介本书内容包括数字逻辑概论、逻辑代数基础、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、数模和模数转换、存储器与微控制器、可编程器件PLD及电子设计自动化EDA、数字电子技术课程设计。

本书可作为高等院校电气、电子信息、自动化、计算机、通信工程、测控技术与仪器等专业的教材，也可作为研究生入学考试复习资料用书，同时也可以供有关专业工程技术人员阅读参考。

随着数字化和信息化技术的飞速发展，伴随高等教育大众化进程，就业竞争日趋激烈。评判人才质量的标准也从“合格标准”转变成“合需标准”，社会需要的是有一定理论基础，有较强的实战能力，有足够的创新意识的应用型人才。教材内容更新和定位面临新的挑战。为了适应新形势下电子技术的高速发展和社会需求，提高人才培养的能力、规格和质量，在教会学生数字电子技术基础知识的同时，培养学生会思考、会学习、会应用，才能使学生适应电子技术飞速发展的社会要求。

“数字电子技术”是一门重要的技术基础课，同时又是一门实践性和应用性很强的课程。因此，理论和实践紧密结合，培养学生的工程应用能力是编写本教材的目的。本书以培养高素质、创新型电子、电气信息类高级应用型人才为培养目标，突出理论和实践紧密结合、实用为主、注重实践的教学思想，在编写中力求反映数字电子技术课程和教学内容体系改革方向，反映当前教学的新内容，突出基础理论知识的应用和实践技能的培养。本书贯彻“教、学、练、思、做”相结合的原则，从能力培养的角度出发，使学生能够学以致用，培养学生分析问题和解决问题的能力，创建一种生动的教学模式。在体现科学性、先进性和系统性方面具有以下特色。

（1） 每章都有应用实例，以激发学生的学习兴趣，将理论知识与工程设计结合起来，实现工学结合，使学生建立学习信心并增强成就感，增强学习效果。

（2） 每小节后都有思考与练习，使学生变被动学习为主动思考学习，突出互动交流的功能，有利于对重点难点等核心问题的掌握。

（3） 本书反映了数字电子技术的新发展，重点介绍了数字电路的新技术和新器件。例如，讲述了存储器与微控制器、可编程器件PLD及电子设计自动化EDA，采用最新的标准，以新的知识充实教材。

（4） 本书所有内容、例题都配有精美的PPT课件，都有完善的电子教案和习题详细答案，建设立体化教材和多媒体课件，提供全方位的教学解决方案。

（5） 为便于教师施教和读者学习，每章末附有本章小结、习题（选择题、填空题、判断题、大题），强调知识与能力的结合，利于读者巩固和综合运用所学知识。

（6） 以应用为目的，用工程的观点删繁就简，在掌握分析方法和设计方法的前提下，对于数字集成电路的内部结构不进行过多的分析和繁杂的数学公式推导，力求简明扼要、深入浅出、易读、易懂、易学、易记，提高实用性和可操作性。

本书语言通俗易懂、层次清晰严谨，内容新颖实用、图文并茂、实践性强，特别是一些实际应用与教学经验的融入，使本书更具特色，可以帮助读者在短时间内完成数字电子技术基本理论和基本技能的掌握。

本书由李丽敏、张玲玉担任主编，张玉峰、张俐担任副主编，具体编写分工为：李丽敏编写第1、2章，叶洪海编写第3章，玄子玉编写第4章，李凤霞编写第5章，张玲玉编写第6章，张玉峰编写第7章，包宇编写第8章，黄金侠编写第9章，张冬妍编写第10章，张俐编写第11章。全书由李丽敏统编定稿并制作全部配套的多媒体教学课件PPT，本书由李晶担任主审。对所有为本书进行审阅并给予帮助的人，在此谨致以诚挚的谢意。

由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不当之处，恳请广大同仁和读者不吝赐教、批评、指正。

编者2015年4月

第1章数字逻辑概论1

11概述1

111模拟信号和数字信号1

112数字电路的特点及优点3

113数字电路的发展与应用4

114数字电路的分类5

115学习方法和建议6

12数制7

121进位计数制7

122进位计数制之间的转换10

13原码、反码、补码和补码运算13

131原码、反码、补码13

132补码运算15

14码制16

141二—十进制编码16

142可靠性编码18

143字符代码（ASCII码）20

15应用实例21

本章小结23

习题23

第2章逻辑代数基础25

21概述25

22基本和常用逻辑运算26

221基本逻辑运算26

222复合逻辑运算28

23逻辑代数的基本公式和常用公式31

231逻辑代数的基本公式31

232逻辑代数的常用公式32

24逻辑代数的基本定理34

241代入定理34

242反演定理34

243对偶定理35

数字电子技术25逻辑函数及其表示方法35

251逻辑函数35

252逻辑函数的表示方法36

253各种表示方法间的相互转换37

254逻辑函数的两种标准形式38

26逻辑函数的化简方法41

261公式化简法41

262卡诺图化简法43

27具有无关项的逻辑函数及其化简47

271约束项、任意项和逻辑函数中的无关项47

272具有无关项的逻辑函数的化简48

28应用实例49

本章小结51

习题51

第3章门电路53

31概述53

311门电路的常用类型53

312高低电平的实现54

313正逻辑与负逻辑54

32半导体器件开关特性55

321半导体二极管的开关特性55

322双极型三极管的开关特性56

323场效应管的开关特性58

33分立元件门电路60

331基本逻辑门电路60

332复合逻辑门电路63

34TTL逻辑门电路64

341TTL与非门64

342TTL门电路的其他类型70

343TTL集成逻辑门电路系列简介75

35CMOS门电路77

351CMOS反相器77

352CMOS与非门79

353CMOS或非门80

354CMOS传输门81

355CMOS三态门81

356CMOS逻辑门电路的系列及主要参数82

36集成逻辑门电路的应用84

361TTL与CMOS器件之间的接口问题85

362TTL集成电路的使用87

363CMOS集成电路的使用88

37应用实例90

本章小结91

习题92

第4章组合逻辑电路96

41概述96

411组合逻辑电路的特点96

412组合逻辑电路的功能描述97

42组合逻辑电路的分析和设计97

421组合逻辑电路的分析方法98

422组合逻辑电路的设计方法99

43常用中规模组合逻辑电路101

431编码器102

432译码器108

433数据选择器116

434加法器119

435数值比较器122

44组合逻辑电路中的竞争—冒险现象124

441竞争—冒险现象及其成因124

442竞争—冒险现象的判断125

443消除竞争—冒险现象的方法127

45应用实例128

本章小结130

习题130

第5章触发器133

51概述133

511触发器的概念及特点133

512触发器的分类及逻辑功能描述134

52基本RS触发器135

521用与非门构成的基本RS触发器135

522用或非门构成的基本RS触发器138

523集成基本RS触发器138

53同步触发器139

531同步RS触发器139

532同步D触发器142

54主从触发器144

541主从RS触发器144

542主从JK触发器146

55边沿触发器150

551维持—阻塞边沿D触发器151

552CMOS主从结构的边沿触发器152

553利用传输延迟时间的边沿JK触发器153

56各种触发器功能的比较与转换154

561触发器的逻辑功能和电路结构154

562触发器功能的转换155

57应用实例157

本章小结158

习题159

第6章时序逻辑电路162

61概述162

611时序逻辑电路的结构及特点162

612时序逻辑电路分类163

62时序逻辑电路的分析方法164

621时序逻辑电路的分析步骤164

622同步时序逻辑电路的分析165

623异步时序逻辑电路的分析169

63常用时序逻辑电路170

631计数器170

632寄存器184

64时序逻辑电路设计189

641时序逻辑电路设计步骤189

642时序逻辑电路设计举例190

65应用实例195

本章小结196

习题197

第7章脉冲波形的产生与整形200

71概述200

72施密特触发器202

721施密特触发器的基本概念202

722施密特触发器的电路组成及工作原理203

723集成施密特触发器204

724施密特触发器的应用205

73单稳态触发器208

731单稳态触发器的基本概念208

732用门电路构成的单稳态触发器209

733集成单稳态触发器211

734单稳态触发器的应用213

74多谐振荡器214

741由奇数个非门构成的基本环形多谐振荡器215

742对称式多谐振荡器216

743非对称式多谐振荡器217

744采用石英晶体的多谐振荡器220

75555定时器及其应用222

751555定时器的电路结构与工作原理223

752555定时器的基本功能225

753用555定时器构成的脉冲波形产生与整形电路226

76应用实例231

本章小结232

习题232

第8章数模与模数转换236

81概述236

811一个典型的计算机自动控制系统236

812模数(A/D)和数模(D/A)转换器的基本概念237

82D/A转换器238

821D/A转换器的基本概念238

822典型的D/A转换器240

823集成D/A转换器246

824D/A转换器的主要技术指标247

83A/ D转换器249

831A/D转换器的基本概念249

832典型的A/D转换器252

833集成A/D转换器及应用257

834A/D转换器的主要技术指标和选用原则259

84应用实例260

本章小结261

习题262

第9章存储器与微控制器265

91概述265

911存储器的相关概念265

912存储器的分类268

913存储器的主要技术指标269

92只读存储器ROM271

921ROM的结构271

922ROM的分类272

923集成ROM简介278

924ROM的应用278

93随机存储器RAM281

931RAM的结构281

932静态RAM283

933动态RAM286

94存储器的扩展288

941存储芯片的字扩展288

942存储芯片的位扩展289

943存储芯片的字、位扩展290

95微控制器291

951微控制器概述291

952微控制器分类292

953微控制器基本结构292

954微控制器工作过程294

955微控制器特点及应用295

96应用实例297

本章小结298

习题298

第10章可编程器件PLD及电子设计自动化EDA301

101概述301

1011可编程逻辑器件概述301

1012可编程逻辑器件开发软件概况305

102低密度可编程逻辑器件306

1021PLD电路的基本结构307

1022低密度可编程逻辑器件308

103高密度可编程逻辑器件319

1031阵列型高密度可编程逻辑器件320

1032现场可编程门阵列323

104可编程器件的设计和开发327

1041可编程逻辑器件的应用设计327

1042可编程逻辑器件的开发330

105应用实例331

本章小结333

习题333

第11章数字电子技术课程设计336

111概述336

1111数字电子技术课程设计的地位和作用336

1112数字电子技术课程设计的任务和内容337

112数字电子技术课程设计的步骤与方法337

1121课程设计的基本步骤338

1122方案设计的基本方法341

113数字电子技术课程设计案例343

1131设计要求及目的343

1132方案设计与论证344

1133电路仿真调试352

114数字电子技术课程设计课题355

1141光控计数器的设计355

1142数字频率计的设计356

1143多路数据采集系统的设计356

1144出租车计费系统的设计357

1145彩灯控制器的设计358

参考文献35911概述1

111模拟信号和数字信号1

112数字电路的特点及优点3

113数字电路的发展与应用4

114数字电路的分类5

115学习方法和建议6

12数制7

121进位计数制7

122进位计数制之间的转换10

13原码、反码、补码和补码运算13

131原码、反码、补码13

132补码运算15

14码制16

141二—十进制编码17

142可靠性编码18

143字符代码（ASCII码）20

15应用实例21

151拨码开关21

152奇偶校验电路22

本章小结23

习题24

第2章逻辑代数基础26

21概述26

22基本和常用逻辑运算27

221基本逻辑运算27

222复合逻辑运算29

23逻辑代数的基本公式和常用公式32

231逻辑代数的基本公式32

232逻辑代数的常用公式33

24逻辑代数的基本定理35

241代入定理35

242反演定理35

243对偶定理36

数字电子技术25逻辑函数及其表示方法36

251逻辑函数36

252逻辑函数的表示方法37

253各种表示方法间的相互转换38

254逻辑函数的两种标准形式39

26逻辑函数的化简方法42

261公式化简法42

262卡诺图化简法44

27具有无关项的逻辑函数及其化简48

271约束项、任意项和逻辑函数中的无关项48

272具有无关项的逻辑函数的化简49

28应用实例50

本章小结52

习题52

第3章门电路54

31概述54

311门电路的常用类型54

312高低电平的实现55

313正逻辑与负逻辑55

32半导体器件开关特性56

321半导体二极管的开关特性56

322双极型三极管的开关特性57

323场效应管的开关特性59

33分立元件门电路61

331基本逻辑门电路61

332复合逻辑门电路64

34TTL逻辑门电路65

341TTL与非门65

342TTL门电路的其他类型71

343TTL集成逻辑门电路系列简介76

35CMOS门电路78

351CMOS反相器78

352CMOS与非门80

353CMOS或非门81

354CMOS传输门82

355CMOS三态门82

356CMOS逻辑门电路的系列及主要参数83

36集成逻辑门电路的应用85

361TTL与CMOS器件之间的接口问题86

362TTL集成电路的使用88

363CMOS集成电路的使用89

37应用实例91

本章小结92

习题93

第4章组合逻辑电路97

41概述97

411组合逻辑电路的特点97

412组合逻辑电路的功能描述98

42组合逻辑电路的分析和设计98

421组合逻辑电路的分析方法99

422组合逻辑电路的设计方法100

43常用中规模组合逻辑电路102

431编码器103

432译码器109

433数据选择器117

434加法器120

435数值比较器123

44组合逻辑电路中的竞争—冒险现象125

441竞争—冒险现象及其成因125

442竞争—冒险现象的判断126

443消除竞争—冒险现象的方法128

45应用实例129

本章小结131

习题131

第5章触发器134

51概述134

511触发器的概念及特点134

512触发器的分类及逻辑功能描述135

52基本RS触发器136

521用与非门构成的基本RS触发器136

522用或非门构成的基本RS触发器139

523集成基本RS触发器139

53同步触发器140

531同步RS触发器140

532同步D触发器143

54主从触发器145

541主从RS触发器145

542主从JK触发器147

55边沿触发器151

551维持—阻塞边沿D触发器152

552CMOS主从结构的边沿触发器153

553利用传输延迟时间的边沿JK触发器154

56各种触发器功能的比较与转换155

561触发器的逻辑功能和电路结构155

562触发器功能的转换156

57应用实例158

本章小结159

习题160

第6章时序逻辑电路163

61概述163

611时序逻辑电路的结构及特点163

612时序逻辑电路分类164

62时序逻辑电路的分析方法165

621时序逻辑电路的分析步骤165

622同步时序逻辑电路的分析166

623异步时序逻辑电路的分析170

63常用时序逻辑电路171

631计数器171

632寄存器185

64时序逻辑电路设计190

641时序逻辑电路设计步骤190

642时序逻辑电路设计举例191

65应用实例195

本章小结197

习题198

第7章脉冲波形的产生与整形201

71概述201

72施密特触发器203

721施密特触发器的基本概念203

722施密特触发器的电路组成及工作原理204

723集成施密特触发器205

724施密特触发器的应用207

73单稳态触发器209

731单稳态触发器的基本概念209

732用门电路构成的单稳态触发器210

733集成单稳态触发器212

734单稳态触发器的应用214

74多谐振荡器216

741由奇数个非门构成的基本环形多谐振荡器216

742对称式多谐振荡器217

743非对称式多谐振荡器219

744采用石英晶体的多谐振荡器221

75555定时器及其应用224

751555定时器的电路结构与工作原理225

752555定时器的基本功能227

753用555定时器构成的脉冲波形产生与整形电路227

76应用实例233

本章小结234

习题234

第8章数模与模数转换237

81概述237

811一个典型的计算机自动控制系统237

812模数(A/D)和数模(D/A)转换器的基本概念238

82D/A转换器239

821D/A转换器的基本概念239

822典型的D/A转换器241

823集成D/A转换器247

824D/A转换器的主要技术指标248

83A/D转换器250

831 A/D转换器的基本概念250

832典型的A/D转换器253

833集成A/D转换器及应用259

834A/D转换器的主要技术指标和选用原则260

84应用实例261

本章小结262

习题263

第9章存储器与微控制器266

91概述266

911存储器的相关概念266

912存储器的分类269

913存储器的主要技术指标270

92只读存储器ROM272

921ROM的结构272

922ROM的分类273

923集成ROM简介278

924ROM的应用279

93随机存储器RAM282

931RAM的结构282

932静态RAM284

933动态RAM287

94存储器的扩展289

941存储芯片的字扩展289

942存储芯片的位扩展290

943存储芯片的字、位扩展291

95微控制器292

951微控制器概述292

952微控制器分类293

953微控制器基本结构293

954微控制器工作过程295

955微控制器特点及应用296

96应用实例298

本章小结299

习题299

第10章可编程器件PLD及电子设计自动化EDA302

101概述302

1011可编程逻辑器件概述302

1012可编程逻辑器件开发软件概况306

102低密度可编程逻辑器件307

1021PLD电路的基本结构308

1022低密度可编程逻辑器件309

103高密度可编程逻辑器件320

1031阵列型高密度可编程逻辑器件321

1032现场可编程门阵列324

104可编程器件的设计和开发328

1041可编程逻辑器件的应用设计328

1042可编程逻辑器件的开发331

105应用实例332

本章小结334

习题334

第11章数字电子技术课程设计337

111概述337

1111数字电子技术课程设计的地位和作用337

1112数字电子技术课程设计的任务和内容338

112数字电子技术课程设计的步骤与方法338

1121课程设计的基本步骤339

1122方案设计的基本方法342

113数字电子技术课程设计案例344

1131设计要求及目的344

1132方案设计与论证345

1133电路仿真调试355

114数字电子技术课程设计课题358

1141光控计数器的设计358

1142数字频率计的设计359

1143多路数据采集系统的设计360

1144出租车计费系统的设计361

1145彩灯控制器的设计361