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第1章 数制与编码 1

1-1 数字逻辑概述 1

1-1-1 数字信号与模拟信号 1

1-1-2 数字系统 2

1-2 数制及其转换 3

1-2-1 十进制 4

1-2-2 二进制 4

1-2-3 八进制 5

1-2-4 十六进制 5

1-2-5 二、八、十六进制数转换为十进制数 6

1-2-6 十进制数转换为二、八、十六进制数 6

1-2-7 二进制、八进制、十六进制数间的转换 9

1-3 带符号二进制数的代码表示 10

1-3-1 机器码与真值 11

1-3-2 原码 11

1-3-3 反码 12

1-3-4 补码 13

1-3-5 数码运算 14

1-4 编码 15

1-4-1 BCD码 16

1-4-2 余3码 16

1-4-3 格雷码 17

1-4-4 奇偶校验码 19

1-4-5 CRC码 19

1-4-6 ASCII码 20

1-5 小结 21

1-6 习题 21

第2章 逻辑代数基础 23

2-1 逻辑代数的基本定理和规则 23

2-1-1 逻辑代数公理 23

2-1-2 逻辑代数定理 23

2-1-3 逻辑代数规则 26

2-2 逻辑函数的表示方法 28

2-2-1 逻辑表达式 28

2-2-2 真值表 28

2-2-3 逻辑图 29

2-3 逻辑函数表达形式与变换 30

2-3-1 积之和 30

2-3-2 和之积 30

2-3-3 最小项标准形式 30

2-3-4 最大项标准形式 32

2-4 逻辑函数的化简 35

2-4-1 与或式的化简 36

2-4-2 或与式的化简 37

2-5 卡诺图 38

2-5-1 卡诺图构成 38

2-5-2 典型卡诺圈 40

2-5-3 卡诺图化简 44

2-5-4 无关项的卡诺图表示 47

2-6 蕴涵法化简逻辑函数 49

2-7 小结 51

2-8 习题 52

第3章 组合逻辑 54

3-1 门电路 54

3-1-1 二极管、三极管门电路 54

3-1-2 TTL门电路 58

3-1-3 CMOS门电路 62

3-2 组合逻辑分析 65

3-2-1 分析步骤 65

3-2-2 分析实例 66

3-3 组合逻辑设计 68

3-3-1 设计步骤 68

3-3-2 问题的描述 69

3-3-3 设计实例 72

3-3-4 不完全项设计 76

3-4 组合逻辑电路的险象 78

3-4-1 险象的产生 78

3-4-2 险象的判断 79

3-4-3 险象的解决 80

3-5 常用的中规模组合逻辑构件的使用 81

3-5-1 译码器 82

3-5-2 编码器 89

3-5-3 多路选择器 91

3-5-4 比较器 97

3-5-5 加法器 99

3-5-6 ALU 102

3-6 小结 107

3-7 习题 108

第4章 同步时序逻辑 111

4-1 时序逻辑结构模型 111

4-1-1 结构模型 111

4-1-2 时序电路的分类 113

4-2 触发器 113

4-2-1 RS触发器 114

4-2-2 D触发器 118

4-2-3 JK触发器 120

4-2-4 T触发器 124

4-2-5 不同类型时钟触发器间的转换 125

4-2-6 集成触发器的参数 130

4-3 同步时序逻辑分析 131

4-3-1 特性函数 133

4-3-2 激励表 133

4-3-3 状态图、状态表 133

4-3-4 波形图 135

4-3-5 分析实例 135

4-4 同步时序逻辑设计 142

4-4-1 原始状态图和状态表 142

4-4-2 状态表化简 147

4-4-3 状态分配 155

4-4-4 设计实例 159

4-4-5 不完全状态逻辑设计 163

4-5 常用的中规模同步时序逻辑构件的使用 170

4-5-1 寄存器 170

4-5-2 计数器 174

4-6 小结 183

4-7 习题 184

第5章 异步时序逻辑 188

5-1 异步时序逻辑电路的特点 188

5-1-1 基本概念 188

5-1-2 分析和设计异步时序电路的几点规定 188

5-2 脉冲异步时序逻辑分析 190

5-2-1 分析步骤 190

5-2-2 分析实例 190

5-3 脉冲异步时序逻辑设计 195

5-3-1 设计步骤 195

5-3-2 设计实例 196

5-4 常用中规模异步计数器 205

5-5 小结 206

5-6 习题 206

第6章 脉冲产生电路 208

6-1 多谐振荡器 208

6-1-1 TTL环形振荡器 208

6-1-2 MOS多谐振荡器 210

6-2 单稳态触发器 211

6-3 施密特触发器 214

6-4 555定时器及其应用 215

6-4-1 555定时器 216

6-4-2 单稳态触发器 216

6-4-3 多谐振荡器 217

6-4-4 施密特振荡器 219

6-5 小结 220

6-6 习题 220

第7章 数／模与模／数转换电路 223

7-1 数／模转换电路 223

7-1-1 权电阻网络DAC 223

7-1-2 2T形电阻网络DAC 224

7-1-3 DAC的主要技术指标 225

7-1-4 集成DAC举例 226

7-1-5 DAC转换器应用举例 228

7-2 模／数转换电路 231

7-2-1 逐次比较型ADC 234

7-2-2 双积分型ADC 237

7-2-3 ADC的主要技术指标 239

7-2-4 集成ADC举例 239

7-2-5 ADC应用举例 242

7-3 小结 243

7-4 习题 243

第8章 编程逻辑 245

8-1 阵列示意图 245

8-1-1 ROM 245

8-1-2 阵列示意图 246

8-2 CPLD 249

8-2-1 PLA 249

8-2-2 PAL 250

8-2-3 GAL 251

8-2-4 CPLD简介 252

8-2-5 CPLD编程原理 253

8-3 FPGA 254

8-3-1 FPGA编程原理 254

8-3-2 Altera FPGA典型结构 256

8-3-3 Xilinx FPGA典型结构 260

8-4 VHDL 263

8-4-1 VHDL概述 263

8-4-2 VHDL基本结构 264

8-4-3 VHDL数据类型与表达式 265

8-4-4 VHDL基本语句 271

8-4-5 QuartusⅡ开发环境 278

8-4-6 组合逻辑设计实例 282

8-4-7 时序逻辑设计实例 286

8-5 小结 293

8-6 习题 293

第9章 EDA设计 295

9-1 EDA概述 295

9-1-1 EDA及其发展 295

9-1-2 数字系统设计 296

9-2 Protel原理图设计 297

9-2-1 电路设计流程 297

9-2-2 Protel原理图设计 298

9-2-3 网络表导出 305

9-3 Protel PCB设计 306

9-3-1 PCB设计流程 306

9-3-2 Protel PCB设计 307

9-3-3 布线 312

9-4 数字系统综合设计实例一：七段LED显示器 314

9-4-1 LED显示原理概述 314

9-4-2 电路设计 315

9-4-3 VHDL设计 322

9-5 数字系统综合设计实例二：ADC 0804数据采集 325

9-5-1 ADC 0804时序概述 325

9-5-2 电路设计 325

9-5-3 VHDL设计 330

9-6 小结 332

9-7 习题 333

参考文献 334

附录A 逻辑符号对照表 335