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内容简介

随着国家中长期教育发展规划的出台，根据职业教育的特点，结合近年来数字电子技术的飞速发展，组织具有丰富教学经验、长期从事一线教学的教师对原教材进行了修订，使其更加符合职业教育的规律，便于学生的学习与应用。本教材共分为10章：数字电路基础、集成门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换电路、半导体存储器、数模与模数转换、可编程逻辑器件、实验与实训。为进一步贯彻职业院校人才培养方针，突出实践操作技能，为后续课程的学习乃至就业打下良好的基础，在学习内容的组织与安排上，以学习数字集成电路的逻辑功能与外特性为主，突出学习的科学性、应用性、实践性，强调职业能力的培养。为方便学习，本书配有电子教学参考资料包。

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ISBN：9787121157882

开本：16开

页数：264

字数：422

本书目录

目    录
第1章  数字电路基础 1
1.1  数制与码制 1
1.1.1  十进制数 1
1.1.2  二进制数 2
1.1.3  八进制数（Octal Number）和十六进制数（Hexadecimal Number） 2
1.1.4  进位计数制之间的转换 3
1.1.5  BCD码与可靠性代码 7
1.1.6  ASCII码 10
1.1.7  算术运算 11
1.2  逻辑代数基础 13
1.2.1  基本逻辑运算 14
1.2.2  逻辑函数概述 17
1.2.3  逻辑代数基本定律与规则 20
1.2.4  逻辑函数标准表达式 23
1.2.5  逻辑函数的化简 27
第2章  集成门电路 39
2.1  概述 39
2.2  TTL与非门电路 40
2.2.1  TTL与非门的工作原理 40
2.2.2  TTL与非门的电气特性 41
2.2.3  TTL与非门产品介绍 45
2.2.4  其他功能TTL门电路 47
2.2.5  TTL门电路使用注意事项 49
2.3  CMOS门电路 50
2.3.1  CMOS反相器 50
2.3.2  其他CMOS门电路 51
2.3.3  CMOS门电路产品介绍 54
2.3.4  CMOS门电路使用注意事项 56
2.4  接口电路 56
2.4.1  TTL驱动CMOS 57
2.4.2  CMOS驱动TTL 58
2.4.3  门电路与其他电路的连接 59
 
第3章  组合逻辑电路 62
3.1  组合逻辑电路的分析与设计 62
3.1.1  组合逻辑电路分析 62
3.1.2  组合逻辑电路设计 66
3.2  常见组合逻辑电路 70
3.2.1  加法器 70
3.2.2  编码器 73
3.2.3  译码器 76
3.2.4  数据选择器与数据分配器 83
3.3  组合逻辑电路的竞争冒险现象 87
第4章  触发器 92
4.1  基本触发器 92
4.1.1  触发器及分类 92
4.1.2  基本RS触发器 92
4.2  同步触发器 97
4.2.1  同步RS触发器 97
4.2.2  同步D触发器 99
4.2.3  同步JK触发器 100
4.3  典型集成触发器 102
4.3.1  主从触发器 102
4.3.2  边沿触发器 105
4.3.3  维持阻塞触发器 106
4.4  触发器应用 107
4.4.1  触发器构成分频电路 107
4.4.2  触发器构成单脉冲去抖电路 108
4.4.3  触发器构成第一信号鉴别电路 108
4.4.4  触发器之间的转换 109
第5章  时序逻辑电路 113
5.1  概述 113
5.1.1  时序逻辑电路基本概念 113
5.1.2  时序逻辑电路功能描述 114
5.1.3  时序逻辑电路的分类 115
5.2  时序逻辑电路的分析 115
5.2.1  同步时序逻辑电路的分析方法及举例 115
5.2.2  异步时序逻辑电路的分析方法及举例 119
5.3  计数器 121
5.3.1  概述 121
5.3.2  同步计数器及应用 121
5.3.3  异步计数器及应用 127
5.3.4  计数器的级联 131
5.4  寄存器 132
5.4.1  基本寄存器 133
5.4.2  移位寄存器 134
5.4.3  寄存器应用实例 136
第6章  脉冲波形的产生与变换电路 141
6.1  概述 141
6.2  555定时器 142
6.2.1  555电路结构 142
6.2.2  555定时器功能描述 143
6.3  单稳态触发器 144
6.3.1  555电路构成单稳态触发器 144
6.3.2  集成单稳态触发器 145
6.3.3  单稳态电路应用 146
6.4  施密特触发器 148
6.4.1  555电路构成施密特触发器 148
6.4.2  集成施密特触发器 149
6.4.3  施密特触发器的应用 150
6.5  多谐振荡器 151
6.5.1  555定时器构成多谐振荡器 151
6.5.2  石英晶体多谐振荡器 153
6.5.3  施密特触发器组成的多谐振荡器 153
6.5.4  环形振荡器 154
第7章  半导体存储器 157
7.1  概述 157
7.2  只读存储器 158
7.2.1  只读存储器的结构和工作原理 158
7.2.2  ROM的分类 161
7.3  随机存取存储器 162
7.3.1  RAM基本结构 162
7.3.2  存储器常用芯片简介 162
7.4  存储器容量扩展 164
第8章  数模与模数转换 167
8.1  数模转换器（DAC） 167
8.1.1  基本概念 167
8.1.2  常见D/A转换电路 168
8.1.3  集成D/A转换器及应用 171
8.2. 模数转换器（ADC） 173
8.2.1  A/D转换原理 173
8.2.2  典型A/D转换器 176
8.2.3  集成A/D转换器及应用 180
第9章  可编程逻辑器件 184
9.1  可编程逻辑器件 184
9.2  可编程逻辑器件的分类、实现与结构 184
9.2.1  可编程逻辑器件的分类 184
9.2.2  可编程逻辑器件PLD的设计实现 186
9.2.3  PLD的基本结构 186
9.2.4  FPGA的结构 189
9.3  PAL器件结构及其应用 190
9.3.1  PAL器件结构 190
9.3.2  PAL器件举例及应用 191
9.4  GAL器件结构及其应用 193
9.4.1  GAL器件基本类型 193
9.4.2  GAL器件基本结构 193
9.4.3  GAL器件的输出逻辑宏单元OLMC 194
9.4.4  GAL器件工作模式及应用 195
9.5  现场可编程逻辑器件FPGA 201
9.5.1  概述 201
9.5.2  FPGA器件的基本结构 201
9.5.3  应用举例 204
9.6  CPLD 206
9.6.1  CPLD概述 206
9.6.2  CPLD的基本结构 206
9.6.3  CPLD的设计流程 208
9.6.4  CPLD的常用芯片 209
9.7  HDL语言 209
9.7.1  HDL概述 209
9.7.2  HDL开发流程 209
9.7.3  Verilog HDL语言 210
9.7.4  VHDL 210
第10章  实验与实训 215
实验1  门电路逻辑变换及功能测试 215
一、实验目的 215
二、实验原理 215
三、试验仪器及器材 216
四、试验内容 216
五、试验报告要求 218
实验2  TTL门电路主要参数测试 218
一、实验目的 218
二、实验原理 218
三、试验仪器与器材 220
 
四、试验内容 220
五、试验报告要求 221
实验3   OC门和三态门 221
一、实验目的 221
二、实验原理 221
三、试验仪器与器材 222
四、试验内容与步骤 223
五、试验报告要求 224
实验4  组合逻辑电路 224
一、实验目的 224
二、实验原理 224
三、实验仪器及器材 224
四、实验内容与步骤 225
五、实验报告要求 225
实验5  译码显示电路 226
一、实验目的 226
二、实验原理 226
三、实验仪器及器材 227
四、实验内容与步骤 227
五、实验报告要求 228
实验6  数据选择器 229
一、实验目的 229
二、实验原理 229
三、实验仪器及器件 230
四、实验内容 230
五、实验报告要求 231
实验7  触发器逻辑功能测试 231
一、实验目的 231
二、实验原理 231
三、实验仪器与器材 231
四、实验内容 231
五、实验报告要求 235
实验8  计数器 235
一、实验目的 235
二、实验原理 235
三、实验仪器与器材 235
四、实验内容 236
五、实验报告要求 239
实验9  寄存器 239
一、实验目的 239
二、实验原理 239
三、实验仪器与器材 239
四、实验内容 239
五、实验报告要求 242
实验10  555定时器及其应用 242
一、实验目的 242
二、实验原理 242
三、实验仪器及器材 242
四、实验内容 242
五、实际报告要求 244
综合实验1  简易4人抢答器 244
综合实验2  彩灯循环控制器 244
综合实验3  交通灯控制器 244
综合实验4  报时式数字时钟 245
综合实验5  生理刺激反应时间测试仪 245
综合实验6  汽车尾灯控制电路 246
综合实验7  电子密码锁电路 246
实训1  交通灯控制电路 247
实训2  数字频率计 247
实训3  数字钟电路 248
实训4  8路抢答器的设计 249
实训5  篮球24秒倒计时 250
实训6  拔河游戏机 251
参考文献 253

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前言

前    言
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的要求，结合职业院校教学的实际需要，在总结作者多年教学经验的基础上，编写了本教材。
电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，是对电子信号进行处理的技术。包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术。与之对应，电子电路分为模拟电子线路和数字电路。模拟电子线路是用来处理模拟信号的电路，即处理时间上或数值上连续变化的物理量的电路；数字电路是处理数字信号的电路，即处理时间上和数值上离散变化的物理量的电路。
随着电子技术的飞速发展，数字电子技术已经广泛应用于日常生活的各个领域，具有如下特点：
1．数字电路主要采用二进制数，电路中只有0和1两种对立的状态存在，电路结构简单，分析方便，性能稳定，抗干扰能力强。
2．数字电路不但可以进行数字运算，还可以进行逻辑关系的运算与比较，随着数字电路位数的增加，运算精度相应提高。
3．数字电路主要分析电路输入输出信号之间的逻辑关系，与模拟电路主要分析电路输入信号的放大、变换有所不同，允许信号存在一定的误差范围。
根据实际教学的需要，本教材共分为10章。
第1章数字电路基础，主要介绍数字电路的基础知识，各种数制和码制及其转换方法，逻辑代数的基本概念、基本公式及法则，逻辑代数的各种表示方法及相互转换，逻辑函数的常用化简方法等。
第2章集成门电路，介绍数字电路的基本逻辑单元——门电路。了解评价门电路性能的常用参数；熟悉典型TTL门电路和CMOS门电路的工作原理和电气特性；了解TTL门电路与CMOS门电路的使用注意事项及两者之间的接口电路。
第3章组合逻辑电路，重点学习组合逻辑电路的分析与设计方法；掌握加法器、编码器、译码器、数据选择器与分配器等常用组合逻辑电路，了解组合逻辑电路的竞争冒险现象及其消除办法。
第4章触发器，主要学习触发器的基本特点及分类；掌握各种触发器的电路组成及工作原理；熟练掌握各种触发器的逻辑功能、表示方法及其触发方式；熟悉触发器的应用。
第5章时序逻辑电路，主要介绍时序逻辑电路基础知识；掌握时序逻辑电路的分析方法和设计方法；熟悉时序逻辑电路的主要应用。
第6章脉冲波形的产生与变换电路，介绍矩形脉冲信号的产生及变换电路；介绍多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器；555定时器电路及其构成的矩形脉冲产生、变换电路。
第7章半导体存储器，介绍半导体存储器的基本概念；只读存储器和程序存储器的特点及分类；存储器容量的扩展及用存储器实现组合逻辑函数等内容。
第8章数模与模数转换，学习数字信号和模拟信号相互转换的基本原理和常见转换电路。
第9章可编程逻辑器件，本章介绍了各种常见的可编程逻辑器件的结构和使用方法。
第10章实验与实训，供实际操作与技能训练时参考选用。
通过本书的学习，使读者对数字电路的基础知识有较为全面的了解，根据数字电子技术飞速发展的实际，结合职业院校教学特点，本书在编写过程中，考虑了教材的科学性、先进性、实用性，使读者通过系统学习，能够较为熟练的使用常用数字集成电路，并具备基本的实际操作能力。
本书由山东电子职业技术学院刘勇、栾秋萍共同编写，周新虹、沈洁、韩梅等参加编写，由刘勇统稿。限于作者水平，不当之处，请给予批评指正。


                                                                 编  者
 2012.2

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