数字系统设计基础PDF电子书下载

前言 1

第一章 基本概念 3

1.0 什么是数字系统？ 3

1.1 准确度与分辨力 3

1.2 连续系统与数字系统 4

1.3 数字系统的设计 5

1.4 信息与量值 6

1.4.1 信息的表示方法 7

1.4.2 量值的表示方法 8

1.5 二进制数系 9

1.5.1 二进制—十进制的转换 10

1.5.2 基本的二进制数的运算法 16

1.6 本章小结 20

1.7 你懂了吗？ 20

1.8 参考文献 20

1.9 习题 21

第二章 布尔代数概述 21

2.0 二值变量的特性 25

2.1 “与”联结 25

2.2 “或”联结 26

2.3 “非”运算 28

2.4 “与”—“或”—“非”完备组 29

2.5 布尔代数的基本性质 29

2.5.1 基本命题 29

2.5.2 基本定律 30

2.5.3 狄·摩根定理（对偶性） 31

2.6 用代数方法简化布尔表达式 31

2.7 逻辑联结的其他完备组 32

2.7.1 “或非”联结 32

2.7.2 “与非”联结 34

2.8 组合设计：最小项分解式 36

2.9 最大项分解式 39

2.10 八种标准形式 40

2.11 本章小结 43

2.12 你懂了吗？ 44

2.13 参考文献 44

2.14 习题 45

第三章 组合逻辑电路及电位符号法 45

3.0 引言 50

3.1 普通门电路 50

3.2 电压真值表 51

3.3 电位符号法的引入 54

3.4 电位符号法及其取反 56

3.5 用“与非”—“或非”电路作“与”门或者“或”门 57

3.6 用电位符号法进行组合设计 59

3.7 用“与非”—“或非”门做反相器 63

3.8 输入端开路和使用开关 64

3.9 特殊功能的门电路 66

3.10 其他问题 69

3.10.1 门的并连 70

3.10.2 成本核算 72

3.10.3 时延 73

3.10.4 负载能力 73

3.11 用中规模器件的组合设计 74

3.12 本章小结 77

3.13 你懂了吗？ 77

3.14 参考文献 77

3.15 习题 79

第四章 组合函数的最小化 79

4.0 引言 86

4.1 最小化的基本概念 86

4.2 展成标准式 88

4.3 卡诺图法 90

4.3.1 将函数值填入卡诺图 93

4.3.2 对部分简化函数作图 95

4.3.3 卡诺图中最小项的合并 97

4.3.4 蕴含项的选择 101

4.3.5 POS式的简化 104

4.3.6 其他举例 106

4.4 任意项：无关条件和不发生条件 109

4.5 设计举例 112

4.5.1 旋转增量检测器 112

4.5.2 二进制比较器 115

4.5.3 码制变换器 118

4.5.4 七段显示法 119

4.6 列表最小化法 124

4.6.1 十进制数的分组过程 125

4.6.2 主蕴含项的选择 130

4.6.3 POS式与列表最小化法 135

4.6.4 任意项与列表化简法 135

4.6.5 计算机辅助最小化法 139

4.7 多端函数的最小化 141

4.7.1 非正规方法 142

4.7.2 用正规方法进行多端函数的最小化 146

4.7.3 举例：码制变换器 153

4.8 本章小结 159

4.9 你懂了吗？ 159

4.10 参考文献 159

4.11 习题 160

第五章 时序系统概述 160

5.0 组合电路与时序电路 166

5.0.1 组合电路定义 166

5.0.2 时序电路：“是什么”与“为什么” 167

5.0.3 空间—时间等效 168

5.1 时序系统描述 171

5.1.1 输入、输出和系统状态 171

5.1.2 状态表和状态图 173

5.1.3 一般化时序电路 175

5.2 时序电路中的问题（及其解决办法） 177

5.2.1 时序电路的工作限制 179

5.2.2 基本触发器 180

5.2.3 脉冲方式 185

5.2.4 转换门 190

5.3 时钟型触发器 192

5.3.1 AC S-R触发器 193

5.3.2 AC J-K触发器 193

5.3.3 T触发器 195

5.3.4 J-K触发器的应用 195

5.3.5 D触发器 195

5.3.6 触发器实例：RTL和TTL型 196

5.4 单冲 196

5.5 时间波形图 197

5.6 脉冲方式电路中的同步 198

5.6.1 脉冲同步 199

5.6.2 电位同步 201

5.7 脉冲方式电路中的时钟信号 202

5.8 本章小结 203

5.9 你懂了吗？ 203

5.10 参考文献 204

5.11 习题 205

第六章 时序电路的设计 205

6.0 引言 210

6.1 计数器 211

6.1.1 描述计数序列 212

6.1.2 转移图 214

6.1.3 在转移图中容易出现的错误 217

6.1.4 进一步举例 219

6.2 计数器的设计 221

6.2.1 激励表 221

6.2.2 同步式激励图：间接法 223

6.2.3 同步式激励图：直接法 226

6.2.4 控制方程的POS形式 234

6.2.5 异步式转移图法 236

6.2.6 转移图与列表最小化 242

6.2.7 多余状态的转移 243

6.2.8 输出信号的产生 247

6.2.9 可允许的计数速率的估算 250

6.3 多模计数器设计和Mealy输出 251

6.4 一般时序电路设计 256

6.4.1 状态约简 257

6.4.2 状态赋值 264

6.5 寄存器以及有关的时序部件 271

6.5.1 寄存器写入数据的方法 271

6.5.2 移位寄存器 274

6.5.3 环形计数器 277

6.5.4 移存器型计数器 281

6.6 关于中规模集成时序部件 284

6.7 本章小结 285

6.8 你懂了吗？ 285

6.9 参考文献 286

6.10 习题 288

第七章 系统级的数字设计 288

7.0 引言 298

7.1 控制器功能的指定 299

7.2 控制器设计 303

7.2.1 环形计数型控制器 304

7.2.2 状态计数型控制器设计 309

7.2.3 微程序控制器 315

7.3 系统设计的完成：举例 320

7.4 系统设计方法小结 331

7.5 本章小结 331

7.6 你懂了吗？ 332

7.7 参考文献 332

7.8 习题 332

第八章 二进制算术 335

8.0 概述 335

8.1 再论二进制加法 335

8.1.1 并行相加 335

8.1.2 二进制累加器 336

8.1.3 溢出 340

8.1.4 定时问题 341

8.1.5 进位提前法 341

8.1.6 串行相加 343

8.2 二进制减法 345

8.3 带符号二进制算术 346

8.4 符号和补数算术 348

8.4.1 符号和2的补数 348

8.4.2 符号和1的补数 353

8.4.3 三种形式的相互转换 357

8.5 本章小结 359

8.6 你懂了吗？ 359

8.7 参考文献 359

8.8 习题 360

第九章 十进制算术 364

9.0 概述 364

9.1 十进制—二进制转换 364

9.2 二进制—十进制转换 374

9.3 十进制算术 381

9.3.1 8421 BCD码的相加 384

9.3.2 余三码的加法 386

9.3.3 十进制减法 388

9.4 本章小结 394

9.5 你懂了吗？ 394

9.6 参考文献 395

9.7 习题 395

第十章 码及其特性 401

10.0 概述 401

10.1 BCD码 401

10.2 加权码 404

10.3 字母数字码 407

10.4 单位距离码 409

10.4.1 Gray码 411

10.4.2 单位距离BCD码 413

10.5 差错检测与纠正 419

10.5.1 检错 419

10.5.2 纠错 420

10.6 本章小结 422

10.7 你懂了吗？ 422

10.8 参考文献 423

10.9 习题 424

第十一章 模拟—数字转换 428

11.0 引言 428

11.1 数字—模拟转换 428

11.2 模拟—数字转换 433

11.2.1 斜坡式ADC 434

11.2.2 跟踪式ADC 434

11.2.3 逐次逼近式ADC 435

11.3 本章小结 439

11.4 你懂了吗？ 440

11.5 参考文献 440

11.6 习题 441

附录（布尔最小化程序语言FORTRAN） 442