本书是江西省高等学校“数字逻辑”精品课程教材，全书分为两部分。第一部分是基础理论，主要包括数字电路基础、逻辑代数和逻辑函数化简、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器和可编程逻辑器件、数/模和模/数转换电路、脉冲波形的产生和变换、EDA设计与数字系统综合实例等9章，学时数约40学时；第二部分是实验指导，设计了10个实验，学时数约16学时。

本书是作者在长期从事“数字逻辑”课程教学经验总结的基础上编写而成的，做到了精选教学内容,突出数字逻辑的分析方法和数字集成器件逻辑功能分析,具有概念清晰、重点突出、难点分散、简明易懂和实用等特点。为了帮助学生掌握本书的核心内容，本书从培养学生学习能力出发，把每节的重点教学内容精心设计成思考题，并配有适量的例题和习题供学生学习与训练。

本书适合作为高等院校计算机科学与技术、软件工程等信息类专业和相近专业“数字逻辑”课程的教材,也可作为相关读者学习“数字逻辑”课程的自学用书。

      本书是江西省高等学校“数字逻辑”精品课程教材，第一版于2013年获江西省普通高校第五届优秀教材二等奖。
“数字逻辑”(数字逻辑电路)课程是计算机科学与技术、软件工程等电气信息类本科专业的必修主干课程,在专业课程体系中是系列硬件课程的先修课。根据上述专业的人才培养目标,以培养学生能力为宗旨,本书力求做到与时俱进,精选教学内容,通俗易懂,适于读者自学,使读者掌握数字逻辑的基本知识、基本分析方法的同时具备应用数字集成芯片设计逻辑电路的能力。本次修订编者主要做了以下工作:
      （1）增加了第1章中“进制的转换”相关内容。
      （2）增加了4.3节“主从RS触发器、维持阻塞D触发器”等内容。
      （3）增加了5.2.4小节“时序逻辑电路的基本设计方法”。
      （4）增加了第8章“脉冲波形的产生和变换”。
      （5）增加了第二部分“实验指导”。
      （6）更新了所有习题，并给出了相应的参考答案。
      本书具有内容精练、知识点全面、易读易懂、理论结合实际等特色,可培养读者具备初步设计数字系统的能力。
      本书由江西农业大学殷华、华晶主编，董利宏、杨小玲、王嘉旸任副主编。具体编写分工如下：第2、4、6章由殷华编写，第1、3章由华晶编写，第5、7章由董利宏编写，第8章由杨小玲编写，第9章由王嘉旸编写，全书由殷华统稿。对于第四版的修订工作，何火娇教授给出了宝贵的意见，同时也得到江西农业大学软件学院、计算机与信息工程学院、工学院、教务处和中国铁道出版社有限公司的大力支持,在此表示衷心的感谢!
      限于编者水平，书中难免存在疏漏和不足，敬请广大读者批评指正。编者邮箱：youki1234@163.com。

      编者

      2024年9月

第一部分基 础 理 论

第1章数字电路基础2
1.1数字电路概述2
1.1.1数字逻辑电路的发展史2
1.1.2数字信号与数字电路4
1.1.3逻辑变量、常量和逻辑函数5
1.2基本逻辑和复合逻辑6
1.2.1基本逻辑6
1.2.2复合逻辑9
1.3基本逻辑运算电路11
1.3.1二极管与门电路11
1.3.2二极管或门电路12
1.3.3三极管非门电路13
1.4数制和码制14
1.4.1十进制14
1.4.2二进制14
1.4.3八进制15
1.4.4十六进制15
1.4.5数制转换15
1.4.6二进制数算术运算18
1.5数字电路中的常用编码19
1.5.1二-十进制码（BCD码）19
1.5.2奇偶校验码20
1.5.3ASCII码21
小结21
习题22

第2章逻辑代数和逻辑函数化简24
2.1逻辑代数的基本定律24
2.1.1逻辑代数运算法则24
2.1.2三个基本法则27
2.1.3逻辑代数的应用举例27
2.2逻辑函数的最小项标准表达式29
2.2.1最小项的定义及其性质29
2.2.2最小项标准式30
2.3逻辑函数的化简31
2.3.1最简逻辑函数31
2.3.2逻辑代数化简法32
2.3.3卡诺图的结构33
2.3.4逻辑函数的卡诺图表示35
2.3.5与或逻辑函数的化简35
2.3.6无关项的化简38
小结39
习题40

第3章组合逻辑电路42
3.1组合逻辑电路的结构与特点42
3.2组合逻辑电路的分析43
3.2.1组合逻辑电路的分析方法43
3.2.2组合逻辑电路的分析举例44
3.3组合逻辑电路的设计46
3.3.1组合逻辑电路的设计方法47
3.3.2组合逻辑电路的设计举例47
3.4组合逻辑电路中的竞争与冒险50
3.4.1产生竞争冒险现象的原因51
3.4.2冒险的分类51
3.4.3冒险现象的判别52
3.4.4冒险现象的消除53
3.5常用中规模组合逻辑器件54
3.5.1编码器54
3.5.2译码器60
3.5.3数据选择器和数据分配器69
3.5.4加法器77
3.5.5数值比较器84
小结87
习题88

第4章触发器92
4.1基本RS触发器92
4.1.1基本RS触发器的结构92
4.1.2触发器逻辑功能分析93
4.2可控RS触发器96
4.2.1可控RS触发器的结构96
4.2.2逻辑功能分析96
4.2.3带直接置位、复位的可控RS触发器97
4.2.4触发器的空翻问题98
4.3集成触发器99
4.3.1主从RS触发器99
4.3.2维持阻塞D触发器100
4.3.3JK触发器102
4.3.4触发器之间的转换104
4.3.5触发器分析举例106
4.3.6触发器的选用和使用注意事项109
小结111
习题111

第5章时序逻辑电路113
5.1概述113
5.1.1时序逻辑电路的组成113
5.1.2时序逻辑电路的分类114
5.2时序逻辑电路分析与设计115
5.2.1分析步骤115
5.2.2同步时序逻辑电路分析115
5.2.3异步时序逻辑电路分析118
5.2.4时序逻辑电路的基本设计方法120
5.3寄存器125
5.3.1数码寄存器125
5.3.2集成移位寄存器125
5.4计数器127
5.4.1同步二进制计数器127
5.4.2异步计数器130
5.5中规模集成计数器132
5.5.1同步四位二进制计数器74LS161132
5.5.2二进制可逆计数器74LS169136
5.5.3异步集成计数器74LS90137
5.5.4十进制可逆集成计数器74LS192139
小结141
习题141

第6章半导体存储器和可编程逻辑器件146
6.1概述146
6.2半导体存储器147
6.2.1只读存储器147
6.2.2随机存储器148
6.2.3存储器的内部结构149
6.3存储器容量扩展153
6.3.1存储器与CPU的连接153
6.3.2扩展方法154
6.3.3存储空间物理地址范围的计算158
6.4可编程逻辑器件160
6.4.1可编程逻辑器件的发展160
6.4.2VHDL简介161
6.4.3可编程逻辑器件的开发流程162
小结163
习题163

第7章数/模和模/数转换电路164
7.1概述164
7.2数/模转换电路165
7.2.1数/模转换器的原理与结构165
7.2.2数/模转换器的性能指标166
7.2.3典型数/模转换器的应用167
7.3模/数转换电路169
7.3.1模/数转换器的原理与结构169
7.3.2模/数转换器的性能指标170
7.3.3典型模/数转换器的应用171
小结172
习题172

第8章脉冲波形的产生和变换174
8.1555芯片的电路结构与工作原理174
8.1.1555芯片的电路结构174
8.1.2555 芯片的工作原理176
8.2单稳态触发电路177
8.2.1单稳态触发电路简介177
8.2.2555芯片构成单稳态触发电路177
8.2.3单稳态电路实用案例178
8.3施密特触发电路179
8.3.1施密特触发电路简介179
8.3.2555芯片构成施密特触发电路179
8.3.3施密特触发电路实用案例180
8.4多谐振荡器181
8.4.1多谐振荡器简介181
8.4.2555芯片构成多谐振荡器182
8.4.3多谐振荡器应用实例184
小结185
习题185

第9章EDA设计与数字系统综合设计实例187
9.1EDA概述187
9.1.1EDA技术的发展概况187
9.1.2EDA常用软件188
9.2Protel辅助电路板设计软件简介189
9.3Protel软件设计举例189
9.3.1原理图设计189
9.3.2PCB设计192
9.4数字系统综合设计实例：八路数字抢答器195
9.4.1数字抢答器的功能需求与工作过程195
9.4.2数字抢答器的设计196
9.4.3原理分析197
小结198
习题198

第二部分实 验 指 导
实验一CMOS集成逻辑门的功能测试200
实验二半加器和全加器202
实验三编码器和译码器204
实验四组合逻辑电路实验分析209
实验五数据选择器的设计213
实验六触发器基本功能使用214
实验七时序电路设计218
实验八移位寄存器220
实验九计数器的设计224
实验十综合实验——设计24时制数字电子钟 22
习题参考答案229
参考文献248

殷华，江西农业大学软件学院物联网工程专业主任，副教授，从事测试、传感、光机电一体化研究，主要讲授数字逻辑、单片机原理与应用等课程。作为副主编编写了《数字逻辑》第2,3版教材，主持国家自然科学基金、江西省自然科学基金等课题6项，获批发明专利3项，发表SCIEI文章20余篇。

华晶，江西农业大学副教授，硕士生导师，校优秀教师。从事软件工程、嵌入式系统、机器学习等方向的研究工作。主讲数字逻辑、数据结构等本科生课程。主持教育部产学合作协同育人项、江西省高等学校教学改革研究项目等10余项课题。发表教研论文10余篇。

1.本书是江西省高等学校“数字逻辑”精品课程教材，第一版于2013年获江西省普通高校第五届优秀教材二等奖。
2.经典例题支撑基础知识，配套实验加强理解应用。
3.配套微课视频更方便读者学习。