数字电子技术(第11版) (美)托马斯·L.弗洛伊德(Thomas L.Floyd) 著 余璆,熊洁 译 大中专 文轩网

第1章基本概念1
1.1数字量与模拟量1
1.1.1模拟电子系统2
1.1.2使用数字方法与模拟方法的系统2
1.1.3机电一体化2
1.2二进制数、逻辑电平和数字波形3
1.2.1二进制数3
1.2.2逻辑电平4
1.2.3数字波形4
1.2.4数字波形携带二进制信息6
1.2.5数据传输7
1.3固定功能的逻辑设备8
1.3.1集成电路的封装9
1.3.2引脚编号10
1.3.3固定功能的集成电路的集成度分类10
判断题11
自测题11
习题11
答案13
第2章数字系统、运算和编码14
2.1十进制数14
2.2二进制数15
2.2.1二进制计数15
2.2.2二进制数的加权结构16
2.2.3二进制数到十进制数的转换17
2.3十进制数到二进制数的转换17
2.3.1权和的方法17
2.3.2重复除以2的方法18
2.3.3十进制小数转换为二进制数19
2.4二进制算术19
2.4.1二进制加法19
2.4.2二进制减法20
2.4.3二进制乘法21
2.4.4二进制除法21
2.5二进制数的反码和补码22
2.5.1求二进制数的反码22
2.5.2求二进制数的补码22
2.6带符号数23
2.6.1符号位23
2.6.2符号数值形式23
2.6.3反码形式24
2.6.4补码形式24
2.6.5带符号数的十进制值24
2.6.6带符号整数的表示范围26
2.6.7浮点数26
2.7带符号数的算术运算28
2.7.1加法28
2.7.2减法29
2.7.3乘法30
2.7.4除法32
2.8十六进制数33
2.8.1十六进制计数34
2.8.2二进制数到十六进制数的转换34
2.8.3十六进制数到二进制数的转换34
2.8.4十六进制数到十进制数的转换35
2.8.5十进制数到十六进制数的转换35
2.8.6十六进制加法36
2.8.7十六进制减法36
2.9八进制数38
2.9.1八进制数到十进制数的转换38
2.9.2十进制数到八进制数的转换39
2.9.3八进制数到二进制数的转换39
2.9.4二进制数到八进制数的转换39
2.10二-十进制编码(BCD)40
2.10.18421BCD码40
2.10.2BCD码加法41
2.11数字编码42
2.11.1格雷码42
2.11.2典型应用44
2.12错误检测码45
2.12.1错误检测的奇偶校验法45
2.12.2循环冗余校验码(CRC)46
判断题49
自测题49
习题50
答案54
第3章逻辑门58
3.1反相器58
3.1.1否定和极性指示58
3.1.2反相器真值表58
3.1.3反相器运算59
3.1.4时序图59
3.1.5反相器的逻辑表达式59
3.1.6应用举例60
3.2与门60
3.2.1与门运算61
3.2.2与门真值表61
3.2.3具有波形输入的与门运算62
3.2.4与门的逻辑表达式64
3.2.5应用举例64
3.3或门66
3.3.1或门运算66
3.3.2或门真值表66
3.3.3具有波形输入的或门运算66
3.3.4或门的逻辑表达式68
3.3.5应用举例69
3.4与非门69
3.4.1与非门运算70
3.4.2具有波形输入的与非门运算70
3.4.3与非门的逻辑表达式73
3.5或非门73
3.5.1或非门运算73
3.5.2具有波形输入的或非门运算74
3.5.3或非门的逻辑表达式76
3.6异或门和同或门76
3.6.1异或门76
3.6.2同或门77
3.6.3具有波形输入的运算78
3.6.4应用举例79
3.7固定功能的逻辑门79
3.7.174系列逻辑门功能79
3.7.274系列逻辑电路82
3.7.3工作特性和参数85
判断题89
自测题89
习题90
答案93
第4章布尔代数和逻辑化简97
4.1布尔运算和表达式97
4.1.1布尔加法97
4.1.2布尔乘法98
4.2布尔代数的定律和法则98
4.2.1布尔代数的定律98
4.2.2布尔代数的法则100
4.3德·摩根定理103
4.3.1德·摩根定理的应用105
4.4逻辑电路的布尔分析106
4.4.1逻辑电路的布尔表达式106
4.4.2构建逻辑电路的真值表107
4.5使用布尔代数进行化简108
4.6布尔表达式的标准形式111
4.6.1乘积项之和(SOP)形式111
4.6.2一般表达式向乘积项之和形式的转换112
4.6.3最小项(标准乘积项)之和形式113
4.6.4和项之乘积(POS)形式114
4.6.5优选项(标准和项)之乘积形式115
4.6.6把最小项之和转换为优选项之乘积116
4.7布尔表达式和真值表117
4.7.1把乘积项之和表达式转换为真值表的形式117
4.7.2把和项之乘积表达式转换为真值表的形式117
4.7.3从真值表确定标准表达式118
4.8卡诺图119
4.8.13变量卡诺图120
4.8.24变量卡诺图120
4.8.3小方格相邻121
4.8.4Q-M(奎恩-麦克拉斯基)方法121
4.8.5Espresso算法121
4.9卡诺图乘积项之和的最小化122
4.9.1最小项之和表达式的卡诺图映射122
4.9.2非最小项之和表达式的卡诺图映射123
4.9.3乘积项之和表达式的卡诺图化简124
4.9.4直接从真值表映射127
4.9.5“无关”项128
4.10卡诺图和项之乘积的最小化129
4.10.1优选项之乘积表达式的卡诺图映射129
4.10.2和项之乘积表达式的卡诺图化简130
4.10.3使用卡诺图在和项之乘积与乘积项之和之间进行转换131
4.11Q-M方法132
判断题135
自测题135
习题136
答案141
第5章组合逻辑分析146
5.1基本组合逻辑电路146
5.1.1与-或逻辑146
5.1.2与-或-非逻辑147
5.1.3异或逻辑148
5.1.4同或逻辑149
5.2组合逻辑电路的实现150
5.2.1从布尔表达式到逻辑电路150
5.2.2从真值表到逻辑电路152
5.3与非门和或非门的通用特性155
5.3.1与非门作为通用的逻辑元件155
5.3.2或非门作为通用的逻辑元件156
5.4使用与非门和或非门的组合逻辑157
5.4.1与非逻辑157
5.4.2或非逻辑159
5.5具有脉冲波形输入的逻辑电路
运算161
判断题163
自测题163
习题164
答案168
第6章组合逻辑电路171
6.1基本加法器171
6.1.1半加器171
6.1.2全加器172
6.2并行二进制加法器174
6.2.14位并行加法器175
6.2.24位并行加法器的真值表175
6.2.3加法器扩展176
6.2.4应用举例177
6.3异步进位与超前进位加法器179
6.3.1异步进位加法器179
6.3.2超前进位加法器179
6.3.3超前进位与异步进位加法器的组合181
6.4比较器182
6.4.1相等182
6.4.2不相等183
6.5译码器185
6.5.1基本二进制译码器185
6.5.24位译码器186
6.5.3BCD-十进制译码器188
6.5.4BCD-7段译码器189
6.5.54位显示器的灭零190
6.6编码器191
6.6.1十进制-BCD编码器191
6.6.2应用举例193
6.7代码转换器194
6.7.1BCD-二进制转换194
6.7.2二进制-格雷码和格雷码-二进制转换196
6.8多路复用器(数据选择器)196
6.8.1应用举例200
6.9多路分配器203
6.9.14线-16线多路分配器204
6.10奇偶发生器/校验器204
6.10.1基本奇偶逻辑205
6.10.2数据传输系统的错误检测206
判断题207
自测题208
习题209
答案215
第7章锁存器、触发器和定时器219
7.1锁存器219
7.1.1S-R(置位-复位)锁存器219
7.1.2应用举例222
7.1.3门控S-R锁存器223
7.1.4门控D锁存器223
7.2边沿触发器225
7.2.1边沿触发的D触发器225
7.2.2边沿触发的J-K触发器226
7.2.3边沿触发操作228
7.2.4异步预置位和清零输入231
7.3触发器运算特性234
7.3.1传输延迟时间234
7.3.2建立时间234
7.3.3保持时间235
7.3.4优选时钟频率235
7.3.5脉冲宽度235
7.3.6功率损耗235
7.3.7触发器的具体比较236
7.4触发器应用236
7.4.1并行数据存储236
7.4.2分频237
7.4.3计数239
7.5单稳态触发器240
7.5.1不可重复触发单稳态触发器242
7.5.2可重复触发单稳态触发器243
7.5.3应用举例244
7.5.4555定时器244
7.6非稳态多谐振荡器247
7.6.1555定时器用作非稳态
多谐振荡器247
判断题250
自测题251
习题252
答案257
第8章移位寄存器260
8.1移位寄存器的功能260
8.2移位寄存器数据输入/输出的类型261
8.2.1串行输入/串行输出移位寄存器261
8.2.2串行输入/并行输出移位寄存器263
8.2.3并行输入/串行输出移位寄存器264
8.2.4并行输入/并行输出移位寄存器267
8.3双向移位寄存器268
8.4移位寄存器计数器271
8.4.1约翰逊计数器271
8.4.2环形计数器272
8.5移位寄存器应用273
8.5.1时间延迟273
8.5.2串行到并行数据转换器275
8.5.3通用异步接收发送机(UART)276
8.5.4键盘译码器278
8.6关联标注的逻辑符号280
判断题281
自测题281
习题282
答案285
第9章计数器288
9.1有限状态机288
9.1.1有限状态机的一般模式288
9.2异步计数器290
9.2.12位异步二进制计数器290
9.2.2异步译码计数器293
9.3同步计数器296
9.3.12位同步二进制计数器296
9.3.23位同步二进制计数器297
9.3.34位同步二进制计数器299
9.3.44位同步译码计数器299
9.4加/减同步计数器302
9.5同步计数器的设计306
9.5.1步骤1：状态图306
9.5.2步骤2：次态表306
9.5.3步骤3：触发器转换表306
9.5.4步骤4：卡诺图306
9.5.5步骤5：触发器输入的逻辑表达式308
9.5.6步骤6：计数器的实现308
9.6级联计数器311
9.6.1具有截断序列的级联计数器314
9.7计数器译码315
9.7.1译码假信号316
9.8计数器应用318
9.8.1数字时钟318
9.8.2停车控制320
9.8.3并行数据到串行数据的转换(多路复用)321
9.9关联标注的逻辑符号323
判断题324
自测题324
习题325
答案330
第10章数据存储333
10.1半导体存储器基础333
10.1.1二进制数据的单位：位、字节、半字节和字333
10.1.2基本半导体存储阵列333
10.1.3存储器地址和容量334
10.1.4存储器的基本操作335
10.1.5RAM和ROM337
10.2随机访问存储器(RAM)337
10.2.1RAM系列337
10.2.2静态RAM(SRAM)338
10.2.3异步SRAM的操作339
10.2.4具有突发特性的同步SRAM341
10.2.5高速缓冲存储器343
10.2.6动态RAM(DRAM)存储单元344
10.2.7DRAM的组成结构345
10.2.8DRAM的类型348
10.3只读存储器(ROM)349
10.3.1ROM系列349
10.3.2掩模ROM349
10.3.3ROM的组成结构352
10.3.4ROM存取时间353
10.4可编程ROM353
10.4.1PROM353
10.4.2EPROM354
10.5闪存356
10.5.1闪存单元356
10.5.2基本闪存操作356
10.5.3闪存阵列357
10.5.4闪存和其他存储器的比较358
10.5.5USB闪存359
10.6存储器扩展360
10.6.1字长扩展360
10.6.2字容量扩展362
10.6.3存储模块363
10.7特殊类型的存储器365
10.7.1优选先出(FIFO)存储器365
10.7.2FIFO寄存器的应用366
10.7.3后进先出(LIFO)存储器366
10.7.4CCD存储器368
10.8磁和光存储369
10.8.1磁存储369
10.8.2磁-光存储372
10.8.3光存储372
判断题374
自测题374
习题375
答案378
第11章数字信号处理381
11.1模拟信号转换为数字信号381
11.1.1采样和滤波381
11.1.2保持采样值383
11.1.3模-数转换383
11.2模-数转换方法386
11.2.1快速浏览运算放大器386
11.2.2快速(同时)模-数转换器387
11.2.3双积分模-数转换器389
11.2.4逐次渐近模-数转换器390
11.2.5求和-增量模-数转换器392
11.2.6测试模-数转换器394
11.2.7模-数转换错误394
11.3数-模转换方法395
11.3.1二进制权值输入数-模转换器395
11.3.2R/2R阶梯形数-模转换器397
11.3.3数-模转换器的性能特征399
11.3.4测试数-模转换器400
11.3.5数-模转换错误400
11.3.6重构滤波器402
11.4数字信号处理基础402
判断题403
自测题403
习题404
答案407
第12章数据传输410
12.1数据传输介质410
12.1.1电线连接410
12.1.2同轴电缆410
12.1.3双绞线电缆411
12.1.4光缆411
12.1.5光纤的数据通信链路412
12.1.6无线传输413
12.2数据传输方式和模式414
12.2.1串行和并行数据414
12.2.2异步数据415
12.2.3同步数据415
12.2.4传输速率417
12.2.5传输效率418
12.2.6传输模式418
12.3模拟信号的数字调制418
12.3.1幅移键控418
12.3.2频移键控419
12.3.3相移键控419
12.3.4正交调幅420
12.3.5星座图420
12.4数字信号的模拟调制421
12.4.1脉冲幅度调制421
12.4.2脉冲宽度调制422
12.4.3脉冲位置调制423
12.4.4脉冲编码调制425
12.4.5数字数据系统426
12.5多路复用和解复用427
12.5.1时分多路复用427
12.5.2频分多路复用430
12.6总线基础431
12.6.1总线431
12.6.2并行和串行总线431
12.6.3内部和外部总线432
12.6.4通用总线的特性432
12.6.5总线协议433
12.6.6同步和异步总线433
12.6.7单端总线和差分总线的比较434
12.7并行总线435
12.7.1PCI总线435
12.7.2PCI-X总线435
12.7.3PCI-Express总线436
12.7.4IEEE-488总线436
12.7.5并行SCSI总线439
12.8通用串行总线(USB)439
12.8.1USB电缆和连接器440
12.8.2USB的数据格式441
12.9其他串行总线442
12.9.1RS-232/422/423/485总线442
12.9.2SPI总线444
12.9.3I2C总线444
12.9.4CAN总线445
12.9.5法尔接口总线446
12.9.6串行SCSI总线447
12.10总线接口447
12.10.1基本多路复用总线447
12.10.2总线信号448
12.10.3将设备连接到总线448
12.10.4总线争用450
12.10.5多路复用I/O450
判断题451
自测题452
习题454
答案458
奇数编号习题的答案461