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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ROM241

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ROM252

6.3.3可编程逻辑阵列PLA256

6.3.4可编程阵列逻辑PAL260

6.3.5通用阵列逻辑GAL268

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