本书不同于传统的数字电路教材。它不仅介绍了数字电路的基本理论和经典内容，进一步削弱了小规模数字集成电路的内容，强化了中大规模数字集成电路应用、数字系统设计以及电子设计自动化等内容，而且还进行了两个较大胆的尝试：将可编程逻辑器件的内容分散在组合逻辑电路和时序逻辑电路中介绍，将VHDL语言及其应用贯穿全书。这样能更好地打牢基础，培养能力，分散难点，方便教学。相信，阅读本书你能更容易接受书中的知识内容。

本书介绍数字设计的基础理论及其应用方法，虽然为保证完整性也兼顾到数字分析，但以数字设计 为重点。  与传统的数字电路教材相比，本书不仅介绍了数字电路的基本理论和经典内容，强化了中大规模数 字集成电路应用、数字系统设计以及电子设计自动化等内容，而且进行了两个较大胆的尝试：将可编程 逻辑器件的内容分散在组合逻辑电路和时序逻辑电路中介绍；将VHDL，语言及其应用贯穿全书。不仅内 容新颖，结构和意识上有所创新，而且分散了教学难点，更加方便教学。尤其是数字系统设计的内容， 既有基于MSI器件的设计方法，又有基于PLD的设计方法，令人耳目一新。  全书分为7章，包括数字逻辑基础，组合逻辑电路分析与设计，时序逻辑基础，同步时序电路分析 与设计，数字系统设计，电子设计自动化，数／模、模／数转换与脉冲产生电路。各章配有大量例题、习题 和自测题，书末附有自测题的参考答案。教材中的所有VHDL源程序都通过了MAX+plus II或Quartus II 的调试。  本书可作为电子、信息、雷达、通信、测控、计算机、电力系统及自动化等电类专业和机电一体化 等非电类专业的专业基础课教材，也可作为相关专业工程技术人员的学习与参考用书。  本书建议学时为80学时。

第一章 数字逻辑基础.......1

第二章 组合逻辑电路分析与设计........................37

第三章 时序逻辑基础.....106

第四章 同步时序电路分析与设计.......................171

第五章 数字系统设计.....214

第六章 电子设计自动化...249

第七章 数/模、模/数转换与脉冲产生电路...............294

附录A 自测题参考答案....339

参考书目.................348

“数字电路与逻辑设计”是电子、信息、雷达、通信、测控、计算机、电力系统及自 动化等电类专业和机电一体化等非电类专业的一门重要的专业基础课，在上述专业学生的 学习链中起着举足轻重的承前启后作用。为了使课程内容紧跟电子技术和信息处理技术迅 猛发展的步伐，我们编写了《数字设计基础与应用》一书，希望她能够成为我国高校数字 电路课程教学改革大潮中的一朵浪花。

《数字设计基础与应用》教材主要介绍数字设计的基础理论及其应用方法，包括7章 内容，分别为数字逻辑基础，组合逻辑电路分析与设计，时序逻辑基础，同步时序电路分 析与设计，数字系统设计，电子设计自动化，数／模、模／数转换与脉冲产生电路。虽然为 保证完整性也兼顾到数字分析，但以数字设计为重点。教材内容符合教育部于2004年8 月组织修订的“数字电路与逻辑设计”课程教学基本要求。

与传统的数字电路教材相比，本书不仅介绍了数字电路的基本理论和经典内容，进一 步削弱了小规模数字集成电路的内容，强化了中大规模数字集成电路应用、数字系统设计以及电子设计自动化等内容，而且还进行了两个较大胆的尝试：将可编程逻辑器件的内容分散在组合逻辑电路和时序逻辑电路中介绍，将VHDL语言及其应用贯穿全书。这样做的目的主要有以下几点：

(1)打牢基础，培养能力。数字电路的经典内容在短时间内不会有大的变化，基本理论更是数字设计的基础，适当介绍这些内容，有助于打牢学生的专业理论基础，培养学生 迎接千变万化挑战的能力。

(2)内容新颖，与时俱进。数字技术日新月异，作为教材，必须紧跟时代的前进步伐，使其尽可能快地反映数字技术和设计方法的最新成果。可编程逻辑器件作为数字设计的主 流器件，已经大量应用于数字电路和数字系统中；VHDL，语言作为可编程逻辑器件的设计 语言，已经被所有PLD开发软件接受：数字设计的规模越来越大，系统设计和电子设计自 动化已成为普遍采用的方法。所有这些新的技术、新的方法，都在本书中作为重点进行介 绍。教材中的所有VHDL源程序都在MAX+plusII或QuartuslI中通过了调试，便于读者使 用或模仿。

(3)分散难点，方便教学。无论是可编程逻辑器件和VHDL，语言，还是数字系统设计 与电子设计自动化，其内容都非常广泛，且有一定的深度和难度。本书将PLD的内容分散 到组合电路和时序电路中进行介绍，将VHDL语言及其应用贯穿全书，将数字系统设计和电子设计自动化分两章进行介绍，有助于循序渐进、分散难点，非常方便教学。

本书由解放军理工大学邓元庆教授主编，关宇、贾鹏参编。邓元庆编写第3章、第4 章、第5章，并负责编写大纲的制定和全书的统稿、定稿及其他相关事宜；关宇编写第l章和第2章，贾鹏编写第6章和第7章，杨云和尹廷辉参与了本书中大量VHDL源程序的 调试工作。解放军理工大学理学院的各级领导及编者的家人为本书的编写提供了大量的支 持，谨在此表示由衷的感谢。

由于时间仓促和编者水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请读者批评指正。

编者