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数字电路设计

《数字电路设计》是2006年科学出版社出版的图书,作者是汤山俊夫。本书从数字电路与模拟电路的区别入手,介绍数字电路和数字IC,基本元件AND、0R、NOT的动作,触发器,计数器,定时器与时钟电路的制作,移位寄存器,高性能组合电路,基本接口,绝缘接口,由HDL组成的数字电路设计等。

出版社: 科学出版社; 第1版 (2006年8月1日)丛书名: 图解实用电子技术丛书 [1]

平装: 243页

正文语种: 汉语

开本: 16

ISBN: 9787030174949, 7030174941

条形码: 9787030174949

产品尺寸及重量: 24.1 x 16.9 x 1 cm ; 399 g

ASIN: B0011C9LD8

《数字电路设计》是“图解实用电子技术丛书”之一。

第1章 数字电路和模拟电路

1.1世界上电信号是否是模拟信号

1.2变化电压

1.3在数字电路中处理模拟信号

1.4数字电路的优点

1.5数字系统的优点

用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元存储器是用来存储二值数据的数字电路。从整体上看,数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

第2章 数字电路和数字IC

2.1数字电路

2.1.1表示灯亮、灭的方法

2.1.2区别“H”电平和“L”电平的电路

2.2实际IC的逻辑电平

2.2.1电源用5V启动

【专栏】TTL和CMOS

集电极开路门,即OC门,是一种能够实现线逻辑的电路。OC与非门电路的特点是将原TTL与非门电路中的VT3管(见图1)集电极开路,并取消集成电极电阻。所以,使用OC门时,为保证电路正常工作,必须外接一只RL电阻与电源VCC相连,称为上拉电阻,如图2(a)所示。

2.2.2研究数字IC的“H”电平和“L”电平

【专栏】数字IC的型号

2.2.3IC的“H”电平和“L”电平的规格

【专栏】逻辑系列的种类

2.2.45V电源发生变动的情况下

2.3输入信号和输出信号的时间关系

2.3.1输出信号一定比输入信号滞后

2.3.2IC滞后时间的表示方法

2.3.3实际IC的滞后时间

2.4将IC相连接时的问题

2.4.1可连接的负载的数量输出负载数

2.4.2TTL情况下由输入输出电流值决定

2.4.3系列不同时要加以注意

2.4.4CMOS情况下滞后时间增加

2.4.5连接TTL和CMOS时的注意点

【专栏】旁路电容的作用

第3章基本元件AND、OR、NOT的动作

3.1三种基本逻辑门AND、OR、NOT

逻辑门(Logic Gates)是在集成电路(Integrated Circuit)上的基本组件。简单的逻辑门可由晶体管组成。这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”门,“或”门,“非”门,“异或”门(Exclusive OR gate)(也称:互斥或)等等。逻辑门可以组合使用实现更为复杂的逻辑运算。

3.1.1逻辑与门(AND)

3.1.2逻辑或门(OR)

3.1.3逻辑非门(NOT)

3.1.4AND、OR、NOT的组合电路举例

3.1.5掌握门电路的图形

【专栏】逻辑电路图形符号

3.2将期望的功能置换为门电路

3.2.1与非门NAND、或非门NOR的作用

3.2.2o符号的使用方法和逻辑的置换

3.2.3组合电路练习

3.2.4异或门EXOR

【专栏】IEC/JIS规定的逻辑电路图的表示

第4章 触发器

4.1保持数字信号的基本技术

4.1.1在信号上加锁锁存器

4.1.2RS锁存器

4.1.3决定最初状态的初始化

4.1.4实际的RS锁存器

【专栏】关于时序图

4.1.5专用的RS锁存器

4.1.6数据的锁存

4.1.7实际的D锁存器

4.2与时钟同步的信号的保持方法

4.2.1同步RS触发器

4.2.2边沿触发的触发器

4.2.3实际的同步式触发器

4.2.4最常使用的JK触发器

4.3触发器的正常利用法

4.3.1建立时间和保持时间

4.3.2实际的设计

4.3.3最高重复频率

4.3.4与时钟同步的边沿检测

4.3.5与输入信号同步的边沿检测

4.3.62相信号发生电路

第5章 计数器

5.1数的计数法

5.1.1二进制数和十进制数

5.1.2BCD码和十六进制数

5.2计数器的构成和基本动作

5.2.1计数器的基本电路

5.2.2加计数器和减计数器

5.2.3非同步计数器

5.2.4同步计数器

5.3计数器IC的利用方法

5.3.1非同步计数器7493的使用方法

5.3.2同步计数器74161/163使用方法

5.3.3加/减计数器74193

5.4.4000/4500CMOS系列特有的计数器IC

5.4.1多段二进制计数器4020/4040/4024

5.4.2振荡电路内藏24段计数器4521

5.4.3约翰逊计数器4017/4022

第6章 制作定时电路

6.1制作定时的基本技术

6.1.1延迟数字信号延迟电路

6.1.2制作小的延迟

6.1.3由TTL组成的延迟电路

6.1.4延迟的界限

6.1.5波形延迟的缺点

6.1.6整形波形

6.2应用延迟电路的定时电路

6.2.1附加二极管

6.2.2检测信号的上升/下降的电路

6.3单稳多谐振荡器

6.3.1单稳多谐振荡器74LS123

6.3.2再触发功能和强制复位

6.3.3延迟型的脉冲发生电路

6.3.4使用CMOS的单稳多谐振荡器

6.3.5由CMOS引起的单稳态的问题点

第7章 制作时钟电路

7.1利用RC延迟的振荡电路

7.1.1RC振荡电路的原理

7.1.2TTL电路的工作和计算不一致

7.1.3用2段CMOS构成的振荡电路

7.1.4用3段CMOS构成的振荡电路

7.1.5控制振荡电路的方法

7.1.6由LC组成的振荡电路

7.1.7利用施密特触发器的振荡电路

7.2稳定度高的振荡电路

7.2.1TTL晶体振荡电路

7.2.2CMOS晶体振荡电路

7.2.3陶瓷振子组成的振荡电路

第8章 移位寄存器

8.1移位寄存器的基本功能

8.1.1触发器的串联连接

8.1.2输入数据串行移动的效果

8.2计数器功能的利用方法

8.2.1串行输入并行输出8位移位寄存器74164

8.2.2约翰逊计数器中的应用

8.2.3环形计数器中的应用

8.3串行传输电路中的应用

8.3.1串行数据的波形检测电路

8.3.2具有并行输入的通用移位寄存器74194

8.3.3并行一串行变换电路

8.3.4串行一并行变换电路

第9章 高性能的组合电路

9.1译码器

9.1.1由组合逻辑组成的译码器

9.1.2BCD十进制译码器7442

9.1.3译码器的扩展方法

9.1.4串行数据的译码器

9.1.5其他的译码器IC

9.2编码器

9.2.1晕一3行优先编码器

9.2.2十进制一BCD编码器

9.2.316输入的编码器

9.3数据选择器/多路转换器

9.3.18-1行数据选择器/多路转换器74151

9.3.2并行一串行数据变换电路

9.3.3一致检测电路中的应用

9.3.4多通道数据传输电路

9.3.5其他的选择器/多路转换器IC

第10章 基本接口

10.1和机械触点的接口

10.1.1机械触点的宿命振荡

10.1.2使用RC延迟去除振荡

10.1.3使用Rs锁存器除去振荡

1o.1.4使用移位寄存器的振荡去除电路

10.2整形波形的电路

10.2.1波形变钝会增加误动作

102.2阈值电压也具有磁滞的效果

10.2.3施密特触发器IC的实验

10.3晶体管的利用和电平变换

1o.3.1晶体管开关

10.3.2加快开关速度的方法

10.3.3再高速时饱和变浅

10.3.4变换逻辑电平的电路

10.4驱动大负载

10.4.1晶体管开路集电极

10.4.2要想增加电流放大倍数,连接成达林顿管

10.4.3达林顿管驱动器

10.4.4驱动继电器举例

第11章 绝缘接口

11.1使用光电耦合器

11.1.1绝缘接口的理由

11.11.2驱动光电耦合器

11.1.3谋求响应加速的一种方法

11.1.4高速型光电耦合器-

11.1.5低功耗型光电耦合器

第12章 由HDL组成的数字电路设计

12.1不画电路图的设计方法

12.1.1电路图组成的设计和HDL,组成的设计的区别

12.1.2进行HDL的语言设计时不能忘记的事情

12.2HDL(HardwareDescriptionI。anguage)

12.3HDL的描述方法

12.4D触发器

12.5计数器和移位寄存器

12.5.1同步计数器

12.5.2移位寄存器(74164)

12.5.3环形计数器

12.5.4不使用功能定义的情况

12.5.5同步复位和非同步复位

12.5.6十进制计数器

12.5.7加/减计数器(逻辑设计)

12.6加法器的动作和设计

12.6.1半加器

12.6.2全加器

12.6.3设计4位加法器

12.7乘法器的动作和设计

12.7.14位X4位乘法器电路

12.7.2.用HDL描述的乘法电路

12.7.3由HDL组成的设计是万能的吗

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