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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Quartus25

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 9.141

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 SRAM159

6.1.2 DRAM163

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