數字電子技術基礎（簡體書）

"數字電子技術”是電子信息類學生的專業基礎課程，也是實踐性很強的技術基礎課程。隨著數字化和信息化技術的飛速發展，數字電子技術課程對學生知識和能力的提升發揮著更重要的作用。遵照教育部對電子技術基礎課程教學的基本要求，要把學生培養成為有一定理論基礎、有較強、實戰能力、有足夠創新意識的應用型人才。本書全面介紹數字邏輯基礎、集成邏輯門電路、組合邏輯電路、集成觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的產生與整形、數/模相互轉換電路、存儲器等內容。通過結合實際案例的學習，學生可以瞭解數字電子技術的應用情況，掌握基於數字電子技術的應用系統開發方法。

謝國坤，西安交通工程學院中青年學術骨幹教師。長期從事現代電子設計的教學和科研工作。

精選知識點，例題解析結合現代方法與經典內容突出集成電路

第1章 數字電路基礎 1

1.1 概述 1

1.2 邏輯代數的基本運算 1

1.2.1 基本概念 1

1.2.2 基本邏輯運算 2

1.2.3 其他常用邏輯運算 4

1.2.4 邏輯函數及其表示方法 5

1.3 邏輯代數的定律和運算規則 7

1.3.1 邏輯代數的基本公式 7

1.3.2 邏輯代數的基本運算規則 8

1.4 邏輯函數的代數化簡法 9

1.4.1 邏輯函數的常見形式 9

1.4.2 邏輯函數的最簡“與-或表達式”的標準 9

1.4.3 用代數法化簡邏輯函數 9

1.5 邏輯函數的卡諾圖化簡法 11

1.5.1 最小項的定義 11

1.5.2 邏輯函數的最小項表達式 11

1.5.3 卡諾圖 12

1.5.4 用卡諾圖表示邏輯函數 13

1.5.5 邏輯函數的卡諾圖化簡法 14

1.5.6 具有無關項的邏輯函數的化簡 17

本章小結 19

習題 19

第2章 邏輯門電路 21

2.1 概述 21

2.2 半導體器件的開關特性 21

2.2.1 二極管的開關特性 21

2.2.2 三極管的開關特性 23

2.2.3 MOS管的開關特性 24

2.3 分立元件門電路 25

2.3.1 二極管與門電路 25

2.3.2 二極管或門電路 27

2.3.3 三極管反相器(非門) 28

2.3.4 複合門電路 30

2.4 TTL門電路 31

2.4.1 TTL與非門的內部結構和工作原理 31

2.4.2 TTL反相器的特性和主要參數 32

2.4.3 其他功能和類型的TTL門電路 36

2.5 CMOS門電路 41

2.5.1 CMOS反相器 42

2.5.2 其他CMOS門電路 46

本章小結 49

習題 50

第3章 組合邏輯電路 53

3.1 概述 53

3.1.1 組合邏輯電路的方框圖及特點 53

3.1.2 組合邏輯電路的分析方法 53

3.1.3 組合邏輯電路的一般設計方法 55

3.2 常用組合邏輯電路 57

3.2.1 加法器 57

3.2.2 乘法器 62

3.2.3 數值比較器 64

3.2.4 編碼器 67

3.2.5 譯碼器 73

3.2.6 數據選擇器 80

3.2.7 數據分配器 84

3.3 用集成電路實現組合邏輯函數 85

3.3.1 用集成數據選擇器實現組合邏輯函數 85

3.3.2 用集成譯碼器實現組合邏輯函數 87

3.3.3 用加法器實現組合邏輯函數 88

3.4 組合邏輯電路中的競爭冒險 90

3.4.1 組合邏輯電路中的競爭冒險現象 90

3.4.2 組合邏輯電路中的競爭冒險判斷方法 91

3.4.3 組合邏輯電路中的競爭冒險消除方法 92

本章小結 93

習題 94

第4章 觸發器 98

4.1 概述 98

4.2 觸發器的電路結構與動作特點 98

4.2.1 基本RS觸發器的電路結構與動作特點 98

4.2.2 同步RS觸發器的電路結構與動作特點 100

4.2.3 主從JK觸發器的電路結構和動作特點 101

4.2.4 邊沿觸發器的電路結構和動作特點 103

4.3 觸發器的邏輯功能及其描述方法 105

4.3.1 觸發器按邏輯功能的分類 105

4.3.2 觸發器的電路結構與邏輯功能的關係 108

4.4 觸發器邏輯功能的轉換 108

4.4.1 集成觸發器 108

4.4.2 觸發器的相互轉換 109

本章小結 110

習題 111

第5章 時序邏輯電路 114

5.1 概述 114

5.2 時序電路的分析方法 114

5.3 同步計數器 116

5.3.1 同步二進制計數器 116

5.3.2 同步二進制計數器的連接規律和特點 117

5.3.3 同步非二進制計數器 117

5.4 異步計數器 119

5.4.1 異步二進制計數器 119

5.4.2 異步二進制計數器的連接規律和特點 121

5.5 集成計數器 121

5.5.1 集成同步計數器74LS161 121

5.5.2 集成異步計數器74LS290 122

5.5.3 用集成計數器構成任意進制計數器 123

5.6 寄存器 126

5.6.1 數據寄存器 126

5.6.2 移位寄存器 127

本章小結 130

習題 130

第6章 脈衝波形的產生與整形 133

6.1 概述 133

6.2 施密特觸發器 134

6.2.1 施密特觸發器的基本概念 134

6.2.2 由CMOS門電路構成的施密特觸發器 135

6.2.3 施密特觸發器的應用 136

6.3 單穩態觸發器 139

6.3.1 單穩態觸發器的基本概念 139

6.3.2 由CMOS門電路構成的微分型單穩態觸發器 139

6.3.3 集成單穩態觸發器 142

6.3.4 單穩態觸發器的應用 144

6.4 多諧振盪器 145

6.4.1 由CMOS非門電路構成的多諧振盪器 145

6.4.2 CMOS石英晶體振盪器 147

6.5 555定時器及應用 149

6.5.1 7555定時器的電路結構和工作原理 149

6.5.2 由555定時器構成的施密特觸發器 150

6.5.3 由555定時器構成的多諧振盪器 151

6.5.4 由555定時器構成的單穩態觸發器 154

本章小結 156

習題 157

第7章 數-模與模-數轉換電路 162

7.1 概述 162

7.2 D/A轉換器 162

7.2.1 D/A轉換器的基本原理 162

7.2.2 倒T形電阻網絡D/A轉換器 163

7.2.3 權電流型D/A轉換器 164

7.2.4 權電流型D/A轉換器應用舉例 166

7.2.5 D/A轉換器的主要技術指標 167

7.3 A/D轉換器 168

7.3.1 A/D轉換的一般步驟和採樣定理 168

7.3.2 採樣-保持電路 170

7.3.3 並行比較型A/D轉換器 171

7.3.4 逐次比較型A/D轉換器 172

7.3.5 雙積分型A/D轉換器 173

7.3.6 A/D轉換器的主要技術指標 176

7.3.7 集成A/D轉換器及其應用 177

本章小結 179

習題 180

第8章 存儲器 181

8.1 概述 181

8.2 只讀存儲器 182

8.2.1 可編程只讀存儲器 184

8.2.2 可擦除的可編程只讀存儲器 185

8.3 隨機存儲器 187

8.3.1 靜態隨機存儲器 188

8.3.2 動態隨機存儲器 191

本章小結 194

習題 195

附錄A 數字電路實驗部分 196

實驗一 門電路邏輯功能及測試 196

實驗二 組合邏輯電路Ⅰ(半加器和全加器) 201

實驗三 組合邏輯電路Ⅱ(譯碼器和數據選擇器) 204

實驗四 組合邏輯電路的設計和邏輯功能驗證 206

實驗五 觸發器 211

實驗六 集成電路多種計數器綜合應用 214

實驗七 時序電路(計數器和移位寄存器) 217

實驗八 555定時器電路的應用 220

實驗九 D/A轉換器、A/D轉換器 224

參考文獻 229