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第1章　数字逻辑电路基础 1

1.1　数字系统基本概念 1

1.1.1　数字信号 1

1.1.2　数字电路 2

1.1.3　数字系统 2

1.1.4　数字系统中的两种运算类型 2

1.1.5　数字逻辑电路研究的主要问题 3

1.2　数制与编码 3

1.2.1　数制 3

1.2.2　数制转换 4

1.2.3　真值与机器数 7

1.2.4　常用编码 10

1.3　逻辑代数及其运算规则 15

1.3.1　三种基本逻辑 16

1.3.2　逻辑运算 18

1.3.3　逻辑代数基本定律和规则 21

1.4　逻辑函数的建立及其表示方法 24

1.4.1　逻辑函数的建立 24

1.4.2　逻辑函数的表示方法及其转换 26

1.4.3　逻辑函数的标准形式 27

1.5　逻辑函数的化简 33

1.5.1　逻辑函数的最简形式 33

1.5.2　逻辑函数的公式法化简 34

1.5.3　逻辑函数的卡诺图化简 37

1.5.4　具有任意项的逻辑函数的化简 44

1.5.5　多输出逻辑函数的化简 46

1.6 门电路 47

1.6.1　分立元件门电路 47

1.6.2　TTL集成门电路 51

1.6.3 CMOS门电路 60

1.6.4 门电路使用注意事项 62

1.6.5　数字电路接口技术 64

习题 66

第2章　组合逻辑电路 69

2.1　组合逻辑电路分析 69

2.2　组合逻辑电路设计 71

2.2.1　组合逻辑电路设计举例 72

2.2.2　输入不提供反变量的组合逻辑电路设计 76

2.3　编码器和译码器 79

2.3.1　编码器 80

2.3.2　译码器 85

2.4　其他常用的组合逻辑器件 92

2.4.1　全加器 92

2.4.2　数字比较器 95

2.4.3　数据选择器 96

2.4.4　奇偶校验器 98

2.5　采用中规模逻辑器件实现组合逻辑函数 99

2.5.1　用数据选择器实现组合逻辑函数 100

2.5.2　用其他中规模逻辑器件实现组合逻辑电路 102

2.6　组合逻辑的冒险现象 105

2.6.1 冒险现象的定义 105

2.6.2 冒险现象的避免 106

习题 107

第3章 时序逻辑电路 111

3.1　时序逻辑电路概述 111

3.1.1 时序逻辑电路的结构 111

3.1.2　时序逻辑电路的分类 112

3.1.3 同步时序逻辑电路的描述方法 113

3.2　基本时序电路 115

3.2.1 R-S触发器 115

3.2.2　D触发器 118

3.2.3　J－K触发器 120

3.2.4　T触发器 123

3.2.5　触发器的功能变换 123

3.3 同步时序逻辑电路的分析 125

3.3.1 同步时序逻辑电路的分析方法 125

3.3.2 同步时序逻辑电路的分析举例 126

3.4　同步时序逻辑电路的设计 130

3.4.1　建立原始状态表 132

3.4.2　状态化简 136

3.4.3　状态分配 145

3.4.4　确定激励函数和输出函数 147

3.4.5　设计举例 150

3.5　寄存器 152

3.5.1　数码寄存器 153

3.5.2　移位寄存器 154

3.6　计数器 160

3.6.1 同步计数器的分析与设计 161

3.6.2　异步计数器的分析与设计 178

3.6.3　采用MSI实现任意模值计数器 188

3.7　脉冲异步时序电路的分析 194

3.8　脉冲异步时序电路的设计 196

3.9　异步时序电路中的冒险 199

3.9.1 异步时序逻辑电路中的冒险 199

3.9.2　异步时序逻辑电路中的竞争 200

习题 202

第4章　可编程逻辑器件 207

4.1　概述 207

4.1.1 引言 207

4.1.2　PLD的发展 208

4.1.3 PLD的一般结构 208

4.1.4　PLD的电路表示法 209

4.1.5　PLD的分类 210

4.2　低密度可编程逻辑器件 211

4.2.1 可编程只读存储器PROM 211

4.2.2　可编程逻辑阵列PLA 215

4.2.3　可编程阵列逻辑PAL 218

4.2.4　通用阵列逻辑GAL 221

4.3　高密度可编程逻辑器件 228

4.3.1 复杂的可编程逻辑器件（CPLD） 229

4.3.2　现场可编程门阵列（FPGA） 231

4.3.3 FPGA/CPLD开发应用选择 235

4.4　先进的编程和测试技术 235

4.4.1　在系统编程技术 235

4.4.2　边界扫描测试技术 240

4.4.3　应用于FPGA/CPLD的EDA开发流程 241

习题 244

第5章　脉冲波形的产生与整形 245

5.1　脉冲信号和脉冲电路 245

5.1.1　脉冲信号 245

5.1.2　脉冲电路 246

5.2　脉冲波形发生器及整形电路 246

5.2.1 单稳态触发器 246

5.2.2　施密特触发器 254

5.2.3 多谐振荡器 259

5.3　集成555定时器 262

5.3.1 集成555定时器的工作原理 262

5.3.2　集成555定时器的应用 264

习题 268

第6章　数字系统设计 269

6.1　数字系统设计概述 269

6.1.1　数字系统的基本组成 269

6.1.2　数字系统的设计方法 270

6.1.3　数字系统的设计方式 271

6.1.4　数字系统的实现 272

6.2　数字系统设计的描述工具 273

6.2.1　算法状态机（ASM）图 273

6.2.2　寄存器传输语言RTL 274

6.3　数字系统设计实例 277

6.3.1 简易数字频率计的设计 277

6.3.2　数字钟的设计 282

6.3.3 交通信号灯控制器的设计 289

习题 295

第7章　硬件描述语言基础 297

7.1　硬件描述语言概述 297

7.2　VHDL简介 298

7.2.1 VHDL概述 299

7.2.2　认识VHDL程序 299

7.3　Verilog HDL简介 302

7.3.1　Verilog HDL概述 303

7.3.2　认识Verilog HDL程序 304

7.4　其他硬件描述语言 306

7.4.1 ABEL-HDL简介 306

7.4.2 AHDL简介 307

7.5　使用HDL的开发流程 308

7.6　主要EDA平台对HDL的支持 309

7.6.1 Max+PlusII 309

7.6.2　QuartusII 311

7.6.3　Foundataion和ISE 314

7.6.4　ispDesignEXPERT和ispLEVER 315

习题 317

附录　部分集成芯片管脚图及其说明 319

参考文献 330