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第1章 数字系统与二进制数 1

1.1数字系统 1

1.2二进制数 2

1.3数制的转换 4

1.4八进制和十六进制数 6

1.5补码 7

1.6带符号位的二进制数 10

1.7二进制码 13

1.8二进制数存储与寄存器 19

1.9二进制逻辑 21

1.10习题 23

参考文献 25

第2章 布尔代数和逻辑门 26

2.1引言 26

2.2基本定义 26

2.3布尔代数的公理化定义 27

2.4布尔代数的基本定理和性质 29

2.5布尔函数 32

2.6范式和标准式 35

2.7其他逻辑运算 40

2.8数字逻辑门 41

2.9集成电路 45

2.10习题 47

参考文献 50

第3章 门电路的化简 51

3.1引言 51

3.2图形法化简 51

3.3四变量卡诺图 55

3.4五变量卡诺图 58

3.5和之积的化简 60

3.6无关条件 62

3.7电路的“与非”门和“或非”门实现 63

3.8其他的两级电路实现 69

3.9异或函数 73

3.10硬件描述语言 77

3.11习题 84

参考文献 88

第4章 组合逻辑 89

4.1引言 89

4.2组合电路 89

4.3分析步骤 90

4.4设计步骤 92

4.5二进制加减器 94

4.6十进制加法器 101

4.7二进制乘法器 103

4.8数值比较器 105

4.9译码器 106

4.10编码器 109

4.11多路转换器 111

4.12组合电路的硬件描述语言 116

4.13习题 129

参考文献 134

第5章 同步时序逻辑 135

5.1引言 135

5.2时序电路 135

5.3锁存器 136

5.4触发器 139

5.5同步时序电路分析 144

5.6用HDL描述时序电路 152

5.7状态化简和分配 162

5.8设计过程 166

5.9习题 172

参考文献 176

第6章 寄存器和计数器 177

6.1寄存器 177

6.2移位寄存器 178

6.3行波计数器 184

6.4同步计数器 187

6.5其他计数器 192

6.6用HDL描述寄存器和计数器 196

6.7习题 201

参考文献 207

第7章 存储器和可编程逻辑器件 208

7.1概述 208

7.2随机存取存储器 208

7.3存储器译码 213

7.4检纠错 216

7.5只读存储器 218

7.6可编程逻辑阵列 223

7.7可编程阵列逻辑 225

7.8时序可编程器件 228

7.9习题 241

参考文献 243

第8章 寄存器传输级设计 244

8.1引言 244

8.2寄存器传输级定义 244

8.3HDL的寄存器传输级描述 245

8.4算法状态机 252

8.5设计举例 257

8.6设计举例的HDL描述 264

8.7时序二进制乘法器 272

8.8控制逻辑 276

8.9二进制乘法器的HDL描述 280

8.10用数据选择器进行设计 287

8.11无竞争设计 296

8.12无锁存设计 297

8.13语言的其他特性 298

8.14习题 298

参考文献 305

第9章 异步时序逻辑 307

9.1概述 307

9.2分析步骤 308

9.3由锁存器构成的电路 313

9.4设计步骤 318

9.5状态和流程表的简化 323

9.6无竞争的状态分配 327

9.7冒险 331

9.8设计举例 334

9.9习题 338

参考文献 342

第10章 数字集成电路 343

10.1引言 343

10.2专用特征 344

10.3双极型晶体管特性 347

10.4RTL和DTL电路 350

10.5晶体管-晶体管逻辑 351

10.6发射极耦合逻辑 358

10.7金属氧化物半导体 360

10.8互补型MOS 361

10.9CMOS传输门电路 364

10.10HDL的开关级建模 366

10.11习题 368

参考文献 370

第11章 实验 371

11.1实验介绍 371

11.2实验1：二进制数和十进制数 374

11.3实验2：数字逻辑门 376

11.4实验3：布尔函数化简 377

11.5实验4：组合电路 379

11.6实验5：代码转换 380

11.7实验6：使用数据选择器进行设计 381

11.8实验7：加法器和减法器 382

11.9实验8：触发器 384

11.10实验9：时序电路 386

11.11实验10：计数器 387

11.12实验11：移位寄存器 388

11.13实验12：串行加法 390

11.14实验13：存储器单元 391

11.15实验14：灯式手球 392

11.16实验15：时钟脉冲发生器 395

11.17实验16：并行加法器和累加器 397

11.18实验17：二进制乘法器 398

11.19实验18：异步序列电路 401

11.20Verilog HDL模拟实验和使用FPGA的快速实现方法 401

第12章 标准图形符号 406

12.1矩形符号 406

12.2限定符号 407

12.3相关符号 409

12.4组合部件符号 410

12.5触发器符号 412

12.6寄存器符号 413

12.7计数器符号 415

12.8RAM符号 416

12.9习题 416

参考文献 417

部分习题解答 418