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第1章 基础概念 1

1.1概述 1

1.2基础知识 2

1.2.1脉冲信号 2

1.2.2半导体的导电特性 4

1.2.3二极管开关特性 8

1.2.4三极管开关特性 10

1.2.5三极管3种连接方法 13

1.3逻辑门电路 14

1.3.1 DTL门电路 15

1.3.2 TTL门电路 16

1.3.3 CML门电路 18

1.4逻辑代数与基本逻辑运算 20

1.4.1析取联结词与正“或”门电路 20

1.4.2合取联结词与正“与”门电路 21

1.4.3否定联结词与“非”门电路 22

1.4.4复合逻辑门电路 22

1.4.5双条件联结词与“同或”电路 24

1.4.6不可兼或联结词与“异或”电路 24

1.5触发器基本概念与分类 25

1.5.1触发器与时钟 27

1.5.2基本RS触发器 27

1.5.3可控RS触发器 29

1.5.4主从式JK触发器 31

1.5.5 D型触发器 34

1.5.6 T型触发器 37

习题 38

第2章 数字编码与逻辑代数 39

2.1数字系统中的编码表示 39

2.1.1原码、补码、反码 41

2.1.2原码、反码、补码的运算举例 47

2.1.3基于计算性质的几种常用二-十进制编码 48

2.1.4基于传输性质的几种可靠性编码 51

2.2逻辑代数基础与逻辑函数化简 57

2.2.1逻辑代数的基本定理和规则 57

2.2.2逻辑函数及逻辑函数的表示方式 59

2.2.3逻辑函数的标准形式 62

2.2.4利用基本定理简化逻辑函数 66

2.2.5利用卡诺图简化逻辑函数 68

习题 74

第3章 数字系统基本概念 76

3.1数字系统模型概述 76

3.1.1组合逻辑模型 77

3.1.2时序逻辑模型 77

3.2组合逻辑模型结构的数字系统分析与设计 81

3.2.1组合逻辑功能部件分析 81

3.2.2组合逻辑功能部件设计 85

3.3时序逻辑模型下的数字系统分析与设计 92

3.3.1同步与异步 93

3.3.2同步数字系统功能部件分析 94

3.3.3同步数字系统功能部件设计 99

3.3.4异步数字系统分析与设计 114

3.4基于中规模集成电路（MSI）的数字系统设计 126

3.4.1中规模集成电路设计方法 126

3.4.2中规模集成电路设计举例 127

习题 138

第4章 可编程逻辑器件 142

4.1可编程逻辑器件（PLD）演变 142

4.1.1可编程逻辑器件（PLD） 144

4.1.2可编程只读存储器（PROM） 146

4.1.3现场可编程逻辑阵列（FPLA） 148

4.1.4可编程阵列逻辑（PAL） 149

4.1.5通用阵列逻辑（GAL） 152

4.2可编程器件设计 160

4.2.1可编程器件开发工具演变 160

4.2.2可编程器件设计过程与举例 160

4.3两种常用的HDPLD可编程逻辑器件 164

4.3.1按集成度分类的可编程逻辑器件 164

4.3.2 CPLD可编程器件 165

4.3.3 FPGA可编程器件 169

习题 173

第5章 VHDL基础 175

5.1 VHDL简介 175

5.2 VHDL程序结构 176

5.2.1实体 176

5.2.2结构体 180

5.2.3程序包 183

5.2.4库 184

5.2.5配置 186

5.2.6 VHDL子程序 187

5.3 VHDL中结构体的描述方式 190

5.3.1结构体的行为描述方式 190

5.3.2结构体的数据流描述方式 192

5.3.3结构体的结构描述方式 192

5.4 VHDL要素 195

5.4.1 VHDL文字规则 195

5.4.2 VHDL中的数据对象 196

5.4.3 VHDL中的数据类型 197

5.4.4 VHDL的运算操作符 201

5.4.5 VHDL的预定义属性 203

5.5 VHDL的顺序描述语句 205

5.5.1 wait等待语句 205

5.5.2赋值语句 206

5.5.3转向控制语句 207

5.5.4空语句 212

5.6 VHDL的并行描述语句 212

5.6.1并行信号赋值语句 212

5.6.2块语句 217

5.6.3进程语句 217

5.6.4生成语句 219

5.6.5元件例化语句 221

5.6.6时间延迟语句 222

习题 223

第6章 数字系统功能模块设计 255

6.1数字系统功能模块 225

6.1.1功能模块概念 225

6.1.2功能模块外特性及设计过程 226

6.2基于组合逻辑模型下的VHDL设计 226

6.2.1基本逻辑门电路设计 226

6.2.2比较器设计 229

6.2.3代码转换器设计 231

6.2.4多路选择器与多路分配器设计 232

6.2.5运算类功能部件设计 233

6.2.6译码器设计 237

6.2.7总线隔离器设计 238

6.3基于时序逻辑模型下的VHDL设计 240

6.3.1寄存器设计 240

6.3.2计数器设计 242

6.3.3并/串转换器设计 245

6.3.4串/并转换器设计 246

6.3.5七段数字显示器（LED）原理分析与设计 247

6.4复杂数字系统设计举例 250

6.4.1高速传输通道设计 250

6.4.2多处理机共享数据保护锁设计 257

习题 265

第7章 系统集成 266

7.1系统集成基础知识 266

7.1.1系统集成概念 266

7.1.2系统层次结构模式 268

7.1.3系统集成步骤 269

7.2系统集成规范 271

7.2.1基于总线方式的互连结构 271

7.2.2路由协议 276

7.2.3系统安全规范与防御 281

7.2.4时间同步 283

7.3数字系统的非功能设计 286

7.3.1数字系统中信号传输竞争与险象 286

7.3.2故障注入 288

7.3.3数字系统测试 290

7.3.4低能耗系统与多时钟技术 292

习题 295