本书根据现代数字电子技术的发展和我国高等教育人才培养的需求而编写，以“保证基础，精选内容，重视应用”为目标整合教学内容，力求反映当前数字电子技术发展的主流和趋势。内容覆盖了教育部高等学校“电工电子基础课程教学指导分委员会”于2019年制定的“数字电子技术基础”课程教学基本要求。
全书由数字逻辑基础、逻辑代数、组合逻辑电路、锁存器和触发器、时序逻辑电路、硬件描述语言Verilog HDL、逻辑门电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、数模与模数转换器和脉冲波形的产生与变换共11章组成。采用采用先“逻辑”、后“电路”的次序安排教学内容，遵循“由浅入深，循序渐进”的学习规律。既介绍基于逻辑门和触发器的传统设计方法，又介绍基于硬件描述语言、仿真和综合工具等现代数字设计方法。
1.立足经典知识体系，融入前沿的数字电子技术
2.引入现代数字设计方法，培养学生数字电路设计能力
3.可定制化教学设计，满足各层次院校教学需求
4.适当引入课程思政内容，强调情怀与担当
5.共享名校国家级精品资源，助力教师开展高质量教学
华中科技大学电子信息与通信学院 罗杰，教授，国家级精品课程“数字电路技术基础”“模拟电路技术基础”“电子线路设计”主讲教师之一，主编《电子线路设计》，获评国家级“十二五”规划教材，，全国大学生电子设计竞赛湖北赛区专家组专家，省级教学成果二等奖，宝钢教育基金优秀教师奖，“华中卓越学者”称号。
1 数字逻辑基础
1.1 数字信号的基本概念 1
1.1.1模拟信号与数字信号 1
1.1.2数字信号的描述方法 2
1.2 数制及其相互转换 3
1.2.1 几种常用的数制 4
1.2.2 数制转换 5
1.3 二进制数的算术运算 8
1.3.1 无符号二进制数的算术运算 8
1.3.2 带符号二进制数的表示 9
1.3.3 二进制补码的减法运算 11
1.4 码制 13
1.4.1二-十进制码 13
1.4.2格雷码 14
1.4.3奇偶校验码 15
1.4.4 ASCII码 16
1.5 逻辑运算及逻辑门 17
1.5.1基本逻辑运算及对应的逻辑门 17
1.5.2 常用复合逻辑运算及对应的逻辑门 21
1.5.3 逻辑门电路的应用 24
1.6 集成逻辑门简介 26
1.6.1 数字集成电路简介 26
1.6.2 几种常用的集成逻辑门 27
1.6.3 集成逻辑门电路的一般特性 27
小 结 30
自我检验题 31
习 题 31
实践训练 33
2 逻辑代数 35
2.1 逻辑代数的基本公式和规则 35
2.1.1逻辑代数的基本公式 35
2.1.2逻辑代数的基本规则 36
2.2 逻辑函数的代数化简法 37
2.2.1 逻辑函数的最简形式 37
2.2.2 逻辑函数的代数化简法 38
2.3 逻辑函数表达式的两种标准形式 40
2.3.1 最小项与最小项表达式 41
2.3.2 最大项与最大项表达式 42
2.4 逻辑函数的卡诺图化简法 44
2.4.1 用卡诺图表示逻辑函数 44
2.4.2 用卡诺图化简逻辑函数 47
2.4.3含无关项的逻辑函数及其化简 49
2.4.4 多输出逻辑函数的化简 52
2.5 逻辑符号的等效变换 53
小 结 54
自我检验题 55
习 题 56
实践训练 58
3 组合逻辑电路 59
3.1 概 述 59
3.2 组合逻辑电路的分析 59
3.3 组合逻辑电路的设计 61
3.4常用组合逻辑电路 64
3.4.1 编码器 64
3.4.2 译码器/数据分配器 67
3.4.3 数据选择器 76
3.4.4 数值比较器 81
3.4.5 加法器 84
＊3.5组合逻辑电路的竞争冒险 89
3.5.1 竞争-冒险现象及产生的原因 89
3.5.2 消去竞争冒险的方法 91
3.6应用举例：抢答器电路 92
小 结 93
自我检验题 93
习 题 94
实践训练 98
4 锁存器和触发器 99
4.1 双稳态电路的基本特性 99
4.2 锁存器 99
4.2.1 基本SR锁存器 99
4.2.2 门控SR锁存器 102
4.2.3 门控D锁存器 103
4.3 触发器的电路结构和工作原理 105
4.3.1 主从D触发器 106
4.3.2 有清零输入和预置输入的D触发器 107
4.3.3 带使能端的D触发器 109
4.4触发器的逻辑功能 109
4.4.1 D触发器 110
4.4.2 JK触发器 110
4.4.3 T触发器 112
4.4.3 T ′触发器 113
*4.5 触发器的动态特性 113
4.6应用举例：会客厅照明灯控制电路 115
小 结 117
自我检验题 117
习 题 118
实践训练 124
5 时序逻辑电路 127
5.1 概 述 127
5.1.1 时序逻辑电路的基本结构及特点 127
5.1.2 时序逻辑电路的分类 128
5.2 时序逻辑电路的分析 129
5.2.1 时序逻辑电路分析的一般步骤 129
5.2.2 同步时序逻辑电路的分析举例 130
5.2.3 异步时序逻辑电路的分析举例 133
5.3 同步时序逻辑电路的设计 135
5.3.1 同步时序逻辑电路设计的一般步骤 135
5.3.2 同步时序逻辑电路设计举例 137
5. 4 寄存器和移位寄存器 143
5.4.1 寄存器 144
5.4.2 移位寄存器 144
5.4.3 集成移位寄存器及其应用 146
5.5计数器 148
5.5.1 异步计数器 148
5.5.2 同步计数器 151
5.5.3 集成计数器及其应用 155
5.6* 序列信号发生器 162
5.6.1 计数型序列信号发生器 162
5.6.2 移存型序列信号发生器 163
5.7 应用举例：篮球竞赛24秒定时电路 164
小 结 166
自我检验题 167
习 题 168
实践训练 174
6 硬件描述语言Verilog HDL 175
6.1 概 述 175
6.2 Verilog HDL入门 175
6.2.1 Verilog HDL的基本结构 175
6.2.2 简单Verilog HDL实例 176
6.2.3 逻辑功能的仿真与测试 178
6.3 Verilog HDL基本语法规则 180
6.3.1词法规定 180
6.3.2逻辑值集合与常数的表示 181
6.3.3数据类型 183
6.4 Verilog HDL结构级建模 185
6.4.1 多输入门 185
6.4.2 多输出门 186
6.4.3 三态门 186
6.4.4 门级建模举例 187
6.4.5 分层次的电路设计方法 188
6.5 Verilog HDL数据流建模 191
6.5.1 数据流建模语法 191
6.5.2 带有参数的组合逻辑电路建模 192
6.5.3 Verilog HDL运算符 194
6.5.4 运算符的优先级别 199
6.6 Verilog HDL行为级建模 199
6.6.1 行为级建模基础 199
6.6.2 触发器与移位寄存器的行为级建模 205
6.6.3 计数器的行为级建模 207
6.6.4 状态图的行为级建模 208
6.7 数字钟电路设计 210
小 结 214
自我检验题 214
习 题 215
实践训练 220
7 逻辑门电路 221
7.1 CMOS逻辑门电路 221
7.1.1 MOS管的开关特性 221
7.1.2 CMOS反相器 223
7.1.3 CMOS与非门和或非门 225
7.1.4 CMOS传输门 227
7.1.5 CMOS三态输出和漏极开路输出门电路 229
7.2 TTL逻辑门电路 235
7.2.1 BJT的开关特性 235
7.2.2 TTL反相器 236
7.2.3 TTL与非和或非门电路 237
7.3 逻辑门电路使用中的几个实际问题 239
7.3.1 各种门电路之间的接口问题 239
7.3.2 门电路带负载时的接口电路 242
7.3.3 抗干扰措施 243
7.3.4 差分信号传输 244
小 结 244
自我检验题 245
习 题 245
实践训练 250
8 半导体存储器 251
8.1 存储器的基本概念 251
8.1.1 存储器的基本结构 251
8.1.2 存储器的分类及性能指标 252
8.2 只读存储器（ROM） 252
8.2.1 固定ROM 252
8.2.2 ROM的分类 255
8.2.3 ROM的应用 259
8.3 随机存取存储器（RAM） 262
8.3.1 RAM的基本结构 263
8.3.2 SRAM存储单元 263
8.3.3 DRAM存储单元 264
8.3.4 同步RAM 265
8.3.5 双口RAM 266
8.3.6 FIFO 267
8.3.7 存储容量的扩展 267
8.4 应用举例：用存储器实现字符显示 269
小 结 269
自我检验题 270
习 题 271
实践训练 272
第9章 可编程逻辑器件 273
本章讨论的问题 273
9.1 概 述 273
9.1.1 PLD器件的分类 273
9.1.2 PLD器件的符号 274
9.2 简单可编程逻辑器件 275
9.2.1 与-或阵列实现组合逻辑函数的原理 276
9.2.2 SPLD实现时序逻辑电路的原理 279
9.2.3 GAL器件的基本结构及工作原理 281
9.3 复杂可编程逻辑器件 283
9.3.1 传统CPLD的基本结构 283
9.3.2 基于查找表的CPLD结构 284
9.4 现场可编程门阵列 285
9.4.1 查找表实现逻辑函数的基本原理 286
9.4.2 FPGA的一般结构 288
9.5 可编程逻辑器件的一般开发流程 293
9.6 基于FPGA篮球竞赛 24 s定时器电路设计 295
小结 297
自我检验题 297
习 题 298
实践训练 301
10 数模和模数转换器 303
10.1 D/A转换器 304
10.1.1 权电阻网络D/A转换器 304
10.1.2 倒T形电阻网络D/A转换器 306
10.1.3 权电流型D/A转换器 309
10.1.4 电阻串联分压式D/A转换器 309
10.1.5 D/A转换器的主要技术指标 311
10.2 A/D转换器 312
10.2.1 A/D转换的一般工作过程 312
10.2.2 并行比较型A/D转换器 315
10.2.3 逐次比较型A/D转换器 317
10.2.4 双积分式A/D转换器 320
10.2.5 A/D转换器的主要技术指标 323
10.3 应用举例：可编程波形产生器 325
小 结 327
自我检验题 327
习 题 329
实践训练 333
11 脉冲波形的变换与产生 333
11.1 555定时器 333
11.1.1 555定时器的电路结构 333
11.1.2 555定时器的工作原理 334
11.2 施密特触发电路 335
11.2.1 用555定时器组成的施密特触发电路 335
11.2.2 集成施密特触发电路 337
11.2.3 施密特触发电路的应用 337
11.3 单稳态电路 339
11.3.1 用555定时器组成的单稳态电路 339
11.3.2 集成单稳态电路 343
11.3.3 单稳态电路的应用 345
11.4多谐振荡电路 346
11.4.1 用555组成的多谐振荡电路 346
11.4.2 用施密特触发电路组成的多谐振荡电路 348
11.4.3 石英晶体多谐振荡电路 349
11.5 应用举例：双音报警电路 351
小 结 352
自我检验题 352
习 题 353
实践训练 361
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