5. 3 計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用 155
實(shí)驗(yàn) 5. 4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制 156
實(shí)驗(yàn) 5. 5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)置數(shù)控制 157
第 6 章 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 158
6. 1 預(yù)備知識(shí) 158
6. 1. 1 脈沖概念 158
6. 1. 2 微分電路和積分電路 158
6. 1. 3 閾值電壓 160
6. 1. 4 利用反相器對(duì)微積分脈沖進(jìn)行整形
處理 160
6. 2 555 定時(shí)器 161
6. 2. 1 555 定時(shí)器的電路組成 161
6. 2. 2 555 定時(shí)器的功能及工作原理 162
6. 3 555 定時(shí)器構(gòu)成脈沖波形的產(chǎn)生與整形
電路 163
6. 3. 1 施密特觸發(fā)器 163
6. 3. 2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 164
6. 3. 3 多諧振蕩器 165
6. 4 門電路構(gòu)成脈沖波形的產(chǎn)生與整形
電路 167
6. 4. 1 用門電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 167
6. 4. 2 用門電路組成的施密特觸發(fā)器 170
6. 4. 3 用門電路組成的多諧振蕩器 171
6. 5 集成觸發(fā)器構(gòu)成脈沖波形的產(chǎn)生與整形
電路 174
6. 5. 1 集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 174
6. 5. 2 集成施密特觸發(fā)器 177
6. 6 應(yīng)用電路介紹 178
本章小結(jié) 180
思考題與習(xí)題 181
本章實(shí)驗(yàn) 187
實(shí)驗(yàn) 6. 1 555 定時(shí)器的應(yīng)用 187
實(shí)驗(yàn) 6. 2 多諧振蕩器的應(yīng)用 187
實(shí)驗(yàn) 6. 3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和定時(shí)控制 189
第 7 章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器與可編程邏輯
器件 190
7. 1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器概述 190
7. 1. 1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 190
7. 1. 2 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo) 190
7. 2 只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 191
7. 2. 1 只讀存儲(chǔ)器 191
7. 2. 2 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 193
7. 2. 3 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 195
7. 3 可編程邏輯器件 196
7. 3. 1 PLD 概述 196
7. 3. 2 可編程邏輯陣列 198
7. 3. 3 通用陣列邏輯 200
7. 3. 4 復(fù)雜可編程邏輯器件 202
7. 3. 5 現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列 202
7. 4 應(yīng)用電路介紹 203
本章小結(jié) 204
思考題與習(xí)題 205
本章實(shí)驗(yàn) 206
實(shí)驗(yàn) 7. 1 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器及其應(yīng)用 206
第 8 章 數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換 208
8. 1 D /A 轉(zhuǎn)換器 208
8. 1. 1 D /A 轉(zhuǎn)換器的基本原理 208
8. 1. 2 D /A 轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) 210
8. 1. 3 集成 D /A 轉(zhuǎn)換器 211
8. 2 A /D 轉(zhuǎn)換器 214
8. 2. 1 A /D 轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu)和工作
原理 214
8. 2. 2 A /D 轉(zhuǎn)換器的組成和工作原理 217
8. 2. 3 A /D 轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) 219
8. 2. 4 集成 A /D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 219
8. 3 應(yīng)用電路介紹 221
本章小結(jié) 223
思考題與習(xí)題 224
本章實(shí)驗(yàn) 226
實(shí)驗(yàn) 8. 1 D /A? A /D 轉(zhuǎn)換器 226
第 9 章 數(shù)字系統(tǒng)的綜合分析 230
9. 1 數(shù)字系統(tǒng)的概念 230
9. 2 數(shù)字系統(tǒng)的分析方法 230
9. 3 數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)例分析 231
本章小結(jié) 234
思考題與習(xí)題 234
本章實(shí)驗(yàn) 238
實(shí)驗(yàn) 9. 1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)? 光照?
聲音等控制 238
附錄 239
附錄 A 電子電路實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介 239
附錄 B 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理簡(jiǎn)介 242
附錄 C 部分基本邏輯單元圖形符號(hào)對(duì)照 243
部分習(xí)題答案 245
參考文獻(xiàn) 256