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第1章 数字逻辑系统基础 1

1.1 数字逻辑系统简介 1

1.1.1 模拟信号与数字信号 1

1.1.2 模拟系统与数字逻辑系统的区别 1

1.1.3 数字逻辑系统的特点 2

1.2 数制、码制、基本逻辑门 3

1.2.1 数制及其转换 3

1.2.2 常用码制及其特点 7

1.2.3 基本逻辑关系与逻辑门 12

1.3 数字逻辑系统分析与设计的基本概念 19

习题 21

第2章 逻辑代数与逻辑函数 23

2.1 逻辑代数 23

2.1.1 逻辑代数的基本公理 23

2.1.2 逻辑代数的基本定律 23

2.1.3 逻辑代数的基本定理 24

2.2 逻辑函数及其表示方法 25

2.2.1 逻辑函数 25

2.2.2 逻辑函数的表示方法 26

2.2.3 逻辑函数的标准形式 29

2.3 逻辑函数的化简 31

2.3.1 公式化简法 32

2.3.2 卡诺图化简法 33

习题 41

第3章 组合逻辑电路分析与设计 43

3.1 小规模组合逻辑电路分析与设计 43

3.1.1 组合逻辑电路的定义与描述 43

3.1.2 小规模组合逻辑电路的分析 43

3.1.3 小规模组合逻辑电路的设计 44

3.2 常用组合逻辑功能器件 47

3.2.1 编码器 47

3.2.2 译码器 52

3.2.3 数据选择器与数据分配器 59

3.2.4 数据比较器 62

3.2.5 加法器 63

3.2.6 8421BCD码与二进制码转换器 68

3.2.7 广义译码器 70

3.3 组合逻辑电路的VHDL描述 70

3.3.1 硬件描述语言与VHDL概述 70

3.3.2 常用逻辑器件的VHDL描述 75

3.4 大规模组合逻辑电路的计算机辅助设计流程 85

3.4.1 计算机辅助设计的一般流程 86

3.4.2 Quartus II简介 87

3.4.3 设计实例 88

习题 103

第4章 时序逻辑电路分析与设计 107

4.1 时序逻辑电路简介 107

4.1.1 时序逻辑电路的基本概念 107

4.1.2 时序逻辑电路的分类 107

4.2 触发器 108

4.2.1 触发器及其分类 108

4.2.2 触发器的描述方法 108

4.2.3 RS触发器 109

4.2.4 D触发器 111

4.2.5 JK触发器 112

4.2.6 锁存器与触发器的VHDL描述 113

4.2.7 T（T'）触发器 116

4.3 小规模时序逻辑电路的一般分析方法 117

4.3.1 同步时序逻辑电路的分析方法 117

4.3.2 异步时序逻辑电路分析举例 119

4.4 小规模时序逻辑电路的一般设计方法 120

4.4.1 设计步骤及设计举例 120

4.4.2 有限状态机的VHDL描述 125

4.5 常用时序逻辑功能器件 129

4.5.1 计数器 129

4.5.2 寄存器与移位寄存器 149

4.5.3 顺序脉冲发生器与序列信号发生器 161

4.6 时序逻辑电路的计算机辅助分析与设计举例 164

4.6.1 时序逻辑电路的计算机辅助分析举例 165

4.6.2 时序逻辑电路的计算机辅助设计举例 166

习题 167

第5章 半导体存储器 173

5.1 概述 173

5.2 只读存储器 173

5.2.1 组成框图 174

5.2.2 掩膜ROM 175

5.2.3 可编程ROM 175

5.2.4 电擦除EPROM 176

5.2.5 闪存 180

5.3 随机存取存储器 183

5.3.1 静态RAM 183

5.3.2 双口RAM与先入先出RAM 185

5.3.3 动态RAM 188

5.3.4 铁电RAM 191

5.4 存储器的应用 193

5.4.1 字扩展和位扩展 193

5.4.2 实现组合逻辑函数 194

习题 197

第6章 数模与模数转换器 198

6.1 概述 198

6.2 数模转换器 198

6.2.1 DAC主要性能 198

6.2.2 电阻串DAC 199

6.2.3 电阻解码DAC 201

6.2.4 恒流源DAC 203

6.2.5 电容DAC 204

6.2.6 其他类型DAC 206

6.2.7 新型集成DAC简介 207

6.3 模数转换器 210

6.3.1 ADC主要性能 210

6.3.2 快闪型ADC 212

6.3.3 反馈比较型ADC 213

6.3.4 双积分型ADC 215

6.3.5 其他类型ADC 217

6.3.6 新型集成ADC简介 219

6.3.7 等效采样技术 223

习题 224

第7章 可编程逻辑器件 226

7.1 概述 226

7.1.1 PLD发展历程 226

7.1.2 PLD分类 226

7.1.3 PLD常用逻辑符号 227

7.2 低密度可编程逻辑器件 227

7.2.1 PAL器件 227

7.2.2 GAL器件 228

7.3 高密度可编程逻辑器件 232

7.3.1 CPLD器件 232

7.3.2 FPGA器件 234

7.4 硬件测试与编程 244

7.4.1 硬件测试技术 244

7.4.2 配置与编程 245

习题 246

第8章 应用数字系统设计 247

8.1 概述 247

8.1.1 系统设计 247

8.1.2 开发环境与设计方法 247

8.1.3 器件选型 247

8.2 等精度频率计的设计 247

8.2.1 设计任务 247

8.2.2 方案论证 248

8.2.3 创建设计工程 251

8.2.4 功能模块设计 251

8.2.5 系统仿真 275

8.3 信号发生器的设计 277

8.3.1 设计任务 277

8.3.2 方案论证 277

8.3.3 创建设计工程 279

8.3.4 功能模块设计 280

8.3.5 系统仿真 296

8.3.6 优化改进 298

8.3.7 功能扩展 307

习题 308

参考文献 310