数字逻辑与VHDL程序设计PDF电子书下载

第1章 数字逻辑基础 1

1.1数字电路与数字信号 1

1.1.1数字技术的发展和应用 1

1.1.2模拟信号和数字信号 1

1.1.3数字信号的描述方法 1

1.2数制与码制 2

1.2.1进位计数制 2

1.2.2进位计数制的相互转换 3

1.2.3二进制编码 4

1.2.4字符编码 5

1.3逻辑函数 5

1.3.1逻辑函数的基本概念 5

1.3.2基本逻辑运算 6

1.3.3几种常用的逻辑运算 7

1.3.4逻辑函数的表示方法 10

1.4逻辑代数 10

1.4.1逻辑代数的基本定律 10

1.4.2逻辑代数运算的基本规则 11

1.4.3用逻辑代数化简逻辑函数 12

1.5卡诺图 12

1.5.1逻辑函数的最小项 13

1.5.2卡诺图的结构 13

1.5.3用卡诺图化简逻辑函数 15

1.5.4具有约束的逻辑函数的化简 16

1.6逻辑系列及其特性 16

1.6.1 TTL系列简介 16

1.6.2 TTL系列参数和特性 17

1.6.3 CMOS系列简介 20

1.6.4射极耦合逻辑系列简介 21

习题 21

第2章 可编程逻辑器件及MAX+plus Ⅱ的使用 23

2.1简单可编程逻辑器件 23

2.1.1 PLD 23

2.1.2 PLA 24

2.1.3 PAL 25

2.1.4 GAL 26

2.2复杂可编程逻辑器件（CPLD） 28

2.2.1 CPLD概述 28

2.2.2 CPLD的基本结构 28

2.2.3 CPLD的编程 29

2.3现场可编程门阵列（FPGA） 30

2.3.1 FPGA概述 30

2.3.2 FPGA的基本结构 30

2.3.3 FPGA的编程 31

2.3.4 CPLD/FPGA主流产品 31

2.4 MAX+plus Ⅱ的使用 33

2.4.1 MAX+plus Ⅱ概述 33

2.4.2设计输入 38

2.4.3 LPM和IP核 50

2.4.4项目编译 53

2.4.5项目校验 55

2.4.6器件编程与配置 61

习题 63

第3章 组合逻辑电路 64

3.1组合逻辑电路的分析和设计 64

3.1.1组合逻辑电路的分析 64

3.1.2组合逻辑电路的设计 66

3.1.3组合逻辑电路中的竞争冒险 68

3.2编码器和译码器 70

3.2.1编码器的基本原理 70

3.2.2译码器的基本原理 72

3.3数据选择器和比较器 76

3.3.1数据选择器的基本原理 76

3.3.2比较器的基本原理 78

3.4算术运算电路 80

3.4.1一位半加器和全加器的基本原理 80

3.4.2多位加法器的基本原理 82

3.4.3减法器的基本原理 83

习题 84

第4章 锁存器和触发器 86

4.1概述 86

4.2锁存器 86

4.2.1 SR锁存器的基本原理 87

4.2.2 D锁存器的基本原理 89

4.3触发器 92

4.3.1 RS型触发器的基本原理 92

4.3.2 JK触发器的基本原理 94

4.3.4 D触发器的基本原理 97

习题 100

第5章 时序逻辑电路 102

5.1时序逻辑电路的基本概念 102

5.2时序逻辑电路的分析和设计 103

5.2.1时序逻辑电路的分析 103

5.2.2时序逻辑电路的设计 106

5.3寄存器 107

5.3.1寄存器的基本原理 107

5.3.2移位寄存器的基本原理 108

5.4计数器 110

习题 116

第6章 存储器 117

6.1随机存储器（RAM） 117

6.1.1随机存储器概述 117

6.1.2随机存储器的结构与基本原理 117

6.2只读存储器（ROM） 121

6.2.1只读存储器（ROM）概述 121

6.2.2只读存储器的结构与基本原理 121

6.3存储器容量的扩充 126

6.3.1字长位数扩展 126

6.3.2字存储容量扩展 127

习题 128

第7章 VHDL语言基础 130

7.1 VHDL简介 130

7.1.1 VHDL的特点 131

7.1.2 VHDL语言的发展趋势 132

7.1.3 Verilog HDL 133

7.2 VHDL语言的程序结构 134

7.2.1库 136

7.2.2实体 140

7.2.3结构体 142

7.2.4程序包 148

7.2.5配置 151

7.3 VHDL语言的词法 161

7.3.1标识符 161

7.3.2词法单元 162

7.3.3数据对象 164

7.3.4数据类型 177

7.3.5运算符 190

7.4 VHDL语言的语法 194

7.4.1顺序语句 194

7.4.2并行语句 207

思考题与习题 239

第8章 基于VHDL的基本数字电路设计 241

8.1组合逻辑电路的设计 241

8.1.1门电路设计 241

8.1.2三态门及总线缓冲器电路设计 249

8.1.3编码器设计 253

8.1.4译码器设计 256

8.1.5多路选择器设计 259

8.1.6比较器设计 262

8.1.7运算电路设计 263

8.2时序逻辑电路设计 266

8.2.1时钟描述 266

8.2.2复位描述 268

8.2.3触发器设计 270

8.2.4锁存器 276

8.2.5寄存器设计 279

8.2.6移位寄存器 280

8.2.7计数器 281

8.2.8分频器 286

8.3状态机 287

8.3.1状态机概述 287

8.3.2状态机的建模 288

8.3.3状态机的设计步骤 291

8.3.4状态机的设计实例 292

8.3.5 Moore型状态机的复位 301

8.3.6 Moore型状态机的信号输出方式 305

思考题与习题 311

第9章 典型数字系统设计 317

9.1数字系统概述 317

9.1.1数字系统的组成 317

9.1.2数字系统的设计方法 317

9.1.3设计的基本准则 321

9.2微波炉控制芯片的设计 323

9.2.1芯片概述 323

9.2.2芯片功能设计 324

9.2.3 VHDL程序实现 325

9.3交通灯控制器的设计 334

9.3.1设计要求 334

9.3.2交通灯系统组成 335

9.3.3交通灯模块电路的VHDL语言实现 336

思考题与习题 343

附录A VHDL保留字 344

附录B 常用VHDL开发软件 345

附录C Quartus Ⅱ软件的使用 346

C.1启动Quartus Ⅱ 346

C.2 VHDL语言输入与编译 350

C.3文件下载 351

C.4使用Flash Loader（JTAG模式）下载EPCS器件 353

参考文献 356