《数字逻辑电路》江国强主编-基础知识与电路解析

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"《电路特点-数字逻辑电路 江国强主编》是关于数字电路的一本教材,涵盖了数字逻辑的基础知识,包括数制与编码、逻辑代数、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲单元电路、数模与模数转换、半导体存储器以及可编程逻辑器件等核心内容。" 在数字逻辑电路中,同步十进制加法计数器是一种重要的时序逻辑电路。同步十进制加法计数器的特点在于其计数过程是同步的,即所有构成电路的触发器(FF)的时钟端都是连接在一起的,确保它们在同一时钟周期内同时改变状态。这样的设计使得计数过程更为稳定和可靠。 计数器通常由多个状态组成一个计数循环,这些状态按照特定的顺序依次变化,形成计数序列。在十进制计数器中,计数循环包含10个状态,对应于模10的计数。也就是说,当计数达到10时,计数器会重置回0,形成一个完整的计数周期。这里的“加法”表示计数状态是递增的,即从0到1,再到2,依此类推,直到达到最大值9。 计数器的自启动能力是指它能够从一个初始状态开始,无须外部干预就能进入有效的计数循环。在描述中提到的有效状态是从0000到1001,这四个状态是设计时使用的编码状态。相反,无效状态如1010到1111是设计时不使用的编码,这些状态可能会导致计数器陷入死循环,即计数器无法正常进行计数,而是在一组状态之间反复跳变,例如,1110、1111、/0、/1回到1111。 书中详细介绍了数字电路的各个基础部分,包括数制转换(如二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换)、逻辑代数的基本概念和运算规则,以及如何用Verilog HDL进行描述。此外,还涉及了门电路(如晶体管开关特性、分立元件门、TTL和MOS集成门),组合逻辑电路(如编码器、译码器、加法器、比较器)的设计与竞争-冒险现象,触发器(如RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器)的原理和转换,以及寄存器和移位寄存器等。 时序逻辑电路部分深入讨论了计数器(如二进制计数器和十进制计数器)的设计方法,包括传统的和现代的方法,并提到了寄存器。脉冲单元电路包括施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,这些都是数字电路中的重要组成部分,用于信号整形和定时。 数模与模数转换章节介绍了D/A和A/D转换器的工作原理,这对于数字系统与模拟世界的交互至关重要。半导体存储器部分涵盖了随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM),并介绍了如何使用Verilog HDL进行存储器设计。最后,可编程逻辑器件(PLD)章节探讨了FPGA、CPLD等设备的基本原理、设计技术和编程配置方法。 通过这本书的学习,读者可以全面了解数字逻辑电路的基础理论和实际应用,为电子工程、计算机科学等相关领域的进一步研究打下坚实的基础。