为使课程内容更加丰富、充实和不断更新，能够跟上日益发展的科学技术，本书综合了数字电子技术的基础应用、实验与实践、故障检测模拟和计算机系统仿真的知识，其中的EDA仿真技术帮助学生搭建了一条从理论学习迈向实际应用的桥梁。本书以通俗易懂的语言和示例讲述了数字系统分析和设计的基本理念，培养了学生的动手能力。

本书将软件仿真和理论知识有机结合，充分运用最新的仿真工具培养学生对电子技术知识的掌握能力，提高应用水平。

本书主要介绍TTL与CMOS门电路的逻辑功能测试，组合逻辑元器件的逻辑功能测试与设计，触发器的功能验证，计数器、寄存器的设计，简单逻辑电路的故障查询，ADC与DAC的仿真训练，555集成定时器的应用及用ultisim 10设计数码显示器电子表等仿真实验。

本书可作为高职高专院校电子、通信、机电一体化、电气自动化等专业的教材，也可供其他工程技术或维修人员参考使用。

第1章 数制和码制 1

 1.1 模拟信号和数字信号的处理特点 1

 1.2 数制 2

1.2.1 十进制 2

1.2.2 二进制 2

1.2.3 数字技术中二进制的优点 3

 1.3 数制间的转换 4

1.3.1 二进制转换成十进制 4

1.3.2 十进制转换成二进制 4

1.3.3 其他数制的转换 5

 1.4 数字电路中数的表示方法与格式 7

1.4.1 码的概念 7

1.4.2 十进制数的表示 7

 1.5 文字符号表示方法 8

 小结 9

 习题 9

 实验1 Multisim 10软件的使用(1) 10

第2章 逻辑函数 14

 2.1 逻辑代数基础 14

2.1.1 逻辑代数基本运算 14

2.1.2 逻辑代数基本定律 17

2.1.3 逻辑代数基本规则 20

2.1.4 逻辑代数常用公式 22

2.1.5 逻辑运算完备集 23

 2.2 逻辑函数及描述 23

2.2.1 逻辑表达式 23

2.2.2 逻辑图 24

2.2.3 真值表 24

2.2.4 卡诺图 24

2.2.5 标准表达式 25

2.2.6 非完全定义逻辑函数描述 26

 2.3 逻辑函数化简 27

2.3.1 逻辑化简的意义和标准 27

2.3.2 公式化简 27

2.3.3 卡诺图化简 28

2.3.4 计算机辅助化简* 29

 小结 30

 习题 30

 实验2 Multisim 10软件的使用(2) 31

第3章 逻辑门电路 33

 3.1 门电路 33

3.1.1 正逻辑与负逻辑 33

3.1.2 非门的电路模型 34

3.1.3 其他门电路 34

3.1.4 门电路的主要技术参数和要求 35

3.1.5 门电路结构及其使用 36

3.1.6 门电路型号与性能比较 37

 3.2 集成电路的外部封装* 38

 小结 40

 习题 41

 实验3 TTL与CMOS门电路逻辑功能的测试 41

第4章 组合逻辑电路 47

 4.1 组合逻辑电路分析 47

4.1.1 组合逻辑电路的定义与特点 47

4.1.2 组合逻辑电路的分析 47

 4.2 组合逻辑电路的设计 67

4.2.1 组合逻辑电路的最小化设计 67

4.2.2 标准化设计 69

 4.3 可编程逻辑元器件 73

4.3.1 可编程元器件的表示方法 73

4.3.2 可编程元器件的连接方法及编程 74

 4.4 电子设计自动化与逻辑模拟* 78

4.4.1 ASIC概述 78

4.4.2 PLD的开发过程 79

4.4.3 逻辑仿真 81

 4.5 门电路的竞争与冒险 84

4.5.1 产生冒险的原因 84

4.5.2 消除竞争与冒险的方法 85

 4.6 故障检测与故障模拟 88

 小结 88

 习题 89

 实验4(1) 组合逻辑元器件的逻辑功能测试与设计 90

 实验4(2) Multisim 10辅助设计组合逻辑电路 92

第5章 触发器 93

 5.1 基本RS触发器原理 93

 5.2 常用触发器 95

5.2.1 时钟控制RS触发器 95

5.2.2 JK触发器 97

5.2.3 D触发器 100

5.2.4 T触发器 102

5.2.5 T′触发器 103

5.2.6 触发器之间的转换 103

 小结 103

 习题 104

 实验5(1) 触发器的逻辑功能测试及应用 105

 实验5(2) Multisim 10的仿真及对比验证 109

第6章 时序逻辑电路 110

 6.1 时序逻辑电路的分析与描述 110

6.1.1 时序逻辑电路的基本结构与方程描述 110

6.1.2 计数器 111

6.1.3 寄存器 115

 6.2 时序逻辑电路的设计 119

6.2.1 采用中规模集成元器件的时序逻辑电路设计 119

6.2.2 其他类型时序逻辑电路的设计 125

 小结 129

 习题 129

 实验6(1) 计数器、寄存器的应用 131

 实验6(2) Multisim 10的仿真及对比验证 135

第7章 存储器* 137

 7.1 存储器的构成及分类 137

7.1.1 存储器的构成 137

7.1.2 存储器的分类 137

 7.2 随机读取存储器 138

7.2.1 静态存储器 138

7.2.2 动态存储器 143

7.2.3 主存储器的组织 146

 7.3 只读存储器和闪速存储器 150

7.3.1 只读存储器 150

7.3.2 闪速存储器 151

 小结 154

 习题 154

 实验7 简单逻辑电路的故障查询 155

第8章 数/模与模/数转换 159

 8.1 数/模转换 159

8.1.1 数模转换的基本原理 159

8.1.2 几种典型的数模转换方案 159

8.1.3 数/模转换器的主要性能指标 163

 8.2 模/数转换 165

8.2.1 模/数转换的基本原理 165

8.2.2 几种典型的模/数转换方案 166

8.2.3 模/数转换器的主要性能指标 170

 小结 170

 习题 171

 实验8 ADC与DAC的仿真训练 171

第9章 脉冲信号产生电路及应用 176

 9.1 开关信号的产生 176

9.1.1 脉冲的基本参数 176

9.1.2 环形振荡器 177

9.1.3 用施密特触发器构成多谐振荡器 178

9.1.4 石英晶体振荡器 179

9.1.5 单稳态电路 180

 9.2 555集成定时器 184

9.2.1 集成定时器 184

9.2.2 多谐振荡器 185

9.2.3 555构成单稳态电路 186

 9.3 脉冲的整形 187

9.3.1 施密特触发器整形 187

9.3.2 555定时器整形 187

9.3.3 单稳态触发器整形 188

 小结 188

 习题 189

 实验9 555集成定时器的应用 190

第10章 数字电路的软件仿真——Multisim 10的应用* 195

 10.1 概述 195

10.1.1 功能与特点 195

10.1.2 运行环境要求 196

10.1.3 汉化方法 196

 10.2 基本操作方法 197

10.2.1 工作界面构成 197

10.2.2 软件菜单 197

 10.3 实验电路生成方法 207

10.3.1 选择元器件 207

10.3.2 设置电源、信号源、接地端 209

10.3.3 元器件之间连接 209

10.3.4 修改元器件属性和参数 210

10.3.5 电路规则检查 211

10.3.6 选择测试仪器仪表 212

 10.4 数字电路仿真 212

10.4.1 数字电路仿真的基本要求 212

10.4.2 组合逻辑电路的仿真 217

10.4.3 时序逻辑电路的仿真 222

 10.5 仿真模式设置 225

10.5.1 仿真启动与停止 225

10.5.2 仿真模式与仿真参数设置 225

 10.6 模拟电路仿真 230

10.6.1 电路仿真实例 230

10.6.2 软件仿真样例 231

 小结 234

 习题 234

 实验10 采用Multisim 10设计一个数码显示器电子表 239

附录 部分集成电路的封装说明 241

参考文献 247