本书根据新修订的《高等工业学校电子技术基础课程教学基本要求》，并结合多年的教学实践经验编写而成。主要内容包括：数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、脉冲波形的产生与变换、A/D与D/A转换、可编程逻辑器件、VHDL简介、VHDL在数字系统分析与设计中的应用举例等。各章前有内容提要、学习提示，章末有小结、习题。
本书可作为高等学校电气信息类、电子信息类、计算机类及相近专业本科生数字电子技术基础教材和教学参考书，也可作为有关工程技术人员的参考书。
数字电子技术基础作为电气信息类的技术基础课，其主要内容与其他教材没有本质区别，但本书在介绍基本内容的基础上，融入了编者在教学过程中的思考与积累，在修改中，注重了对细节内容的描述，以便更符合适合学生循序渐进地学习这一特点。
第3版前言
本书是在《数字电子技术基础（第2版）》的基础上修订而成的。这次修订的主导思想是在保持原来框架的基础上，力求增加教材内容的启发性与提高读者的阅读兴趣。按照这样的思路，进行了下述几方面的修订。
（1）在主要章节，增加了讨论与思考题。其目的是加深读者对主要内容的理解，开阔思路，举一反三，拓展教材正文没有介绍的相关内容。
（2）增加了典型习题分析，提出了阶梯形学习法，作为解题的指导原则。补充了部分讨论性的习题。
（3）对计数器部分内容进行了整合，按触发器组成的计数器及集成计数器进行分类介绍，系统性更明确；在时序逻辑电路应用举例中，增加了计数器电路实现形式灵活性的讨论，这样与组合逻辑电路中电路实现形式的多样性与灵活性相呼应。
（4）在DAC一节增加了DAC应用举例，扩展了对DAC应用的理解。
教材的本质不仅在于介绍有关基本知识，还应激发读者对相关问题的思考。编者希望使理论与实践紧密结合，培养学生的工程意识；注重单元电路的改进过程，启发学生创新思维；经典内容与新技术融合，引导学生学用结合。
参加本版修订工作的有杨照辉（第1、2、6、7章）、林涛（第3~5章）、林杉（第8~11章），林涛负责策划与统稿。
限于编者的水平，书中难免会有疏漏和不足之处，欢迎读者批评指正（邮箱： taolin@chd.edu.cn）。
编 者
2017年10月
目录
第1章 数字逻辑基础 1
1.1 概述 1
1.1.1 数字技术的特点 1
1.1.2 数字电路的发展 2
1.1.3 数字电路的研究对象、分析工具及描述方法 3
1.2 数制与码制 3
1.2.1 基数、位权的基本概念 3
1.2.2 几种常用的数制 4
1.2.3 数制之间的相互转换 5
1.2.4 码制 8
1.3 三种基本逻辑运算 10
1.3.1 与运算 10
1.3.2 或运算 11
1.3.3 非运算 12
1.3.4 常用复合逻辑 13
1.4 逻辑代数的基本定理 14
1.4.1 逻辑代数的基本定律 14
1.4.2 基本规则 15
1.4.3 逻辑运算的优先级别 16
1.4.4 基本定律的应用 16
1.5 逻辑函数及其表示方法 18
1.5.1 逻辑函数的定义 18
1.5.2 逻辑函数的表示方法 18
1.6 逻辑函数的化简 21
1.6.1 逻辑函数化简的意义 21
1.6.2 代数化简法 22
1.6.3 卡诺图化简法 25
小结 33
习题 34
习题分析举例 36
第2章 逻辑门电路 40
2.1 简单的与、或、非门电路 40
2.1.1 二极管的开关特性 40
2.1.2 三极管的开关特性 41
2.1.3 简单的与、或、非门电路 43
2.2 TTL与非门电路 47
2.2.1 TTL与非门的工作原理 47
2.2.2 TTL与非门的外特性 50
2.2.3 TTL与非门的主要参数 52
2.2.4 抗饱和TTL电路 57
2.2.5 集电极开路与非门和三态与非门 58
2.3 CMOS门电路 62
2.3.1 NMOS逻辑门电路 62
2.3.2 CMOS逻辑门电路 64
2.3.3 CMOS传输门 67
2.4 逻辑门电路使用中的几个实际问题 68
2.4.1 各种门电路之间的接口问题 68
2.4.2 门电路带其他负载的问题 72
2.4.3 多余输入端的处理措施 72
小结 73
习题 73
习题分析举例 76
第3章 组合逻辑电路 79
3.1 概述 79
3.1.1 组合逻辑电路的特点 79
3.1.2 组合逻辑电路逻辑功能描述方式及各种描述方式的相互关系 80
3.2 组合逻辑电路的分析方法 83
3.3 组合逻辑电路设计的一般方法 87
3.4 编码器与译码器 90
3.4.1 编码器 90
3.4.2 译码器 94
3.5 数据分配器与数据选择器 104
3.5.1 数据分配器 104
3.5.2 数据选择器 104
3.6 算术运算电路 110
3.6.1 加法器 110
3.6.2 二进制减法运算 112
3.6.3 加法器应用举例 115
3.6.4 数值比较器 117
3.7 组合逻辑电路应用举例 121
3.7.1 奇偶发生器/校验器在数据传输中的应用 121
3.7.2 简易交通信号灯控制电路 122
3.7.3 全加器电路实现形式的多样性讨论 124
3.8 组合逻辑电路中的竞争-冒险 129
3.8.1 产生竞争-冒险的原因 129
3.8.2 冒险现象的判别 131
3.8.3 消除冒险现象的方法 132
小结 134
习题 135
习题分析举例 140
第4章 触发器 145
4.1 概述 145
4.2 触发器的电路结构与工作原理 146
4.2.1 基本RS触发器 146
4.2.2 同步RS触发器 149
4.2.3 主从触发器 153
4.2.4 边沿触发器 157
4.3 触发器的逻辑功能及其描述方法 160
4.3.1 RS触发器 161
4.3.2 JK触发器 163
4.3.3 D触发器 163
4.3.4 T触发器 164
4.4 触发器的脉冲工作特性 167
4.4.1 传输延迟时间 167
4.4.2 建立时间 168
4.4.3 保持时间 168
4.4.4 最大时钟频率 168
小结 169
习题 169
习题分析举例 174
第5章 时序逻辑电路 179
5.1 概述 179
5.1.1 时序逻辑电路的一般结构形式 179
5.1.2 时序逻辑电路的描述方法 180
5.2 时序逻辑电路的分析方法 182
5.2.1 同步时序逻辑电路分析举例 182
5.2.2 异步时序电路分析举例 185
5.3 寄存器和移位寄存器 187
5.3.1 寄存器 187
5.3.2 移位寄存器 188
5.4 计数器 192
5.4.1 触发器组成的计数器 192
5.4.2 集成计数器 195
5.4.3 计数器的设计方法 204
5.5 顺序脉冲发生器与序列信号发生器 213
5.5.1 顺序脉冲发生器 213
5.5.2 序列信号发生器 214
5.6 时序逻辑电路应用举例 216
5.6.1 定周期交通信号灯控制电路 216
5.6.2 多路脉冲信号形成电路 217
5.6.3 计数器电路实现形式的灵活性讨论 218
小结 225
习题 226
习题分析举例 229
第6章 半导体存储器 234
6.1 概述 234
6.2 只读存储器 237
6.3 随机存储器 245
小结 252
习题 253
第7章 脉冲波形的产生与变换 257
7.1 概述 257
7.2 多谐振荡器 258
7.2.1 反相器与RC元件组成的环形多谐振荡器 259
7.2.2 采用石英晶体的多谐振荡器 264
7.3 单稳态触发器 266
7.3.1 门电路与RC元件构成的单稳态触发器 266
7.3.2 集成单稳态触发器 269
7.3.3 单稳态触发器的应用 271
7.4 施密特触发器 272
7.4.1 门电路构成的施密特触发器 273
7.4.2 施密特触发器的应用 275
7.5 555定时器及其应用 277
7.5.1 555定时器的电路组成及工作原理 277
7.5.2 555构成的施密特触发器 279
7.5.3 555构成的单稳态触发器 280
7.5.4 555构成的多谐振荡器 282
7.6 应用电路举例 285
小结 287
习题 288
习题分析举例 293
第8章 数/模与模/数转换电路 296
8.1 概述 296
8.2 数/模转换电路 297
8.2.1 D/A转换的基本思路 297
8.2.2 典型的D/A转换电路 298
8.2.3 D/A转换器的输出方式 302
8.2.4 D/A转换器的主要技术参数 304
8.2.5 集成D/A转换器应用举例 306
8.3 模数转换电路 308
8.3.1 A/D转换的基本原理 308
8.3.2 直接A/D转换器 311
8.3.3 间接A/D转换器 315
8.3.4 A/D转换器的主要技术参数 318
8.3.5 集成A/D转换器举例 319
小结 320
习题 320
习题分析举例 323
第9章 可编程逻辑器件 325
9.1 概述 325
9.1.1 可编程逻辑器件发展过程简介 325
9.1.2 PLD的分类 326
9.1.3 PLD中门电路的习惯表示方法 328
9.2 PLA和PAL的电路结构 328
9.2.1 PLA的电路结构与应用举例 329
9.2.2 PAL的电路结构与应用举例 329
9.3 通用阵列逻辑（GAL） 335
9.3.1 GAL器件的基本结构 335
9.3.2 可编程输出逻辑宏单元OLMC 335
9.3.3 GAL器件的特点 340
9.4 高密度可编程逻辑器件HPLD 341
9.4.1 典型的CPLD结构 342
9.4.2 现场可编程门阵列FPGA 347
9.4.3 CPLD与FPGA比较 351
小结 351
习题 352
第10章 VHDL简介 353
10.1 VHDL基础 353
10.1.1 标识符、常量及信号 354
10.1.2 数据类型 355
10.1.3 运算操作符 356
10.1.4 基本设计单元 357
10.2 常用组合逻辑功能器件的VHDL描述 359
10.2.1 VHDL的主要描述语句 359
10.2.2 常用组合逻辑功能器件的VHDL描述 363
10.3 触发器的VHDL描述 368
10.3.1 时钟信号的VHDL描述 368
10.3.2 D触发器的VHDL描述 369
10.3.3 JK触发器的VHDL描述 371
10.3.4 RS触发器的VHDL描述 372
10.4 常见时序逻辑电路的VHDL描述 373
10.4.1 生成语句及元件例化语句 373
10.4.2 寄存器的VHDL描述 375
10.4.3 计数器的VHDL描述 377
小结 380
习题 380
第11章 VHDL在数字系统分析与设计中的应用举例 381
11.1 键盘编码器电路组成及程序分析 381
11.2 具有基本功能的数字时钟电路的设计 385
11.2.1 设计要求及系统框图 386
11.2.2 从上到下的层次化设计 387
11.2.3 从下向上创建模块 389
11.2.4 设计顶层模块的VHDL源程序 395
11.3 简易交通信号灯控制电路的设计 398
11.3.1 设计要求及系统框图 399
11.3.2 从上到下的层次化设计 400
11.3.3 从下向上创建模块 401
小结 405
习题 405
部分习题参考答案 407
参考文献 411
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