目 录

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
2.10.1 8421 BCD码 40
2.10.2 BCD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
3.7.1 74系列逻辑门功能 79
3.7.2 74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 最大项（标准和项）之乘积
形式 115
4.6.6 把最小项之和转换为最大项
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
4.8.1 3变量卡诺图 120
4.8.2 4变量卡诺图 120
4.8.3 小方格相邻 121
4.8.4 Q-M（奎恩-麦克拉斯基）
方法 121
4.8.5 Espresso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 最大项之乘积表达式的
卡诺图映射 129
4.10.2 和项之乘积表达式的