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第1章 数字逻辑基础 1

1.1电路引人二进制、芯片及集成概念 1

1.2数制与数制转换 2

1.2.1计算机中常用进位计数制 2

1.2.2数制转换 3

1.2.3二进制算术运算 5

1.3计算机中常用编码 8

1.3.1二-十进制编码 8

1.3.2格雷码 9

1.3.3 ASCII码 9

1.4逻辑运算与逻辑代数 10

1.4.1 3种基本逻辑运算 11

1.4.2逻辑函数及其表示方法 13

1.4.3逻辑代数 14

1.5逻辑代数的卡诺图化简法 17

1.5.1最小项的定义及其性质 17

1.5.2逻辑函数的最小项表达式 18

1.5.3用卡诺图表示逻辑函数 19

1.5.4用卡诺图化简逻辑函数 21

第2章 硬件描述语言Verilog HDL与编辑环境Quartus 25

2.1硬件描述语言Verilog HDL设计方法学简介 25

2.1.1 Verilog的基本语法规则 26

2.1.2变量及数据类型 28

2.1.3运算符和表达式 30

2.1.4语句 32

2.2 Verilog HDL建模 34

2.2.1 Verilog HDL程序的基本结构 35

2.2.2结构建模 38

2.2.3数据流建模 38

2.2.4行为建模 39

2.2.5模块调用 40

2.3 Verilog HDL编译环境Quartus Ⅱ 9.1 41

2.3.1 Quartus Ⅱ 9.1概述 41

2.3.2 Quartus Ⅱ 9.1原理图设计方法 44

2.3.3使用Verilog HDL语言实现数字电路设计 51

2.3.4波形仿真 54

第3章 逻辑门电路 58

3.1半导体器件组成的门电路 59

3.1.1半导体器件的开关特性 59

3.1.2分立元件门电路 63

3.2 CMOS门电路 65

3.2.1 CMOS反相器 65

3.2.2 CMOS逻辑门电路 67

3.2.3 CMOS漏极开路门与三态门电路 69

3.2.4 CMOS传输门 71

3.3 TTL门电路 72

3.3.1 TTL反相器的基本电路 72

3.3.2 TTL逻辑门电路 75

3.3.3 TTL集电极开路门与三态门电路 78

第4章 组合逻辑电路 81

4.1组合逻辑电路分析 81

4.2组合逻辑电路设计 83

4.3组合电路的竞争与冒险 85

4.3.1冒险的分类与产生原因 85

4.3.2冒险的判断与消除方法 86

4.4常用组合逻辑电路 88

4.4.1编码器 88

4.4.2译码器 93

4.4.3数据选择器 100

4.4.4比较器 103

4.4.5算术运算电路 109

第5章 时序逻辑电路 115

5.1时序逻辑电路基础 115

5.1.1触发器 116

5.1.2时序逻辑电路的描述 116

5.2时序逻辑电路记忆单元——触发器 118

5.2.1 RS触发器 118

5.2.2 D触发器 121

5.2.3 JK触发器 122

5.2.4 T触发器 126

5.2.5用Verilog语言设计触发器 127

5.3同步时序逻辑电路的分析与设计 129

5.3.1同步时序逻辑电路的分析 129

5.3.2同步时序逻辑电路的设计 132

5.4异步时序电路的分析与设计 139

5.4.1异步时序逻辑电路的分析 139

5.4.2异步时序逻辑电路的设计 141

5.5常用时序逻辑电路 144

5.5.1寄存器 144

5.5.2计数器 148

5.5.3顺序脉冲发生器 154

第6章 半导体存储器与大规模可编程逻辑器件 156

6.1随机存储器 159

6.1.1 SRAM 159

6.1.2 DRAM 163

6.2只读存储器 168

6.2.1掩膜只读存储器 168

6.2.2可编程只读存储器 170

6.2.3可擦除可编程只读存储器 171

6.2.4可电擦可编程只读存储器 172

6.2.5快闪存储器 173

6.3存储器容量扩展 174

6.4大规模可编程逻辑器件 176

6.4.1可编程阵列逻辑器件 179

6.4.2通用可编程阵列逻辑器件 185

6.4.3复杂的可编程逻辑器件 190

6.4.4现场可编程门阵列器件 191

第7章 脉冲波形的产生与整形 192

7.1单稳态触发器 192

7.1.1用门电路组成的单稳态触发器 192

7.1.2集成单稳态触发器 195

7.2施密特触发器 198

7.2.1用门电路组成的施密特触发器 198

7.2.2施密特触发器的应用 201

7.3多谐振荡器 202

7.3.1用门电路组成的对称式多谐振荡器 202

7.3.2用施密特触发器组成的多谐振荡器 204

7.3.3石英晶体振荡器 205

7.4 555定时器及应用 206

7.4.1 555定时器 206

7.4.2用555定时器组成的施密特触发器 207

7.4.3用555定时器组成的单稳态触发器 208

7.4.4用555定时器组成的多谐振荡器 209

第8章 接口电路设计技术 212

8.1接口芯片设计 212

8.1.1外部接口电路的设计分析 212

8.1.2接口芯片设计 213

8.2 D/A转换器 215

8.2.1 D/A转换器的基本原理 215

8.2.2权电阻网络D/A转换器 216

8.2.3倒T形电阻网络D/A转换器 217

8.2.4权电流型D/A转换器 222

8.3 A/D转换器 223

8.3.1 A/D转换的基本原理 224

8.3.2并联比较型A/D转换器 227

8.3.3逐次渐近型A/D转换器 229

8.3.4双积分型A/D转换器 231

8.3.5集成模数转换器ADC0801及其应用 234

第9章 数字系统设计技术 236

9.1数字系统设计概述 236

9.1.1数字系统的基本组成 236

9.1.2数字系统的实现方式 237

9.2数字系统设计方法与描述 238

9.2.1数字系统设计方法 238

9.2.2数字系统设计描述 239

9.3用ASM图和MDS图设计数字系统 242

9.3.1设计数字系统的步骤 242

9.3.2十字路口交通灯控制系统的设计 243

9.3.3交通灯控制系统的Verilog HDL描述 250

9.4控制子系统的微程序控制器设计 254

9.4.1概述 254

9.4.2微程序控制器简单设计 255

附录A 74系列数字集成电路型号功能表 257

附录B CMOS系列数字集成电路型号功能表 262

附录C习题训练与数字系统课程设计 265

C.1定理与卡诺图化简 265

C.2简单Verilog HDL建模 265

C.3组合逻辑电路分析 265

C.4组合电路设计 266

C.5时序逻辑电路分析 268

C.6时序逻辑电路设计 269

C.7存储器与PLD设计 269

C.8接口电路设计 269

C.9数字系统综合课程设计 269

参考文献 271