第 1 章 邏輯代數(shù)基礎............................................1 1.1　數(shù)字電子電路的基礎知識.................................1 1.1.1　數(shù)字信號和模擬信號............................1 1.1.2　數(shù)字電路的基本概念............................2 1.1.3　數(shù)制和碼制............................................2 1.1.4　算術運算和邏輯運算............................5 1.2　邏輯代數(shù)中的3 種基本邏輯運算.....................6 1.3　邏輯代數(shù)運算法則.............................................7 1.3.1　邏輯代數(shù)的基本規(guī)則和定律................8 1.3.2　邏輯代數(shù)的基本定理............................9 1.4　邏輯函數(shù)及表示方法.......................................10 1.4.1　邏輯函數(shù)的定義..................................10 1.4.2　邏輯函數(shù)的表示方法..........................11 1.4.3　邏輯函數(shù)表示方法之間的互換..........12 1.5　邏輯函數(shù)的公式化簡法...................................14 1.5.1　邏輯函數(shù)的最簡表達式......................15 1.5.2　常用的公式化簡法舉例......................15 1.6　邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡...................................16 1.6.1　邏輯函數(shù)的卡諾圖表示法..................16 1.6.2　用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)......................17 1.6.3　具有無關項的邏輯函數(shù)及其化簡......19 本章小結....................................................................20 習題............................................................................21 第　2 章 門電路及其應用.....................................23 2.1　邏輯門電路概述...............................................23 2.2　半導體元器件的開關特性...............................24 2.2.1　二極管的開關特性..............................24 2.2.2　三極管的開關特性..............................24 2.2.3　MOS 管的開關特性.............................25 2.3　分立元件邏輯門電路.......................................25 2.3.1　最簡單的與、或、非門電路..............25 2.3.2　5 種常用的復合邏輯及 其門電路..............................................27 2.4　集成邏輯門電路...............................................29 2.4.1　常用的TTL 與CMOS 集成 邏輯門電路芯片..................................30 2.4.2　使用TTL 與CMOS 集成邏輯門的 注意事項..............................................34 2.4.3　不同類型門電路的接口問題..............35 2.4.4　TTL 與CMOS 集成邏輯門電路 性能比較..............................................36 2.4.5　門電路應用舉例..................................36 2.5　實驗一 集成邏輯門電路功能的 測試與轉(zhuǎn)換.......................................................39 2.5.1　實驗目的..............................................39 2.5.2　實驗箱技術與知識..............................39 2.5.3　實驗儀器和芯片..................................40 2.5.4　實驗內(nèi)容與步驟..................................40 2.5.5　實驗總結..............................................42 2.6　項目一 聲光控制開關電路的制作與調(diào)試.....42 2.6.1　項目概述..............................................42 2.6.2　聲光控制開關電路的工作原理..........43 2.6.3　聲光控制開關電路的調(diào)試..................45 本章小結....................................................................47 習題............................................................................48 第3　章 組合邏輯電路及其應用......................50 3.1　組合邏輯電路概述...........................................50 3.1.1　組合邏輯電路的特點..........................50 3.1.2　組合邏輯電路的功能描述..................50 3.2　組合邏輯電路的分析.......................................51 3.2.1　組合邏輯電路的分析方法..................51 3.2.2　組合邏輯電路的分析舉例..................51 3.3　組合邏輯電路的設計.......................................52 3.3.1　組合邏輯電路的設計方法..................52 3.3.2　組合邏輯電路的設計舉例..................53 3.4　常用的組合邏輯電路.......................................55 3.4.1　編碼器和譯碼器..................................55 3.4.2　半加器和全加器..................................61 3.4.3　數(shù)據(jù)分配器和數(shù)據(jù)選擇器..................64 3.5　實驗二 組合邏輯電路的設計與測試...........65 3.5.1　實驗目的..............................................65 3.5.2　實驗設備與器件..................................66 3.5.3　實驗內(nèi)容與步驟..................................66 3.6　實驗三 集成編碼器、譯碼器的邏輯 功能測試及應用.....................................................　70 3.6.1　實驗目的.............................................　70 3.6.2　實驗設備與器件.................................　70 3.6.3　實驗內(nèi)容與步驟.................................　70 3.7　項目二 邏輯筆的設計與制作調(diào)試..............　72 3.7.1　項目描述.............................................　72 3.7.2　項目電路原理分析與顯示部分設計...　73 3.7.3　項目電路測試.....................................　73 本章小結...................................................................　74 習題...........................................................................　75 第4　章 觸發(fā)器及其應用....................................　78 4.1　觸發(fā)器概述......................................................　78 4.2　觸發(fā)器的基本形式（電平觸 發(fā)型的觸發(fā)器）　.............................................　79 4.2.1　基本RS 觸發(fā)器...................................　79 4.2.2　同步RS 觸發(fā)器...................................　81 4.2.3　同步D 觸發(fā)器.....................................　84 4.2.4　JK 觸發(fā)器............................................　85 4.2.5　T 觸發(fā)器..............................................　86 4.2.6　T′觸發(fā)器..............................................　87 4.2.7　基本觸發(fā)器的特點.............................　87 4.3　邊沿觸發(fā)型的觸發(fā)器......................................　88 4.3.1　邊沿JK 觸發(fā)器...................................　88 4.3.2　常見的集成邊沿觸發(fā)器......................　89 4.4　主從觸發(fā)器......................................................　91 4.4.1　主從RS 觸發(fā)器...................................　92 4.4.2　主從JK 觸發(fā)器...................................　92 4.5　觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換..................................　94 4.6　實驗四 觸發(fā)器邏輯功能的測試與轉(zhuǎn)換......　95 4.6.1　實驗目的.............................................　95 4.6.2　實驗設備與器件.................................　95 4.6.3　實驗儀器和芯片.................................　96 4.6.4　實驗內(nèi)容與步驟.................................　96 4.6.5　實驗總結.............................................　98 4.7　觸發(fā)器的應用..................................................　98 4.8　項目三 四路搶答器的制作與調(diào)試............　100 4.8.1　項目概述...........................................　100 4.8.2　四路搶答器電路的工作原理............　101 4.8.3　四路搶答器電路的調(diào)試....................　101 本章小結..................................................................101 習題..........................................................................102 第5　章 集成555 定時器及其應用..............104 5.1　集成555 定時器概述....................................104 5.1.1　555 定時器的電路結構和 工作原理............................................104 5.1.2　555 定時器的邏輯功能.....................105 5.2　施密特觸發(fā)器.................................................106 5.2.1　施密特觸發(fā)器的電路結構................106 5.2.2　施密特觸發(fā)器的工作原理................106 5.2.3　施密特觸發(fā)器的應用........................108 5.3　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器.................................................109 5.3.1　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路結構................109 5.3.2　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理................109 5.3.3　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用........................110 5.4　多諧振蕩器.....................................................111 5.4.1　多諧振蕩器的電路結構....................111 5.4.2　多諧振蕩器的工作原理....................111 5.4.3　多諧振蕩器的應用............................112 5.4.4　石英晶體振蕩器................................113 5.5　實驗五 555 定時器應用電路的測試.........114 5.5.1　實驗目的............................................114 5.5.2　實驗技術與知識................................114 5.5.3　實驗儀器和芯片................................114 5.5.4　實驗內(nèi)容及步驟................................115 5.5.5　實驗總結............................................116 5.6　項目四 雙路報警器的制作與調(diào)試.............117 5.6.1　項目概述............................................117 5.6.2　雙路報警器電路的工作原理............118 5.6.3　雙路報警器電路的調(diào)試....................118 本章小結..................................................................120 習題..........................................................................121 第6　章 時序邏輯電路及其應用....................123 6.1　時序邏輯電路概述.........................................123 6.2　時序邏輯電路的分析.....................................124 6.2.1　時序邏輯電路的分析方法................124 6.2.2　時序邏輯電路分析舉例....................125 6.3　時序邏輯電路的設計.....................................128 6.3.1　時序邏輯電路的設計步驟................128 6.3.2　時序邏輯電路的設計舉例................128 6.4　計數(shù)器.............................................................130 6.4.1　計數(shù)器的分類....................................130 6.4.2　二進制計數(shù)器....................................130 6.4.3　十進制計數(shù)器....................................132 6.5　集成計數(shù)器及其應用.....................................133 6.5.1　集成十進制同步雙計數(shù)器CD4518.....133 6.5.2　集成十進制異步計數(shù)器74LS90.......134 6.5.3　4 位二進制同步集成加法 計數(shù)器74LS161.................................135 6.5.4　4 位集成二進制同步可逆計數(shù)器.....136 6.5.5　集成十進制加減計數(shù)/譯碼/鎖存/ 驅(qū)動器CD40110................................137 6.5.6　利用集成計數(shù)器構成N 進制計數(shù)器........................................137 6.6　實驗六 計數(shù)器的測試與應用.....................139 6.6.1　實驗目的............................................139 6.6.2　實驗技術與設備................................139 6.6.3　實驗儀器與芯片................................141 6.6.4　實驗內(nèi)容和步驟................................141 6.6.5　實驗總結............................................144 6.7　寄存器與存儲器.............................................145 6.7.1　寄存器................................................145 6.7.2　存儲器................................................149 6.8　項目五 測頻儀的制作與調(diào)試.....................155 6.8.1　項目概述............................................155 6.8.2　測頻儀電路的工作原理....................155 6.8.3　測頻儀電路的調(diào)試............................156 本章小結..................................................................159 習題..........................................................................160 第7　章 模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器及其應用.......164 7.1　模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器概述..............................164 7.2　A/D 轉(zhuǎn)換的基本原理.....................................164 7.3　A/D 轉(zhuǎn)換器的原理與主要性能指標.............167 7.3.1　A/D 轉(zhuǎn)換器的原理............................167 7.3.2　A/D 轉(zhuǎn)換器的主要性能指標............171 7.4　D/A 轉(zhuǎn)換器的原理和主要性能指標.............173 7.4.1　D/A 轉(zhuǎn)換器的原理............................173 7.4.2　D/A 轉(zhuǎn)換器的主要性能指標............178 7.5　集成A/D、D/A 轉(zhuǎn)換器芯片介紹及其應用.......179 7.5.1　集成A/D 轉(zhuǎn)換器芯片介紹 及其應用............................................180 7.5.2　集成D/A 轉(zhuǎn)換器芯片介紹 及其應用............................................182 7.6　實驗七 ADC0804CN 芯片的應用實驗.....185 7.6.1　實驗目的............................................185 7.6.2　實驗設備與器件................................185 7.6.3　實驗內(nèi)容與步驟................................185 7.6.4　實驗總結............................................187 7.7　項目六 數(shù)顯溫度測試儀電路的 制作與調(diào)試....................................................187 7.7.1　項目描述............................................187 7.7.2　項目電路及原理分析........................188 7.7.3　項目制作與調(diào)試................................188 7.7.4　項目總結............................................189 本章小結..................................................................190 習題..........................................................................190 附錄A　Multisim 軟件介紹及應用實例......191 A.1　仿真的意義....................................................191 A.2　Multisim 仿真軟件介紹.................................191 A.3　Multisim 的基本界面....................................192 A.3.1　Multisim 的主窗口............................192 A.3.2　Multisim 的菜單軟件........................192 A.4　門電路仿真實例............................................195 A.4.1　74LS00D 集成邏輯門傳輸特性 仿真測試...........................................195 A.4.2　與非門74LS00N 的邏輯功能 測試仿真...........................................196 A.4.3　仿真習題：用與非門組成其他 功能門電路.......................................197 A.5　組合邏輯電路仿真實例................................197 A.5.1　加法器的仿真（8421 碼轉(zhuǎn)換成余 3　碼的仿真） ....................................197 A.5.2　74LS138D 譯碼器真值表仿真 及邏輯分析.......................................199 A.5.3　利用虛擬儀器中的邏輯轉(zhuǎn)換儀 進行組合邏輯電路的設計仿真.......200 A.5.4　編碼器和數(shù)碼顯示電路仿真...........202 A.5.5　數(shù)據(jù)選擇器電路仿真.......................204 A.6　觸發(fā)器仿真實例............................................205 A.6.1　JK 觸發(fā)器CD4027 的功能仿真......　205 A.6.2　四路搶答器的仿真測試...................　206 A.7　集成555 定時器仿真實例...........................　207 A.7.1　施密特觸發(fā)器電路...........................　207 A.7.2　單穩(wěn)態(tài)電路仿真...............................　208 A.7.3　多諧振蕩器仿真...............................　210 A.7.4　救護車警笛電路仿真.......................　211 A.8　時序邏輯電路仿真實例................................　212 A.8.1　4 位二進制計數(shù)器74LS161 的 功能仿真..........................................　212 A.8.2　六十進制計數(shù)器的仿真電路............213 A.9　模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器仿真實例......................214 A.9.1　ADC 電路仿真..................................214 A.9.2　D/A 仿真............................................215 附錄B　課程習題庫..............................................217 參考文獻......................................................................236