数字逻辑电路基础:从门电路到时序逻辑

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"《用Q预置法之-数字逻辑电路》江国强主编,涵盖了数字电路的基础知识,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内容。" 在《用Q预置法之-数字逻辑电路》一书中,作者江国强详细介绍了数字逻辑电路的各种核心概念和技术。首先,书中提到了数制与编码,这是数字电路的基础,包括二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换,以及不同类型的编码方式如格雷码和BCD码,这些都是数字系统设计中的重要元素。 逻辑代数基础部分,阐述了逻辑代数的基本概念,如逻辑运算符与、或、非,逻辑函数的表示形式如真值表、逻辑表达式和卡诺图,以及如何通过布尔代数定律简化逻辑函数,这在组合逻辑电路设计中至关重要。同时,书中也引入了Verilog HDL语言的基础知识,这是一种用于数字系统硬件描述的语言,对于现代数字系统设计非常重要。 门电路章节详细讨论了晶体管的开关特性,从分立元件门电路到TTL集成门、双极型集成门,再到MOS集成门,深入浅出地解释了这些基本构建块的工作原理。并且,通过Verilog HDL展示了如何描述和设计门电路,这在 FPGA 和 CPLD 设计中是必要的。 组合逻辑电路部分,介绍了常见的门电路组合如编码器、译码器、数据选择器等,并讲解了如何设计和分析组合逻辑电路,同时也讨论了竞争-冒险现象及其解决办法。 触发器章节涉及基本RS触发器、钟控触发器如D、JK、T触发器,以及集成触发器如74161,这些是构成时序逻辑电路的基础。书中还详细介绍了如何转换不同类型的触发器,以及触发器设计方法。 时序逻辑电路章节涵盖了寄存器、移位寄存器和计数器,比如用74161实现的M=10计数器,讨论了传统设计方法和现代设计方法,以及如何避免和解决时序问题。 脉冲单元电路部分,包括施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,这些都是产生和整形脉冲信号的重要单元。 数模与模数转换章节探讨了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接口至关重要。 半导体存储器章节讲述了RAM和ROM的类型,包括它们的工作原理和Verilog HDL设计,以及在实际应用中的角色。 最后,可编程逻辑器件章节介绍了PLD的基本原理,包括FPGA和CPLD的设计技术和编程配置过程,这是现代数字系统设计的灵活性体现。 全书内容丰富,覆盖了数字逻辑电路的各个方面,适合电子工程和计算机科学等相关专业的学生和从业者学习参考。通过学习这本书,读者可以建立起扎实的数字电路理论基础,并掌握实际设计数字系统所需的技术。