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第1章 数字系统与编码 1

1.1数字系统中的进位制 1

1.1.1数制 1

1.1.2数制转换 4

1.2数字系统中的编码 8

1.2.1带符号数的代码表示 8

1.2.2十进制数的二进制编码 13

1.2.3可靠性编码 14

1.2.4字符编码 20

小结 21

习题与思考题 22

第2章 数字电路 23

2.1数字信号基础 23

2.1.1脉冲信号 23

2.1.2逻辑电平与正、负逻辑 24

2.2半导体器件的开关特性 24

2.2.1二极管的开关特性 25

2.2.2三极管的开关特性 26

2.2.3MOS管的开关特性 29

2.3.1与门、或门和非门 30

2.3基本逻辑门电路 30

2.3.2复合门 31

2.3.3三态门与传输门 33

2.4TTL集成门电路 34

2.4.1数字集成电路的分类 34

2.4.2TTL与非门 35

2.4.3集电极开路的与非门 38

2.4.4使用TTL门电路的注意事项 38

2.5.3CMOS门电路的特点与使用注意事项 39

2.5.2CMOS三态门 39

2.5.1CMOS非门 39

2.5CMOS集成门电路 39

2.6TTL电路与CMOS电路之间的接口电路 40

2.6.1三极管组成的接口电路 40

2.6.2其他接口电路 41

小结 41

习题与思考题 42

第3章 组合逻辑设计 44

3.1逻辑代数基础 44

3.1.1逻辑变量及基本逻辑运算 44

3.1.2逻辑代数的基本公式、定理与规则 46

3.1.3逻辑函数及其表达式 49

3.2逻辑函数的化简 53

3.2.1代数化简法 54

3.2.2卡诺图化简法 55

3.2.3列表化简法 59

3.2.4逻辑函数化简中的两个实际问题 62

3.3组合逻辑电路的分析 66

3.3.1组合逻辑电路分析的一般方法 66

3.3.2组合逻辑电路分析举例 67

3.4.1组合逻辑电路设计的一般方法 69

3.4组合逻辑电路的设计 69

3.4.2组合逻辑电路设计中应考虑的问题 73

3.5ABEL硬件描述语言 77

3.5.1ABEL语言程序结构 77

3.5.2方程描述 80

3.5.3真值表描述 81

3.5.4测试向量 82

3.6VHDL硬件描述语言 83

3.6.1VHDL的模型结构 83

3.6.2VHDL语言要素 87

3.6.3VHDL语言的基本描述方法 89

3.6.4VHDL程序设计深入 93

3.7基本组合逻辑电路的设计举例 96

3.7.1半加器和全加器的设计 97

3.7.2BCD码编码器和七段显示译码器的设计 100

3.7.3代码转换电路的设计 104

3.8组合逻辑电路中的竞争与险象 108

3.8.1竞争现象与险象的产生 108

3.8.2险象的分类 109

3.8.3险象的判断 110

3.8.4险象的消除 111

小结 114

习题与思考题 115

第4章 触发器 120

4.1双稳态触发器 120

4.1.1RS触发器 120

4.1.2JK触发器 124

4.1.3D触发器 127

4.1.4T触发器 128

4.1.5触发器的时间参数 128

4.2单稳态触发器 129

4.3多谐振荡器 130

4.3.1RC环形多谐振荡器 130

4.3.2石英晶体多谐振荡器 132

4.4施密特触发器 133

小结 134

习题与思考题 134

第5章 时序逻辑电路的分析与设计 140

5.1时序逻辑电路的结构与类型 140

5.1.1Mealy型电路 141

5.1.2Moore型电路 142

5.2同步时序逻辑电路的分析 143

5.2.1同步时序逻辑电路的分析方法 143

5.2.2常用同步时序逻辑电路 150

5.3同步时序逻辑电路的设计 165

5.3.1建立原始状态表 165

5.3.2状态表的化简 166

5.3.3状态分配 171

5.3.4求激励函数和输出函数 173

5.4.1寄存器的描述 175

5.4ABEL语言时序电路的设计特点 175

5.4.2状态图描述 177

5.4.3状态图中输出信号的表示方法 179

5.5VHDL时序电路的设计特点 182

5.5.1电路的时钟控制 182

5.5.2状态图的VHDL描述 183

5.6同步时序逻辑电路设计举例 186

小结 197

习题与思考题 197

6.1常用中规模通用集成电路 207

第6章 集成电路的逻辑设计与可编程逻辑器件 207

6.1.1二进制并行加法器 208

6.1.2译码器和编码器 214

6.1.3多路选择器和多路分配器 223

6.1.4数值比较器 230

6.1.5奇偶发生／校验器 233

6.2半导体存储器 235

6.2.1概述 235

6.2.2随机读写存储器 236

6.2.3只读存储器ROM 241

6.3.1PLD概述 248

6.3可编程逻辑器件 248

6.3.2作为可编程逻辑器件的ROM 252

6.3.3可编程逻辑阵列PLA 256

6.3.4可编程阵列逻辑PAL 260

6.3.5通用阵列逻辑GAL 268

小结 279

习题与思考题 279

第7章 高密度可编程器件 285

7.1在系统可编程技术 285

7.1.2ISP技术的数字系统生产 286

7.1.1ISP技术的数字系统设计 286

7.2ISP逻辑器件 288

7.2.1ispLSI系列 289

7.2.2ispGAL系列 290

7.2.3ispGDS系列 290

7.2.4ispGDX系列 292

7.3ispLSI器件的结构与原理 293

7.3.1ispLSI1016的结构 293

7.3.2ispLSI1032的结构简介 303

7.4.1ISP器件编程元件的物理布局 305

7.4在系统编程原理 305

7.4.2ISP编程接口 307

7.4.3ISP器件的编程方式 308

7.5ispLSI的开发 312

7.5.1ispLSI的开发工具 312

7.5.2ISP器件的设计流程 313

7.6FPGA器件 315

7.6.1Xilinx的Spartan-Ⅱ系列器件 315

7.6.2Altera的FLEX10K系列器件 321

小结 328

习题与思考题 330

第8章 数字系统设计基础及设计举例 331

8.1数字系统的基本概念及设计方法 331

8.1.1数字系统的基本模型 331

8.1.2数字系统设计的描述工具 333

8.1.3数字系统设计方法 338

8.2综合设计举例 341

8.2.1多功能电子钟的设计 341

8.2.2电子密码锁的设计 354

小结 366

习题与思考题 366

参考文献 368