内容简介

　　本书为适应应用型本科教育的人才培养目标而编写的。主要内容有数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、半导体存储器与可编程逻辑器件、数模和模数转换以及数字电子电路综合设计。内容简明扼要、深入浅出，重点突出、实用性强，以能力培养为重点，理论分析与应用实例相配合，以提高学生分析问题和解决问题的能力。

目录

第1章 数字逻辑基础 1
1．1 数字信息与数字电路 1
1．1．1 数字信息 1
1．1．2 数字电路 2
1．2 数制与码制 4
1．2．1 几种常用的数制 4
1．2．2 不同数制间的转换 6
1．2．3 几种常用的码制 8
1．3 逻辑代数 10
1．3．1 逻辑代数中3种基本运算 10
1．3．2 复合逻辑运算 12
1．3．3 逻辑代数的基本公式 14
1．3．4 逻辑代数的基本定理 14
1．3．5 逻辑代数的应用实例 15
1．4 逻辑函数及其表示方法 16
1．4．1 逻辑函数的定义 16
1．4．2 逻辑函数的表示方法 16
1．4．3 各种表示方法间的相互转换 17
1．5 逻辑函数的化简 18
1．5．1 逻辑函数的最简形式 18
1．5．2 公式化简法 19
1．5．3 卡诺图化简法 20
思考题与习题 28
第2章 逻辑门电路 31
2．1 二极管、三极管和场效应管
的开关特性 31
2．1．1 二极管的开关特性 31
2．1．2 三极管的开关特性 33
2．1．3 场效应管的开关特性 36
2．2 分立元件门电路 38
2．2．1 二极管门电路 38
2．2．2 三极管反相器 39
2．2．3 与非门电路 40
2．3 TTL集成门电路 41
2．3．1 TTL反相器电路结构及原理 41
2．3．2 TTL反相器的电压传输特性和
抗干扰能力 44
2．3．3 TTL反相器的静态输入特性、
输出特性和负载能力 46
2．3．4 TTL反相器的动态特性 51
2．3．5 TTL门电路的其他类型 53
2．3．6 TTL集成门系列简介 56
2．4 CMOS集成门电路 58
2．4．1 CMOS反相器的电路结构和
工作原理 61
2．4．2 CMOS反相器的特性及参数 62
2．4．3 CMOS门电路的其他类型 64
2．4．4 CMOS集成门系列简介 66
2．5 可以“线与”的集成门电路 68
2．5．1 集电极开路门（OC门） 69
2．5．2 三态输出门（TS门） 70
2．5．3 漏极开路门（OD门） 72
2．6 集成门电路的应用及其应注意
的问题 72
2．6．1 集成门电路的应用 72
2．6．2 集成门电路使用应注意的问题 74
2．6．3 TTL电路与CMOS电路之间
的接口问题 76
2．7 实操训练 78
实训项目一：“与非门”的功能测试
及应用 78
思考题与习题 83
第3章 组合逻辑电路 86
3．1 组合逻辑电路概述 86
3．2 组合逻辑电路的分析与设计 87
3．2．1 组合逻辑电路的分析 87
3．2．2 组合逻辑电路的设计 88
3．3 常用组合逻辑电路 89
3．3．1 编码器 89
3．3．2 译码器 91
3．3．3 数据选择器 93
3．3．4 加法器 94
3．3．5 数值比较器 96
3．4 用中规模集成电路设计组合逻辑
电路 96
3．4．1 用译码器设计组合逻辑电路 96
3．4．2 用数据选择器设计组合逻辑
电路 97
3．4．3 用加法器设计组合逻辑电路 98
3．5 组合逻辑电路的竞争-冒险现象 99
3．5．1 竞争-冒险的概念及其产生
原因 99
3．5．2 消除竞争-冒险的方法 100
3．6 实操训练 101
实操训练二：SSI组合逻辑电路 101
实操训练三：MSI组合逻辑电路
（一） 102
实操训练四：MSI组合逻辑电路
（二） 104
思考题与习题 106
第4章 触发器 108
4．1 概述 108
4．2 基本RS触发器 109
4．2．1 由与非门构成的基本RS
触发器 109
4．2．2 由或非门构成的基本RS
触发器 111
4．3 同步触发器 112
4．3．1 同步RS触发器 112
4．3．2 同步D触发器 114
4．4 主从触发器（脉冲触发） 115
4．4．1 主从RS触发器 115
4．4．2 主从JK触发器 116
4．5 边沿触发器（边沿触发） 118
4．6 触发器的逻辑功能及描述方法 119
4．7 集成触发器 122
4．7．1 常用集成触发器 122
4．7．2 触发器的功能转换 123
4．8 实操训练 124
实操训练五：触发器的功能测试
及应用 124
思考题与习题 127
第5章 时序逻辑电路 130
5．1 时序逻辑电路的基本概念 130
5．1．1 时序逻辑电路的分类 130
5．1．2 时序逻辑电路的基本结构
和描述方法 131
5．2 时序电路的分析方法 131
5．2．1 同步时序电路的分析方法 131
5．2．2 异步时序电路的分析方法 135
5．3 寄存器和移位寄存器 137
5．3．1 寄存器和移位寄存器结构组成
及工作原理 137
5．3．2 集成（移位）寄存器及其
应用 141
5．4 计数器 143
5．4．1 同步计数器结构组成及原理 144
5．4．2 异步计数器结构组成及原理 149
5．4．3 集成计数器及其应用 153
5．5 时序电路的设计方法 162
5．6 应用实例 167
5．7 实操训练 170
实操训练六：SSI时序逻辑电路 170
实操训练七：MSI时序逻辑电路
――计数器 172
实操训练八：MSI时序逻辑电路
――移位寄存器 174
思考与练习题 175
第6章 脉冲波形的产生与整形 180
6．1 概述 180
6．2 多谐振荡器 180
6．2．1 非对称式多谐振荡器 181
6．2．2 对称式多谐振荡器 182
6．2．3 石英晶体多谐振荡器 183
6．3 施密特触发器 184
6．3．1 施密特触发器的功能 184
6．3．2 由CMOS门构成的施密特
触发器 184
6．3．3 集成施密特触发器 186
6．3．4 施密特触发器的应用 187
6．4 单稳态触发器 189
6．4．1 用门电路组成的单稳态
触发器 189
6．4．2 集成单稳态触发器 191
6．4．3 单稳态触发器的应用 193
6．5 555定时器及其应用 193
6．5．1 555定时器的电路组成
与功能 193
6．5．2 用555定时器构成施密特
触发器 195
6．5．3 用555定时器构成多谐
振荡器 197
6．5．4 用555定时器构成单稳态
触发器 199
6．6 应用实例 201
6．7 实操训练 202
实操训练九：脉冲波形的变换与
产生 202
实操训练十：555集成定时器 204
思考与练习题 206
第7章 半导体存储器与可编程逻辑
器件 211
7．1 概述 211
7．2 随机存储器RAM 212
7．2．1 RAM存储单元 212
7．2．2 RAM的结构 214
7．2．3 RAM的扩展 215
7．3 只读存储器ROM 216
7．3．1 固定ROM 216
7．3．2 可编程只读存储器PROM 218
7．3．3 现代常用ROM 219
7．4 可编程逻辑器件PLD
（Programmable Logic Device） 219
7．4．1 PLD基本原理 220
7．4．2 PLD分类 223
7．5 高密度可编程逻辑器件 224
7．5．1 复杂可编程逻辑器件CPLD 224
7．5．2 现场可编程门阵列FPGA 224
7．5．3 基于芯片的设计方法 225
思考与练习题 226
第8章 数模和模数转换 227
8．1 概述 227
8．2 数模转换器（DAC） 228
8．2．1 DAC的基本原理 228
8．2．2 倒T形电阻网络DAC 228
8．2．3 权电流型DAC 230
8．2．4 数模转换输出极性的扩展 231
8．2．5 DAC的主要技术参数 232
8．2．6 集成DAC 233
8．3 模数转换器（ADC） 233
8．3．1 并联比较型ADC 234
8．3．2 逐次比较型ADC 236
8．3．3 双积分型ADC 238
8．3．4 ADC的主要技术参数 240
8．3．5 集成ADC 241
8．4 取样-保持电路 242
8．5 应用实例 243
8．6 实操训练 244
实操训练十一：数/模转换器及应用 244
实操训练十二：模/数转换器及应用 246
思考与练习题 248
第9章 数字电子电路综合设计 250
9．1 数字电子电路的设计方法 250
9．1．1 自顶向下设计方法 250
9．1．2 试凑设计法 251
9．1．3 数字电路系统分析及设计
的一般步骤 252
9．2 数字电子电路的设计举例 253
9．2．1 十字路口交通管理器 253
9．2．2 数字频率计的设计与制作 261
9．3 课程设计参考题目 266
附录A 部分习题答案 267
参考文献 280

前言/序言

　　前 言

　　当今时代是一个数字化时代，数字电子技术作为国家科学技术和国民经济发展的基础，在电子计算机、电子通信、工业控制、交通管制及家用电器等各个领域，有着无处不在、举足轻重的地位。《数字电子技术基础》是电子信息类、机电一体化类、自动化类、计算机类等专业的专业基础课程，也是实践性很强的技术基础课程，随着数字化和信息化技术的飞速发展，该课程对于培养学生的专业技能和创新能力也凸显出更为重要的作用。

　　本书的编写是为了适应电子信息产业发展的需要，培养应用型本科专业技术人才而编写的。本书具有以下特点。

　　1．培养具有较强职业能力的应用型人才的目标明确

　　遵循教育部对“电子技术基础课程”的基本要求，本着“宽口径、厚基础、重实践，够用为度”的原则，本教材围绕“培养有一定理论基础，有较强实操能力，有足够创新意识的应用型人才”这一目标，整合和优化教学内容。

　　2．实施以能力培养为重点的“教-学-做”一体化教学模式

　　为了达到理论联系实际、增强实践教学环节的目的，本书实施“教-学-做”一体化教学模式，按照四大模块即清晰的教学导航、系统的理论知识、足够的实操训练、必要的应用示例来编写，知识目标和能力目标明确、重点和难点突出，以期达到以能力培养为重点的最佳效果。

　　3．加强实操训练以满足岗位就业对专业技能的需要

　　为了满足许多岗位对就业人员的数字电子技术与技能提出的新要求，本书精心编录了12个数字电子技术实操训练项目，期望通过实操训练项目调动和激发学生自主获取相关知识和技能的积极性、主动性。

　　4．内容新、精、齐，理论分析与应用实例相配合

　　编者力求出精品、力求创新，力求内容系统、科学、全面，吸收科技最新成果，对重点内容尤其是与生产实际联系紧密的内容进行细致的推理解析，理论分析与应用实例相配合，以期提高学生分析问题和解决问题的能力。

　　本书的主要内容有：数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、半导体存储器与可编程逻辑器件、数模和模数转换以及数字电子电路综合设计，书中配有一定量的思考题与习题并附有部分习题答案。内容简明扼要，深入浅出，思路清晰，重点突出，实用性强。

　　本书由吴拓教授任主编，易亚军、罗俊任副主编；第1、2章由吴拓编写，第3、4、9章由罗俊编写，第5、6章由易亚军编写，第7、8章由宋宗峰编写、各章的实操训练由杨博编写；全书由吴拓教授进行统稿和定稿。

　　本书的编写得到了各界同仁的大力支持，在此谨致深深的谢意！

　　由于编者水平有限，书中难免存在疏漏之处，恳请广大读者不吝指正。

　　编 者