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第1章 数字逻辑基础 1

1.1数制与编码 1

1.1.1数制 1

1.1.2编码 4

1.2逻辑代数中的基本运算 6

1.2.1逻辑变量和逻辑函数 6

1.2.2基本逻辑运算 7

1.3逻辑代数的基本规律 9

1.3.1逻辑代数的基本定律 9

1.3.2逻辑代数的基本规则 10

1.4逻辑函数的化简 11

1.4.1逻辑函数的代数法化简 11

1.4.2卡诺图 12

1.4.3逻辑函数的卡诺图化简 14

1.5逻辑门电路 16

1.5.1二极管逻辑门电路 16

1.5.2晶体管非门 17

1.5.3集成门电路 18

小结 25

习题 25

第2章 组合逻辑电路 28

2.1组合逻辑电路分析 28

2.2组合逻辑电路设计 29

2.3组合逻辑电路中的竞争冒险 31

2.3.1竞争冒险现象及其产生 32

2.3.2检查竞争冒险 32

2.3.3消除竞争冒险的方法 33

2.4常用的中规模组合逻辑标准构件 33

2.4.1数据选择器 33

2.4.2译码器 35

2.4.3编码器 38

2.4.4数据比较器 41

2.4.5加法器 43

小结 45

习题 45

第3章 触发器 49

3.1基本RS触发器 49

3.1.1基本RS触发器的结构和工作原理 49

3.1.2基本RS触发器的功能描述方法 50

3.2钟控触发器 52

3.2.1钟控RS触发器 52

3.2.2钟控D触发器 53

3.2.3钟控JK触发器 54

3.2.4钟控T触发器 55

3.2.5电平触发方式的工作特性 56

3.3主从JK触发器 57

3.3.1主从JK触发器的基本结构 57

3.3.2主从JK触发器的工作原理 58

3.4边沿触发器 59

3.4.1边沿JK触发器 60

3.4.2维持阻塞D触发器 61

3.5集成触发器 62

3.5.1集成D触发器 63

3.5.2集成JK触发器 64

3.6各类触发器的相互转换 65

小结 66

习题 67

第4章 时序电路 71

4.1时序电路的特点 71

4.2时序电路逻辑功能的描述方法 73

4.2.1状态转移图 73

4.2.2状态转移表 74

4.2.3时序图 74

4.3时序逻辑电路分析 76

4.3.1时序逻辑电路的分析方法 77

4.3.2同步时序逻辑电路的分析 77

4.4寄存器 82

4.4.1寄存器概述 82

4.4.2锁存器 83

4.4.3移位寄存器 83

4.5计数器 88

4.5.1同步二进制计数器 89

4.5.2可逆计数器 91

4.5.3移位寄存器型计数器 93

4.6脉冲分配器 94

4.7序列信号发生器 97

4.8同步时序电路的设计 98

4.8.1设计方法与步骤 98

4.8.2状态转移图或状态转移表的形成 99

4.8.3状态化简 103

4.8.4状态分配 108

4.8.5确定激励方程和输出方程 109

4.8.6画逻辑电路图并检查自启动 111

4.9异步计数器 117

4.10中规模集成计数器的应用 120

4.10.1同步中规模集成计数器 120

4.10.2异步中规模集成计数器 122

4.10.3中规模集成计数器构成任意进制计数器 126

小结 132

习题 133

第5章 可编程逻辑器件 137

5.1可编程逻辑阵列 137

5.2可编程阵列逻辑 138

5.3复杂可编程逻辑器件 140

5.3.1 CPLD的基本结构 140

5.3.2典型的CPLD芯片 141

5.4现场可编程门阵列 143

5.4.1 FPGA的基本结构 143

5.4.2 FPGA的编程 144

5.4.3典型的FPGA芯片 145

5.5标准单元和客户定制芯片 146

5.6可编程器件的设计流程 147

5.7可编程器件工具软件介绍 148

5.7.1 ispLEVER开发工具的设计步骤 149

5.7.2 ispLEVER开发工具的原理图输入 154

5.7.3 ispLEVER开发工具的混合输入 156

小结 157

习题 157

第6章 硬件描述语言VHDL简介 159

6.1 VHDL概述 159

6.2 VHDL设计文件的基本结构 160

6.2.1初识VHDL 160

6.2.2实体和结构体 162

6.2.3配置 164

6.2.4程序包和库 166

6.3对象、类型和属性 168

6.3.1对象 168

6.3.2数据类型 169

6.3.3 VHDL的属性 172

6.4 VHDL的功能描述方法 174

6.4.1并行描述语句 174

6.4.2顺序描述语句 180

6.5 VHDL的结构描述方法 183

6.6过程和函数 186

6.7常用单元电路的设计实例 191

6.7.1组合电路 191

6.7.2时序电路 193

小结 197

习题 198

第7章 现代数字系统设计 199

7.1数字系统的基本概念 199

7.1.1数字系统与EDA技术 199

7.1.2数字系统的描述方法 200

7.2现代数字系统的设计方法 203

7.2.1现代数字系统层次化结构 203

7.2.2现代数字系统设计流程 204

7.2.3自顶向下的设计方法 205

7.3数字系统设计实例 206

7.3.1实例一：经典数学游戏 206

7.3.2实例二：多功能拔河游戏机 216

7.3.3实例三：PS/2键盘接口控制器 230

小结 246

习题 246

附录 第二套扫描码 247

参考文献 249