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理念創(chuàng )新:(1)先電路理論,后單元電路;(2)從外部到內部,從整體到局部;(3)電路分析與設計并重;(4)電路仿真貫穿全書(shū),培養學(xué)生動(dòng)手能力。
內容創(chuàng )新:(1)前沿的技術(shù)知識,開(kāi)闊視野;(2)創(chuàng )新的敘述方式,易于理解;(3)理論結合仿真,便于實(shí)踐。
形式創(chuàng )新:(1)本課程與前期課程的銜接,易于入門(mén);(2)電路理論與單元電路的銜接,易于理解;(3)前后章節知識點(diǎn)的銜接,易于掌握。
《數字電路與邏輯設計/高等學(xué)校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)系列教材》是教育部高等學(xué)校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導委員會(huì )規劃教材,參照教育部學(xué)科專(zhuān)業(yè)調整方案、相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科指導性專(zhuān)業(yè)規范及電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量國家標準,按照數字電路與邏輯設計的教學(xué)基本要求編寫(xiě)而成。書(shū)中系統介紹了數字電路與邏輯設計的基本理論和方法,包括緒論、數字邏輯基礎、集成邏輯門(mén)電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、半導體存儲器與可編程邏輯器件、脈沖波形的產(chǎn)生和整形電路、數/模與模/數轉換電路。每章最后均給出對本章主要內容的Multisim仿真分析實(shí)例,以便讀者鞏固和理解相關(guān)知識。每章均安排有小結和習題,并在書(shū)后提供了部分習題的參考答案。
本書(shū)注重基本概念、基本原理及基本分析設計方法的介紹,強調實(shí)際應用,內容敘述力求簡(jiǎn)明扼要、通俗易懂,可以作為普通高等院校電氣信息類(lèi)、電子信息類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)、計算機類(lèi)各專(zhuān)業(yè)以及其他相近專(zhuān)業(yè)的本科生教材,也可以供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。
鄔春明:東北電力大學(xué)教授,教學(xué)名師,碩士生導師,通信工程系主任。長(cháng)期從事電子技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及EDA應用技術(shù)等方面的科研與教學(xué)工作,長(cháng)期講授 “數字電子技術(shù)”、“模擬電子技術(shù)”等課程。曾獲吉林省科技進(jìn)步三等獎、吉林省優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎、吉林省教育技術(shù)成果三等獎、吉林省教育科學(xué)優(yōu)秀成果三等獎、吉林市科技進(jìn)步二等獎、東北電力大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎、二等獎等。多次指導吉林省大學(xué)生電子設計競賽并獲獎。編寫(xiě)出版《模擬電子與數字邏輯》、《電磁場(chǎng)與電磁波》、《通信原理實(shí)驗與課程設計》等教材,發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇。
緒論
第1章數字邏輯基礎
1.1概述
1.2常用的數制和編碼
1.2.1常用的數制
1.2.2數制之間的轉換
1.2.3二進(jìn)制數的原碼、反碼及補碼表示
1.2.4常用的編碼
1.3邏輯代數及其運算規則
1.3.1邏輯變量與基本邏輯運算
1.3.2復合邏輯運算
1.3.3邏輯代數的基本公式
1.3.4邏輯代數的基本定理
1.3.5邏輯代數的常用公式
1.4邏輯函數及其表示方法
1.4.1邏輯函數的定義
1.4.2邏輯函數的表示方法
1.4.3邏輯函數的標準形式
1.4.4邏輯函數表示方法間的轉換
1.5邏輯函數的化簡(jiǎn)
1.5.1邏輯函數的代數化簡(jiǎn)法
1.5.2邏輯函數的卡諾圖化簡(jiǎn)法
1.5.3含有無(wú)關(guān)項的邏輯函數及其化簡(jiǎn)
*1.6利用Multisim對邏輯函數進(jìn)行化簡(jiǎn)與轉換
本章小結
習題
第2章集成邏輯門(mén)電路
2.1概述
2.2門(mén)電路中開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)特性
2.2.1半導體二極管的開(kāi)關(guān)特性
2.2.2半導體三極管的開(kāi)關(guān)特性
2.2.3MOS管的開(kāi)關(guān)特性
2.3分立元件門(mén)電路
2.3.1二極管“與”門(mén)
2.3.2二極管“或”門(mén)
2.3.3三極管“非”門(mén)
2.3.4MOS管“非”門(mén)
2.4TTL集成門(mén)電路
2.4.1TTL反相器
2.4.2TTL“與非”門(mén)
2.4.3TTL集電極開(kāi)路門(mén)和三態(tài)門(mén)
2.5CMOS集成門(mén)電路
2.5.1CMOS反相器
2.5.2CMOS“與非”門(mén)和“或非”門(mén)
2.5.3CMOS漏極開(kāi)路門(mén)、傳輸門(mén)和三態(tài)門(mén)
2.6集成邏輯門(mén)電路的主要性能參數
2.7正、負邏輯的概念
*2.8利用Multisim測試TTL反相器的電壓傳輸特性
本章小結
習題
第3章組合邏輯電路
3.1概述
3.1.1組合邏輯電路的特點(diǎn)
3.1.2組合邏輯電路的功能描述方法
3.2組合邏輯電路的分析
3.2.1組合邏輯電路的分析方法
3.2.2組合邏輯電路分析舉例
3.3組合邏輯電路的設計
3.3.1組合邏輯電路的設計方法
3.3.2組合邏輯電路設計舉例
3.3.3含有無(wú)關(guān)項的組合邏輯電路設計
*3.4組合邏輯電路的競爭冒險
3.4.1競爭冒險現象
3.4.2競爭冒險的判斷
3.4.3競爭冒險的消除
3.5常用組合邏輯電路及其應用
3.5.1編碼器
3.5.2譯碼器
3.5.3加法器
3.5.4數據選擇器
3.5.5數據分配器
3.5.6數值比較器
*3.6利用Multisim分析組合邏輯電路
3.6.1小規模門(mén)電路構成的組合邏輯電路的仿真分析
3.6.2中規模組合邏輯電路的仿真分析
本章小結
習題
第4章觸發(fā)器
4.1概述
4.2基本觸發(fā)器
4.2.1基本觸發(fā)器電路組成和工作原理
4.2.2基本觸發(fā)器的功能描述
4.3同步觸發(fā)器
4.3.1同步RS觸發(fā)器
4.3.2同步D觸發(fā)器
4.3.3同步JK觸發(fā)器
4.3.4同步T觸發(fā)器
4.4主從觸發(fā)器
4.4.1主從RS觸發(fā)器
4.4.2主從JK觸發(fā)器
4.5邊沿觸發(fā)器
4.5.1維持阻塞式D觸發(fā)器
4.5.2邊沿JK觸發(fā)器
4.6不同類(lèi)型觸發(fā)器之間的轉換
4.6.1JK觸發(fā)器轉換成RS、D觸發(fā)器
4.6.2D觸發(fā)器轉換成RS、JK觸發(fā)器
4.7觸發(fā)器的電氣特性
*4.8利用Multisim分析觸發(fā)器
4.8.1同步RS觸發(fā)器的仿真分析
4.8.2邊沿JK觸發(fā)器的仿真分析
本章小結
習題
第5章時(shí)序邏輯電路
5.1概述
5.1.1時(shí)序邏輯電路的基本概念
5.1.2時(shí)序邏輯電路的功能描述方法
5.2同步時(shí)序電路的分析
5.2.1同步時(shí)序電路的分析方法
5.2.2同步時(shí)序電路分析舉例
5.3同步時(shí)序電路的設計
5.3.1同步時(shí)序電路的設計方法
5.3.2同步時(shí)序電路設計舉例
*5.4異步時(shí)序電路
5.4.1異步時(shí)序電路的分析
5.4.2異步時(shí)序電路的設計
5.5常用時(shí)序邏輯電路
5.5.1寄存器
5.5.2計數器
*5.6利用Multisim分析時(shí)序邏輯電路
5.6.1兩位同步二進(jìn)制計數器的仿真分析
5.6.2用74LS161N構成六十進(jìn)制計數器
本章小結
習題
第6章半導體存儲器與可編程邏輯器件
6.1存儲器概述
6.1.1半導體存儲器的分類(lèi)
6.1.2存儲器的性能指標
6.2只讀存儲器
6.2.1ROM的電路結構和工作原理
6.2.2掩膜只讀存儲器
6.2.3可編程只讀存儲器
6.2.4ROM的應用
6.3隨機存取存儲器
6.3.1RAM的電路結構
6.3.2RAM的存儲單元
6.3.3RAM的擴展
6.4可編程邏輯器件
6.4.1可編程邏輯陣列
6.4.2可編程陣列邏輯
6.4.3通用陣列邏輯
6.4.4CPLD、FPGA和在系統編程技術(shù)簡(jiǎn)介
6.5利用Multisim分析半導體存儲器
本章小結
習題
第7章脈沖波形的產(chǎn)生和整形電路
7.1概述
7.1.1矩形脈沖的基本特性
7.1.2脈沖電路
7.2555定時(shí)器
7.2.1555定時(shí)器的電路結構
7.2.2555定時(shí)器的工作原理
7.3施密特觸發(fā)器
7.3.1門(mén)電路構成的施密特觸發(fā)器
7.3.2555定時(shí)器構成的施密特觸發(fā)器
7.3.3施密特觸發(fā)器的應用
7.4單穩態(tài)觸發(fā)器
7.4.1門(mén)電路構成的單穩態(tài)觸發(fā)器
7.4.2555定時(shí)器構成的單穩態(tài)觸發(fā)器
7.4.3單穩態(tài)觸發(fā)器的應用
7.5多諧振蕩器
7.5.1門(mén)電路構成的多諧振蕩器
7.5.2施密特觸發(fā)器構成的多諧振蕩器
7.5.3石英晶體多諧振蕩器
7.5.4555定時(shí)器構成的多諧振蕩器
*7.6用Multisim分析555定時(shí)器的應用電路
7.6.1555定時(shí)器構成的施密特觸發(fā)器的仿真分析
7.6.2555定時(shí)器構成的多諧振蕩器的仿真分析
本章小結
習題
第8章數/模與模/數轉換電路
8.1概述
8.2D/A轉換器
8.2.1權電阻網(wǎng)絡(luò )D/A轉換器
8.2.2倒T形電阻網(wǎng)絡(luò )D/A轉換器
8.2.3D/A轉換器的主要技術(shù)指標
8.3A/D轉換器
8.3.1A/D轉換的一般過(guò)程
8.3.2并聯(lián)比較型A/D轉換器
8.3.3逐次逼近型A/D轉換器
8.3.4雙積分型A/D轉換器
8.3.5A/D轉換器的主要技術(shù)指標
*8.4利用Multisim分析D/A和A/D轉換電路
8.4.1D/A轉換器的仿真分析
8.4.2A/D轉換器的仿真分析
本章小結
習題
部分習題參考答案
參考文獻