作为全新的实用型数字电子技术教材，本书借鉴了目前国外知名高校同类教材的选材和教学理念，将传统手工数字技术与现代自动化数字技术的基础知识和工程理论有机融合，使读者能十分流畅地实现从学习传统数字技术基础知识向现代数字技术的平滑过渡及大幅跨越! 本教材突破了传统教学模式的局限，将目标定位于使学生在数字电子技术的基础理论（包括VerilogHDL的学习）、实践能力和创新精神三方面有明显的进步。引导学习者基于全新的数字技术平台上强化自己的学习效果，得以高起点地适应相关后续课程的要求，同时最大限度地降低对先修基础知识的依赖。 本书前4章以及第6、7章等的主干内容与传统教材的安排基本相同，包括数制、逻辑门基本结构与功能、逻辑函数、组合电路、触发器和时序电路等，但减少了门电路与脉冲电路底层电路结构的内容，这有利于将此课程安排得尽可能的提前。教材的核心创意是引入了广义译码器概念、计数器一般模型以及状态机，为传统手工数字电子技术与现代数字技术的有机融合与平滑过渡奠定了基础。故在第5、第8以及后续章节的部分内容中逐级引入了现代数字技术的基础内容。尽管本书涉猎内容广泛，各章内容结构严谨、相互依存、前后穿插，但通过科学的编排，整体授课学时数反而大为减少，这为学习者增加了更多的实践机会。     读者对象：本书可作为高等院校电子工程、通信、工业自动化、计算机应用技术等专业的专业基础教材或课外自学参考书。

随着数字电子技术的飞速发展和应用领域的延伸扩张，仅仅在30多年前尚未曾有过的大量学科纷纷出现在高等教育的课程设置中。如DSP技术、SoC设计、EDA技术、计算机结构与设计、网络技术、数字通信、嵌入式系统等。这其中许多被列为当今的核心科技学科和自主型科学技术的重心，引领着未来电子技术和科技的发展方向。在这高速的电子技术历史变革中，我们目睹了曾经的TTL器件5V工作电压迈向了低于1V的芯核电压；曾经的数MHz的CPU主频跨入了10GHz的门槛；一度靠手工设计技术将仅含数个逻辑门的74系列器件组合成“板上系统”的时代脱胎为基于EDA技术实现的含上千万门的“片上系统”时代。所有这一切，把作为这一领域的专业基础课——“数字电子技术”的地位和重要性推到了前所未有的高度，同时也对这一课程的教学内容提出了尖锐的挑战！ 然而遗憾的是，目前国内高校的数字电子技术基础课的绝大部分教材内容和教学模式仍然停留在20世纪70年代末。这一现状严重影响了应有的教学质量和就业竞争力。 一、目前课程教学内容、教学模式和教学目标，存在的基本问题 （1）过于偏重“理论”教学而忽视实践能力的培养 暂且不提其“理论基础”是否适用于后续课程的学习，仅其学习模式和学时安排就有悖于此课程的基本性质——技术基础。调查表明大多数学校对此课程的学时安排是64学时授课、16学时实验，而且以验证性实验为主；显然，实践要求被严重弱化。而且将此课程基本退化为依赖题海战术的普通基础课，诸如搞试题库、习题集、标准答案、联校统考等。殊不知这一切恰恰埋没了这门作为当今电子科技领域最富变化，最具活力，最贴近实践，最需创新能力的学科的鲜明特质，偏离了此课程真正的教学目标和教学要求，特别是抹杀了此课程作为创新意识启蒙这一重要目标的实现。其结果是造就了大批只擅长纸面答题而畏惧动手实践的学习者，严重影响了后续课程的学习和求实创新精神的培养。事实上，作为一门面向技术的主干必修课，它既是许多重要后续课程的基础课，同时又理应成为培养尊重实践、勇于探索、积极创新等优良素质的启蒙学科。现代电子与计算机领域中拥有重大经济价值的自主创新项目多产生于数字电子技术领域。显然，数字电子技术的教学应该是呵护和激发创新精神的源头，这个领域不需要什么习题集，也永远没有标准答案，它提倡个性、鼓励想象、适应变革、崇尚实践！ （2）陈旧的教学内容 那些无法与现代数字技术接轨的陈旧教学内容，主要包括对传统组合电路和时序电路的分析与设计的纯手工技术，及数十年不变地围绕这一课程的核心教学内容（就如同一包内容不变而生产日期不断被更新的过时食品）。所有这些似乎与教材的不断再版和更新无关，教材从不直白这些内容实为仅适合于低速小规模数字电路设计的“手工数字技术”，也没有任何文字坦陈将要传授给学生的不过是诞生于上世纪60年代、成熟于70年代、完全淘汰于80年代初的陈旧的内容。美国Stanford大学的J.F.Wakerly在其《数字设计原理与实践》一书中说：“如何帮助学生去适应不可避免地要面临的变化，这才是最困难的。因为在这个领域的一般教科书都因摩尔定律而缩短了它的适用期”。 这无疑会在读者中产生许多误导，例如会误将过时的手工技术、分析方法和设计流程当成现代数字技术基础知识去应用；或将逻辑化简误当做系统优化的目标去追求；或将逻辑功能手工分析方法误认为就是现代数字系统的时序分析；甚至会将这些教材中仅适合于低速小规模条件下的数字知识当成一般数字技术误用到高速大规模逻辑设计中。 至于将IEEE/ANSI曾于1984年制定的，并很快在国际上淘汰的逻辑图形符号标准，一直在我国教科书中作为“国家标准”沿用至今，则是另一明证。其实这种早已过时的所谓国标符号，早于上世纪80年代后期的数字技术业界就升级至ANSI/IEEE—1991标准（Distinctive shape Symbols）。其结果是，迫使已完成现在的数字电路课程学习的学生，不得不重新学习和熟悉ANSI/IEEE—1991标准的逻辑符号，才能面对实用的电子工程技术。 （3）脱离工程实际 教材中充斥着偏离工程实际的伪命题和伪技术。例如，当今的TTL 74LS系列器件原本可毫无问题地与CMOS器件相互接口，甚至3.3V I/O电平的器件也能可靠地接口TTL和CMOS器件，然而教材中无不推荐使用诸如要加上拉电阻、三极管电路或是插入专用驱动器件(如40109)等多种所谓“接口技术”，来解决这些无中生有脱离实际的“电平不匹配”命题；或者介绍要用3个CMOS驱动十个TTL器件之类的夸张“技术”；再如对于毛刺脉冲的解决方案，工程上原本应该选择时序电路，然而书中却罗列了许多脱离实际甚至错误的方法，如改变逻辑结构的“冗余技术”、端口接电容的滤波技术等；更有甚者，单纯地介绍只要获得对应的反馈逻辑函数，就能通过控制通用逻辑器件的清零或置数端，构建成指定进制的计数器。却从不提及或讨论，以此类方法设计的逻辑系统在外部温度或电磁环境等因素发生变化时，控制逻辑信号是否会出现毛刺脉冲，从而提前启动清零或置数。例如，74LS161理论上的十二进制计数设计很可能由于外部因素而变成八进制计数器！ （4）知识体系的结构性缺陷 传统教材知识体系的结构性缺陷主要表现在以下3个方面： ① 知识体系不具备以此及彼的可推广性和一般性。例如无法将逻辑电路的分析方法应用到实际工程上，因为现在只做时序仿真；又如给出的设计时序电路的经典5步骤其实只适用于简单电路（如模7计数器等）设计，根本无法推广到更实用的诸如模70、模700乃至模7000等多变量的同类计数器的设计，从而约束了学生的创造力。 ② 仅罗列枝节性知识，没有将这些知识上升为一般性理论和实践依据。例如，罗列了各种时序电路应用模块（如各类计数器），给出了诸如状态变量、状态图、状态表等重要概念，却始终没有迈上“一切同步时序电路都是状态机的特殊形式”的关键台阶。所导致的后果是，多数学习者除了仅能完成基于笔头的“书面实践”外，无法再向前多跨一步。 其实这种教学安排违背了人的基本认识规律。人类对自然的认识规律就是从特殊到一般，再从一般回到特殊的过程；而人对自然的能动作用则体现在后一阶段。如果教学中只罗列各类计数器的类型和设计，却不将学习的认识推向更高更一般的层次，即状态机的设计与应用（国外许多知名同类教材都介绍状态机的设计），无疑是舍本求末之举。 ③ 缺乏前后呼应的一致性。尽管教材都安排了存储器、模数、数模等实用器件的介绍，但都仅仅限于对它们的结构和原理的介绍，却不介绍它们的实用方法，更没有相关的实验安排，完全违背了技术基础类教材的基本要求。一般而言，对于后文安排的实例性项目（如ADC0809），理应利用前文给出的有关逻辑电路的分析与设计知识，给读者展示使用这些器件的技术，乃至综合应用方法，这本是冠以“技术基础”教材的分内责任。然而遗憾的是，A/D、D/A、ROM、RAM这些在数字技术中极其重要的内容却仅停留在结构原理的介绍上，与主干内容亦呈游离状态，使得本来以推介“技术”为目标的教科书沦为器件说明书。其原因只有一个，即疏漏了状态机设计和应用等核心知识的介绍！其实，一些即使加入了EDA知识和硬件描述语言（HDL）的同类教材也存在相同问题。 （5）技术理念落后 所传递的落后技术理念主要包括无法适应现代数字技术的低速小规模电路理念。例如，甚至在最新版的权威教材中仍有这样的文字：“在数字系统中，常常需要用到一些脉冲信号的产生和变换电路”，“单稳态电路也是数字系统中常用的一种脉冲整形电路”。事实上，即使现代最小规模的数字系统设计中也不会包含任何脉冲信号变换或诸如单稳态类涉及阻容元件的电路，这是因为现代数字系统的普通工作频率都高达数十至数百MHz，而涉及阻容元件模拟电路的脉冲变换或单稳态电路的频率通常无法超过百kHz。一个如此低频率的电路怎么可能出现在数字系统中呢？显然是低速理念在做怪。殊不知现代数字系统与模拟电路已是两个分离的世界，它们被独立研究，单独设计，它们之间的联系只能是A/D和D/A。无疑，数字技术教学中，落后的技术理念引起的概念和技术误导是明显的。 （6）教学目标定位过低 在长期延续下来的低速小规模理念的引导下，数字电路教学低下的教学目标定位是必然的。大多数教学情况除了满足于纯笔头的书面考核外，其动手能力的训练基本仍停留在几十年一贯制的基于74系列器件的译码器、计数器、抢答器和交通灯控制之类低层次简单设计上。这势必使学生以极低的起点和过窄的视野去面对大量重要的后续课程的学习。 相比于此领域的教学改革先行者的成就，其间的差距是巨大的。例如国内已有不少院校（包括我校部分专业）将数字电路放在第一或第二学期，实践训练的内容包括超过数万至数十万逻辑门规模的数字系统自主设计训练，不少受益的学生在各类电子设计竞赛中获得了好成绩；又如美国Stanford大学将数字电路课Digital System(1)也放在本科第2学期；清华大学电子系本科生从一入学就人手获得一块Altera FPGA实验开发板，该校计算机专业本科二年级学生就能自主设计出各种极具创新特色的数字系统，如VGA图形显示控制、数字立体声播放器设计等数字游戏项目；美国Michigan大学本科一年级学生就能设计数字电子琴，其中FPGA控制VGA显示五线谱，PS/2键盘作为琴键；东南大学在一次省级数字电路课程电子设计竞赛中，有一组同学完成了指纹识别数字锁的设计而获一等奖。 （7）课程安排的时间太晚 目前此课程绝大多数情况下仍被放在本科第4甚至第5学期。这在30年前没有什么不妥，因为那时数字技术起步不久，还没有什么上规模的数字产品，与数字技术相关的课程也非常少，因此那时的数字电路课对后续课程或就业的影响甚微。此外，那时的数字技术尚处于低速小规模手工技术阶段，这使得数字电路与模拟电路常同时出现于同一电路结构中，从而要求学习者较多地关注脉冲及数字信号的产生与处理上（而非现代数字技术所追求的功能实现和系统优化上），这就要求读者具备更多的数学知识、半导体器件知识和模拟电子线路的基础知识，于是使得此课程根本无法提前安排。 但在今天，随着基于数字技术基础的大量相关课程的爆炸式涌现，该课程已成为许多重要后续课程必不可少的基础课。然而第4、5学期过晚的课程安排导致余下过短的时间（通常不到1年）使学生难以应付大量的后续课程的加入，更不可能有足够的时间通过有效的实践来消化它们，学习效果自然大打折扣。而这些课程又多数与未来的就业或可能的深造关系密切。实际上，这种状态改变的关键是应认识到，当今是数字技术和系统集成的时代，对于数字技术的学习，完全可以暂时把模拟电子技术及其理论暂时先放在一边，从而有条件将此课程的教学提前几个学期进行。 二、本教材在内容编排与选材、实验内容与模式、目标定位等方面的突出特点 鉴于以上讨论，并针对数字电路传统教材和教学中存在的问题，本书在内容编排与选材，实验内容与模式，课程设置和学习目标定位上，突出了以下特点： （1）将传统数字技术与现代数字技术有机融合 为了改善目前此类教材内容过于陈旧的现状，不少新版教材也增加了诸如硬件描述语言、FPGA应用、EDA软件应用等内容，但除了机械地增加几个章节外，并没能将传统与现代的内容之间进行“无缝接轨”加工，即在传统教学内容中看不到向现代技术走向的任何脉络痕迹和铺垫，而在加入的现代数字技术章节中也体现不出对前期教学内容的传承性、延续性和奠基性；其结果除了增加更多的学时外恐怕就是学习者的迷茫了。 有鉴于此，本教材的做法是，在介绍组合电路的第4章的大部分内容前仍旧按照传统的方法，介绍了组合电路的性质、分析方法和设计技术等，再给出一系列逻辑器件的功能用法的说明。但在最后，将前文所列的诸如编译器、编码器、加法器等器件做一归纳和升化，提出任何组合电路的本质是相同的，只要用一张能表达它们输入输出关系的真值表即可描述，于是引入了广义译码器概念，使读者对组合电路的认识和处理方法上升到一个一般化的层面，从而能在第5章的QuartusII软件应用介绍中，顺理成章地将之前所学的知识融入到现代数字技术的组合电路设计与分析中。同理，在第7章的时序电路基本内容部分，特别是在对各类计数器及相关集成器件功能的分析设计的介绍后，将它们抽象为一个传统教材中不曾有的万变不离其中的同步时序电路一般模型，其实它是由一个广义译码器和一个简单的寄存器构成的，而从广义译码器又概括了组合电路的全部内容，从而将基于传统方式繁复而不具一般意义的时序电路设计回归为一个普通译码器的设计。 再前进一步，第7章在最后证明了一切同步时序电路，包括计数器，都不过是状态机的特殊形式。进而证明，构成状态机中的广义译码器本质上就是一个状态译码器，而这部分电路模块是现代自动设计技术中最容易解决的部分！由此便水到渠成地引导读者学会了利用传统知识来设计各类有限状态机，乃至任何形式的组合与时序电路功能模块。例如，学会利用状态机控制各类熟悉的对象，如步进电机、电饭煲或A/D采样的控制等在传统教材中不可能有的实验项目，达到了将传统手工数字技术与现代自动化数字技术的基础理论和工程实践有机融合的目的，实现了从学习传统数字技术向现代数字技术的平滑过渡! 为了能在第8章中，根据前文的铺垫给出基于现代数字电路自动设计技术的软硬件设计与分析方法，及时推出相关的硬件实验项目，同时节省学时数，在第4章和第6章（此章也介绍了触发器）中根据前文的知识铺垫及时穿插着给出了PLD结构的内容。 （2）优化教材结构，使课程能大幅提前 从以上讨论的情况看，本科数字电子技术课程的大幅提前具有极端重要性。从本校已经历的至少5个成功的该课程的教学试点周期（早至本科第2甚至第十学期），以及参与该试点的学生后期学业与能力培养来看，也具有良好的可行性。据此，在总体上不减少传统和现代数字技术必备的基本内容，且保证教学成效的前提下，本教材在前期知识中大幅减少逻辑门底层电路结构和脉冲电路（只是放在最后一章）的介绍，最大限度地降低对前期基础知识的依赖（如高等数学、模拟电子线路）及对此课程的学习门槛。在学习和实践过程中允许保留无关大局的疑问和不解，因为这可留待在后续相关课程中带着问题来学习和解惑，同时也鼓励并安排学生从课本以外的资料中寻求答案，解决问题，开拓视野。事实上，现在多数国外同类教材都不对门电路的结构做深入说明，至多介绍器件的电气特性。因为在现代电子系统设计中，对于深入底层结构的理解与否并不会影响系统集成的设计水平，更何况，后续的电路分析和模拟电子线路课程能做很好的补充。这一安排的另一好处是，大幅减少了教学课时数，这有利于将更多的课时数让位于实验与工程设计训练。 （3）信息透明，保持知识结构的合理性和新颖性 鉴于电子技术类知识的强烈时效性，凡有必要处，都将毫不掩饰地指明教材中相关内容的历史背景和适用范围，随时说明这些内容属于阶段过渡性质的还是既定的学习目标，哪些理论和技术适应于低速小规模条件，哪些方法或器件仅在历史上是常用的；清晰说明手工技术与现代自动技术间、数字系统的传统分析方法与现代分析方法间的区别等，使读者能及时调整自己的关注重心。尽管本教材中也大量介绍了传统（手工）数字技术的内容，但这只是为最终目标服务的，即引导读者基于新的数字技术理念，在全新的软硬件平台上强化数字技术基础知识的学习效果。此外在存储器（第9章）和模数、数模（第10章）章节中安排了许多针对性强的应用实例和相关的自主创新型综合实践项目，这种安排在传统教材中是不存在的，但却是必不可少的。 加拿大多伦多大学数字电路教材《Fundamentals of Digital Logic》作者Stephen Brown说：“虽然现代设计人员已经不再使用手工设计技术了，但手工设计可以让学生直观地了解数字电路是如何工作的。可以让学生深入了解自动化设计技术的优点”。但他同时指出其教材的重点是介绍自动设计技术，这与本教材的结构安排是吻合的。 （4）有利于与其他重要后续课程构成创新能力教学课程体系 基础理论和技能的教学固然重要，但培养学生的自主学习能力，激发学生的创新思维，鼓励学生的创造性实践则更重要，这是授人以渔的久长之计！因此，作者并没有将这本教材作为一本孤立的数字电子技术基础课程的课本来构建，而是兼顾其与后续课程的衔接，包括基本知识的衔接、实验内容的过渡、设计项目的可延伸性，以及对创新能力培养的铺垫等，尽可能为后续课程营建良好的接口。由此便可将数字电路、单片机技术、EDA技术、SoC、嵌入式系统等具有较大相关性的课程构建一个课程系列有机体。这个体系最早可以从本科第十学期开始，在完成数字电路课程后，相关课程紧随其后。无疑，这样的课程设置将比传统情况整整提前约3个学期，其意义显然是重大的。这可以优化相关专业的课程设置，让学生提前进入理论与工程实际相结合的高效学习和训练阶段，提前激发创造欲望，提前具备进入自主设计性空间的能力，提前为未来的学习和实践打开充裕的时间空间、自主学习空间和就业准备空间。我校的局部教学试点也给出了有说服力的证明，例如相比于其他同类情况，那些曾经参加这一教学体系的同学在大学生电子设计竞赛、飞思卡尔车模大赛，以及一些企业赞助的自主设计赛事中都获得了更多的奖项和更好的成绩。 （5）注重自主创新能力培养 本教材的目标定位有两个：① 现代数字电子技术基础知识的传授和对应的实践能力的培养；② 通过教学的启迪和教材中大量的有创意的实验项目训练，能动地激发创新意识，培养自主创新能力。从而使学生在数字电子技术的基础理论、实践能力和创新精神3方面能得到同步收获，有能力提早进入大学生课外科技活动。本书以数字电路手工技术的介绍作为跨上进一步学习的台阶，以自动设计技术的学习为能力培养的手段，注重现代数字技术基本知识、理论和方法的介绍，注重工程能力、分析能力和实践能力的培养，全书构建了一个从介绍基础知识向创新能力培养逐级递进的学习和实践的阶梯。特别是介绍了状态机构建和数字系统自动设计软硬件后，为读者在这一领域自主设计能力的发挥和创新思路的验证提供了武器和实现平台。 （6）以表格形式应用HDL，优化学时安排 有不少同类教材意在对当前数字电路课程陈旧内容过多的现状进行改革，增加了有关HDL和EDA软件应用的章节。然而对于HDL普通的讲授方法是十分费时费力的，其结果是，这些另加入的内容迫使原来的数字电路课程的课时数大增。然而在多数学校有限学时数的条件下，反倒影响了数字电路核心内容的教学，违背了这一教学改革的初衷。 本教材在推出广义译码器和计数器一般模型的基础上证明了：一般数字电路的最核心的功能模块是广义译码器，其实就是组合电路模块，而组合电路模块的表述和构建的关键就是一张真值表。即只要获得了表述组合电路功能的真值表，就能通过数字系统自动设计软件完成对应的组合电路的设计与测试。由此不难发现仅使用HDL的case语句来表述这个真值表，就能顺利解决HDL教学费时的问题。于是在教材中，对于HDL仅以“表格”方式利用极少数语句实现关键部件的设计，而完全不必费时地去专门学习HDL知识，从而聚焦重点知识，注重系统设计，着眼能力培养，极大缩短了授课的学时数。 本教材推荐的授课课时数仅约40学时，实验课时则不少于32学时，验证性实验约15%，其余为自主设计与创新型实验，且建议另外再增加配套的实践环节和实验课时数。读者在完成本书的学习及推荐的实验，以及以上提到的课程体系后，有理由相信已具备了参加大学生电子设计竞赛等课外科技活动的知识和实践能力，而这时最多刚完成二年级的学习！ 对于本书配套的PPT教学课件、实验指导课件、实验源程序，以及mif Maker应用软件等资料的免费索取，可浏览电子工业出版社网址www.hxedu.com.cn或相关网址：www.kx-soc.com。 作者E-mail：pmr123@sina.cn，欢迎就数字技术基础的教学改革交流探讨。 作 者

第1章 数制与码制 （1） 1.1 模拟信号与数字信号 （1） 1.1.1 模拟信号与数字信号的概念 （1） 1.1.2 数字电路与模拟电路的区别 （1） 1.1.3 数字电路的特点 （2） 1.2 数制 （3） 1.2.1 十进制数表述方法 （3） 1.2.2 二进制数表述方法 （4） 1.2.3 十六进制数表述方法 （5） 1.2.4 八进制数表述方法 （5） 1.3 数制转换 （6） 1.3.1 十六进制数、二进制数与十进制数间的转换 （6） 1.3.2 十进制数转换为二进制数、十六进制数 （6） 1.3.3 二进制数与十六进制数间的转换 （7） 1.4 数的码制 （8） 1.4.1 十进制编码 （8） 1.4.2 十进制数的BCD码表示方法 （10） 1.4.3 字母数字码 （10） 1.4.4 码制 （11） 1.4.5 用补码进行二进制数计算 （14） 习题 （14） 第2章 数字逻辑门 （17） 2.1 基本逻辑门 （17） 2.1.1 逻辑代数的三种基本运算模型 （17） 2.1.2 基本逻辑符号 （18） 2.1.3 与非门 （20） 2.1.4 或非门 （21） 2.1.5 异或门 （21） 2.1.6 同或门 （22） 2.2 集成电路逻辑门 （23） 2.2.1 MOS晶体管的结构与工作原理 （23） 2.2.2 CMOS逻辑门的结构与工作原理 （24） 2.3 TTL与CMOS集成电路逻辑门器件 （26） 2.3.1 逻辑门的器件类型与技术参数 （26） 2.3.2 集成电路门的技术参数 （27） 2.3.3 TTL与CMOS集成电路的传统接口技术 （31） 2.3.4 器件的封装 （31） 2.4 辅助门电路 （32） 2.4.1 三态门 （32） 2.4.2 集电极开路门 （33） 习题 （35） 实验 （36） 第3章 逻辑函数 （38） 3.1 概述 （38） 3.2 逻辑代数的运算规则 （38） 3.3 逻辑函数的表述形式 （42） 3.4 逻辑函数的标准形式 （43） 3.5 逻辑代数化简方法 （46） 3.6 卡诺图化简法 （48） 3.6.1 与或表达式的卡诺图表示 （48） 3.6.2 与或表达式的卡诺图化简 （49） 3.6.3 或与表达式的卡诺图化简 （51） 3.6.4 含无关项逻辑函数的化简 （51） 3.6.5 多输出逻辑函数的化简 （52） 习题 （53） 第4章 组合逻辑电路 （55） 4.1 组合逻辑电路手工分析 （55） 4.2 组合逻辑电路手工设计方法 （57） 4.3 编码器 （59） 4.3.1 二进制编码器 （59） 4.3.2 二-十进制编码器及其应用 （60） 4.4 译码器 （62） 4.4.1 二进制译码器 （63） 4.4.2 二-十进制译码器 （64） 4.4.3 用集成译码器实现逻辑函数 （64） 4.4.4 显示控制译码器 （65） 4.5 数据选择器与数据分配器 （68） 4.5.1 数据选择器 （68） 4.5.2 用数据选择器实现逻辑函数 （70） 4.5.3 数据分配器 （71） 4.6 加法器 （71） 4.7 比较器 （73） 4.8 广义译码器概念 （74） 4.9 可编程逻辑器件 （75） 4.9.1 PLD概述 （75） 4.9.2 可编程逻辑器件的发展历程 （76） 4.9.3 可编程逻辑器件的分类 （77） 4.9.4 简单PLD结构 （78） 4.10 组合电路的竞争与冒险 （82） 习题 （84） 实验 （87） 第5章 组合电路的自动化设计与分析 （88） 5.1 手工数字技术存在的问题 （88） 5.2 数字技术自动设计与分析流程 （89） 5.3 原理图输入法逻辑电路设计 （92） 5.3.1 QuartusII软件简介 （92） 5.3.2 电路原理图编辑输入 （93） 5.3.3 创建工程 （94） 5.3.4 功能简要分析 （96） 5.3.5 编译前设置 （97） 5.3.6 全程编译 （98） 5.3.7 时序仿真测试电路功能 （99） 5.4 引脚锁定和编程下载 （101） 5.4.1 引脚锁定 （102） 5.4.2 配置文件下载 （103） 5.4.3 JTAG间接模式编程配置器件 （104） 5.5 用Verilog来表述广义译码器 （105） 5.5.1 用Verilog表述真值表及组合电路的设计 （105） 5.5.2 三人表决电路的语句表述方式 （108） 5.5.3 Verilog对广义译码器的其它表述方式 （109） 实验 （111） 第6章 触发器及含触发器的PLD （113） 6.1 概述 （113） 6.2 RS触发器 （113） 6.2.1 基本RS触发器 （114） 6.2.2 具备时钟控制的RS触发器 （115） 6.2.3 RS触发器应用示例 （116） 6.3 D触发器 （117） 6.3.1 电平触发型D触发器 （117） 6.3.2 边沿触发型D触发器 （118） 6.4 主从触发器 （119） 6.4.1 主从RS触发器 （119） 6.4.2 主从JK触发器 （120） 6.4.3 边沿JK触发器 （121） 6.5 触发器间的转换 （122） 6.6 基于触发器的滤波电路设计 （124） 6.7 延时电路的设计与测试 （127） 6.8 含触发器的PLD结构 （129） 6.8.1 通用可编程逻辑器件GAL （129） 6.8.2 复杂可编程逻辑器件 （133） 6.8.3 现场可编程门阵列 （135） 习题 （140） 实验 （141） 第7章 时序逻辑电路 （143） 7.1 时序逻辑电路的特点与功能 （143） 7.2 小规模时序电路的手工分析方法 （144） 7.2.1 同步时序电路的分析 （144） 7.2.2 异步时序电路的分析举例 （146） 7.3 时序电路的手工设计方法 （147） 7.3.1 时序电路的手工设计步骤 （147） 7.3.2 设计举例 （148） 7.4 寄存器 （150） 7.4.1 并行寄存器 （151） 7.4.2 移位寄存器 （152） 7.5 计数器及其手工设计 （154） 7.5.1 异步计数器设计 （154） 7.5.2 同步计数器设计 （155） 7.6 专用集成计数器应用 （160） 7.7 计数器通用设计模型 （162） 7.7.1 时序逻辑设计方案考察 （162） 7.7.2 计数器的一般结构模型 （163） 7.7.3 基于一般模型的4位二进制计数器设计 （164） 7.7.4 基于一般模型的BCD码计数器设计 （164） 7.7.5 基于一般模型的模可控计数器设计 （165） 7.7.6 基于一般模型的反馈清零法构成模12计数器 （166） 7.7.7 基于一般模型的同步加载型计数器设计 （166） 7.7.8 基于一般模型的异步加载型计数器设计 （167） 7.7.9 基于一般模型的可逆计数器设计 （168） 7.8 有限状态机 （168） 习题 （169） 实验 （172） 第8章 时序电路的自动化设计与分析 （173） 8.1 深入了解时序逻辑电路性能 （173） 8.1.1 基于74161宏模块的计数器设计 （173） 8.1.2 进位控制电路改进 （175） 8.1.3 控制同步加载构建计数器 （175） 8.1.4 利用预置数据控制计数器进位 （176） 8.2 一般模型结构的任意进制计数器 （178） 8.2.1 基于一般模型的十进制计数器设计 （178） 8.2.2 含自启动电路的十进制计数器的设计 （179） 8.2.3 有限状态机讨论 （180） 8.3 任意进制异步控制型计数器设计 （180） 8.4 四位同步自动预置型计数器设计 （181） 8.5 基于LPM宏模块的计数器设计 （182） 8.6 步进电机控制电路设计 （184） 8.6.1 步进电机原理简介 （185） 8.6.2 步进电机单向旋转控制电路设计 （185） 8.6.3 步进电机双向旋转控制电路设计 （187） 8.7 序列检测器状态机设计 （187） 8.8 数字频率计设计 （188） 8.8.1 双十进制计数器设计 （189） 8.8.2 6位十进制计数器设计 （190） 8.8.3 测频时序控制电路设计 （191） 8.8.4 顶层电路设计与测试 （192） 8.9 模型电饭煲控制电路设计 （192） 实验 （194） 第9章 存储器及其应用 （196） 9.1 概述 （196） 9.2 RAM （197） 9.2.1 RAM的分类与结构特点 （197） 9.2.2 SRAM的结构 （199） 9.2.3 DRAM工作原理 （201） 9.2.4 SRAM存储容量的扩展方法 （201） 9.3 ROM （202） 9.3.1 ROM的分类与结构 （203） 9.3.2 掩膜ROM （203） 9.3.3 可编程ROM结构原理 （204） 9.3.4 其他类型的存储器 （207） 9.4 FPGA中的嵌入式存储器 （208） 9.5 存储器应用电路设计 （209） 9.5.1 利用LPM_ROM设计查表式乘法器 （209） 9.5.2 简易逻辑分析仪设计 （212） 9.5.3 乐曲演奏电路设计 （215） 习题 （218） 实验 （218） 第10章 A/D与D/A转换器 （220） 10.1 概述 （220） 10.2 A/D转换器 （220） 10.2.1 D/A转换原理与结构 （221） 10.2.2 二进制权电阻网络型DAC转换器 （221） 10.2.3 倒T型电阻网络DAC （222） 10.2.4 DAC转换器的主要技术参数 （223） 10.2.5 DAC专用器件及其应用 （224） 10.3 A/D转换器 （225） 10.3.1 ADC工作原理 （225） 10.3.2 ADC种类 （227） 10.3.3 ADC的主要技术参数 （229） 10.3.4 典型集成A/D转换器及应用 （229） 10.4 正弦信号发生器设计 （232） 10.5 A/D采样控制状态机电路设计 （235） 习题 （238） 实验 （239） 第11章 脉冲发生与处理电路 （240） 11.1 多谐振荡器 （240） 11.2 单稳态触发器 （244） 11.3 施密特触发器 （250） 11.3.1 施密特触发器概述 （250） 11.3.2 集成施密特触发器及其应用 （252） 11.3.3 用施密特触发器构成多谐振荡器 （252） 11.4 555定时器 （253） 11.4.1 555的内部结构 （253） 11.4.2 555构成施密特触发器 （254） 11.4.3 555构成单稳态触发器 （254） 11.4.4 555构成多谐振荡器 （255） 习题 （256） 附录A 数字技术实验系统基本要求 （257） A.1 基本实验内容、方式和类型 （257） A.2 数字电路实验板基本结构与功能 （258） A.3 MIF文件生成器使用方法 （263） 参考文献

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