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目录1

第1章 逻辑代数和门电路1

1.1 常用编码1

1.1.1 带符号数的编码表示1

1.1.2 字符编码6

1.1.3 十进制数的编码表示9

1.1.4 可靠性编码10

1.2 逻辑代数的三种基本运算13

1.2.1 逻辑与运算13

1.2.2 逻辑或运算14

1.2.3 逻辑非运算15

1.3 逻辑代数的基本公式和规则16

1.3.1 逻辑代数的基本公式16

1.3.2 逻辑代数的三个重要运算规则17

1.4 基本逻辑电路19

1.4.1 基本门电路19

1.4.2 复合门电路20

1.4.3 正逻辑和负逻辑23

1.5 逻辑表达式的变换24

1.5.1 逻辑运算符的完备性24

1.5.2 逻辑表达式的变换24

1.6 逻辑函数的两种标准表达式25

1.6.1 最小项和最小项表达式26

1.6.2 最大项和最大项表达式27

1.7 逻辑函数的化简30

1.7.1 逻辑代数化简法31

1.7.2 卡诺图化简法32

1.7.3 包含无关项的逻辑函数的化简39

1.8 集成逻辑门简介40

1.8.1 数字集成逻辑门电路的分类40

1.8.2 集成逻辑门电路的外部特性41

1.8.3 多余输入端的处理42

1.8.5 三态门43

1.8.4 OC门和OD门43

小结45

习题145

第2章 组合逻辑电路48

2.1 组合逻辑电路的特点与描述方法48

2.1.1 组合逻辑电路的特点48

2.1.2 组合逻辑电路的描述方法48

2.2 组合逻辑电路的分析与设计49

2.2.1 组合逻辑电路的分析49

2.2.2 组合逻辑电路的设计50

2.3.1 加法器52

2.3 常用组合逻辑电路52

2.3.2 译码器56

2.3.3 编码器61

2.3.4 数据选择器63

2.3.5 数值比较器66

2.4 组合逻辑电路的竞争与冒险68

2.4.1 竞争与冒险的基本概念68

2.4.2 消除冒险的基本方法68

小结69

习题269

3.1.1 时序逻辑电路的特点71

第3章 时序逻辑电路71

3.1 时序逻辑电路的特点与描述方法71

3.1.2 时序逻辑电路的描述方法72

3.2 触发器72

3.2.1 触发器的基本特性73

3.2.2 基本RS触发器73

3.2.3 钟控D触发器77

3.2.4 主从JK触发器78

3.2.5 边沿触发器80

3.2.6 T触发器和T′触发器82

3.2.7 触发器逻辑功能的转换83

3.2.8 集成触发器84

3.3 同步时序逻辑电路的分析85

3.3.1 同步时序逻辑电路的描述85

3.3.2 同步时序逻辑电路的分析86

3.4 寄存器89

3.4.1 数码寄存器89

3.4.2 锁存器90

3.4.3 移位寄存器91

3.4.4 移位寄存器的应用92

3.5 计数器97

3.5.1 同步计数器97

3.5.2 异步计数器98

3.5.3 集成计数器99

3.5.4 任意进制计数器的构成105

3.5.5 计数器的应用110

3.6 同步时序逻辑电路的设计111

3.6.1 设计步骤111

3.6.2 原始状态表的建立112

3.6.3 状态化简114

3.6.4 状态编码117

3.6.5 设计举例117

小结122

习题3123

4.1 可编程逻辑器件概述126

第4章 可编程逻辑器件126

4.2 只读存储器ROM127

4.2.1 ROM的分类128

4.2.2 ROM的结构与工作原理128

4.2.3 ROM存储器容量扩展133

4.2.4 ROM的应用135

4.3 通用阵列逻辑器件GAL139

4.3.1 GAL的基本类型139

4.3.2 GAL的结构与工作原理140

4.3.3 GAL器件的开发设计146

4.3.4 GAL的应用147

4.4 现场可编程逻辑阵列FPLA148

4.4.1 FPLA的结构特点148

4.4.2 FPLA应用实例149

小结152

习题4153

第5章 VHDL语言及其应用154

5.1 硬件描述语言概述154

5.1.1 硬件描述语言的产生与发展154

5.1.2 VHDL语言的功能与特点155

5.1.3 使用VHDL语言进行数字电路设计的流程156

5.2.1 VHDL语言的程序结构157

5.2 VHDL语言编程简介157

5.2.2 VHDL语言的语法规则163

5.2.3 VHDL语言的运算操作符165

5.2.4 VHDL语言的主要描述语句167

5.3 使用VHDL语言实现基本逻辑电路设计173

5.3.1 常用基本逻辑门电路的VHDL描述173

5.3.2 常用组合逻辑电路基本部件的VHDL描述176

5.3.3 常用时序逻辑电路基本部件的VHDL描述179

小结181

习题5181

6.1.1 ISP技术183

6.1 ISP技术概述183

第6章 在系统编程技术183

6.1.2 ispLSI器件简介184

6.1.3 ispLSI器件的功能与特点185

6.2 在系统编程原理与方法185

6.2.1 ispLSI器件的结构与原理185

6.2.2 ISP技术编程方法193

6.3 ISP器件的编程环境195

6.3.1 ispDesignExpert开发系统简介195

6.3.2 工程项目管理器196

6.4 ISP器件的编程步骤197

6.4.1 选择器件197

6.3.3 ispDesignExpert开发系统的基本操作命令197

6.4.2 设计输入198

6.4.3 编译与优化198

6.4.4 布局与布线198

6.4.5 逻辑模拟198

6.4.6 器件适配198

6.4.7 器件编程199

6.5 ISP器件编程方法199

6.5.1 由原理图源文件进行ISP器件设计199

6.5.2 由VHDL源文件进行ISP器件设计200

6.5.3 由VHDL与电路原理图混合输入进行ISP器件设计200

习题6201

小结201

第7章 模／数与数／模转换电路203

7.1 ADC与DAC概述203

7.2 DAC和ADC的技术指标204

7.2.1 DAC的技术指标204

7.2.2 ADC的技术指标205

7.2.3 DAC和ADC的选用原则206

7.3 DAC数模转换器207

7.3.1 DAC的工作原理及其组成207

7.3.2 权电阻网络DAC208

7.3.3 R-2R倒T型电阻网络DAC210

7.3.4 DAC芯片及其应用211

7.4 ADC模数转换器214

7.4.1 模数转换原理214

7.4.2 并行比较式A/D转换器216

7.4.3 逐次逼近式ADC转换器218

7.4.4 双积分ADC219

7.4.5 ADC芯片及其应用222

小结223

习题7223

第8章 数字系统的分析与设计225

8.1 数字系统概述225

8.1.1 数字系统与逻辑部件225

8.1.2 数字系统的构成226

8.2 数字系统的设计227

8.2.1 数字系统的设计方法227

8.2.2 数字系统的设计流程228

8.2.3 算法状态机图229

8.3 数字系统设计实例232

8.3.1 串行输入信息中“0”数检测器的设计232

8.3.2 基于逻辑部件的十字路口交通灯控制系统设计236

8.3.3 基于VHDL的十字路口交通灯控制系统设计242

小结249

习题8249

主要参考文献251