第1章 可编程逻辑介绍 1
1.1本书引言 1
1.2电子电路：模拟和数字 5
1.2.1引言 5
1.2.2连续时间与离散时间 5
1.2.3模拟与数字 7
1.3数字逻辑的历史 8
1.4可编程逻辑与离散逻辑 10
1.5可编程逻辑器件与处理器 12
1.6可编程逻辑的类型 14
1.6.1简单可编程逻辑器件（SPLD） 14
1.6.2复杂可编程逻辑器件（CPLD） 15
1.6.3现场可编程门阵列（FPGA） 16
1.7 PLD配置技术 17
1.8可编程逻辑供应商 19
1.9可编程逻辑的设计方法和工具 19
1.9.1引言 19
1.9.2典型的PLD设计流程 20
1.10技术趋势 21
参考文献 22
习题 23
第2章 电子系统设计 25
2.1引言 25
2.2串行产品开发过程与并行工程过程 30
2.2.1引言 30
2.2.2串行产品开发过程 30
2.2.3并行工程过程 31
2.3流程图 32
2.4框图 34
2.5 Gajski-Kuhn图 35
2.6硬件-软件协同设计 36
2.7正式验证 37
2.8嵌入式系统和实时操作系统 38
2.9电子系统级设计 39
2.10创建设计规范 40
2.11统一建模语言 40
2.12阅读元件数据手册（Data Sheet） 42
2.13数字输入／输出 43
2.13.1引言 43
2.13.2逻辑值定义 45
2.13.3噪声容限 47
2.13.4逻辑电路连接 48
2.14并行和串行接口 52
2.14.1引言 52
2.14.2并行I/O 55
2.14.3串行I/O 57
2.15系统复位 60
2.16系统时钟 62
2.17电源 62
2.18功率管理 64
2.19印制电路板和多芯片组件 64
2.20片上系统和系统级封装 66
2.21机电一体化系统 66
2.22知识产权 67
2.23 CE和FCC标志 68
参考文献 69
习题 70
第3章PCB设计 72
3.1引言 72
3.2什么是PCB 73
3.2.1定义 73
3.2.2 PCB的结构 74
3.2.3典型元件 81
3.3设计、生产和测试 83
3.3.1 PCB设计 83
3.3.2 PCB生产 87
3.3.3 PCB测试 87
3.4环境因素 88
3.4.1引言 88
3.4.2 WEEE法令 88
3.4.3 RoHS法令 89
3.4.4无铅焊剂 89
3.4.5电磁兼容性 89
3.5 PCB设计案例研究 89
3.5.1概述 89
3.5.2系统概述 90
3.5.3 CPLD开发板 91
3.5.4 LCD和十六进制键盘 93
3.5.5 PC接口板 95
3.5.6数字I／O板 96
3.5.7模拟I／O板 98
3.6技术趋势 100
参考文献 100
习题 101
第4章 设计语言 103
4.1引言 103
4.2软件编程语言 104
4.2.1引言 104
4.2.2 C语言 104
4.2.3 C+++ 106
4.2.4 Java 107
4.2.5 Visual Basic 109
4.2.6脚本语言 110
4.2.7 PHP 111
4.3硬件描述语言 113
4.3.1引言 113
4.3.2 VHDL 113
4.3.3 Verilog-HDL 116
4.3.4 Verilog-A 117
4.3.5 VHDL-AMS 119
4.3.6 Verilog-AMS 121
4.4 SPICE 121
4.5 SystemC 123
4.6 SystemVerilog 123
4.7数学建模工具 123
参考文献 125
习题 127
第5章 数字逻辑设计概论 128
5.1引言 128
5.2数字系统 131
5.2.1引言 131
5.2.2十进制与无符号二进制之间的转换 132
5.2.3有符号的二进制数 133
5.2.4格雷码 137
5.2.5 BCD码 137
5.2.6八进制与二进制之间的转换 138
5.2.7十六进制与二进制之间的转换 139
5.3二进制数据处理 143
5.3.1引言 143
5.3.2逻辑运算 143
5.3.3布尔代数 144
5.3.4组合逻辑门 146
5.3.5真值表 147
5.4组合逻辑设计 152
5.4.1引言 152
5.4.2与非逻辑和或非逻辑 161
5.4.3卡诺图 162
5.4.4无关项 167
5.5时序逻辑设计 167
5.5.1引言 167
5.5.2电平敏感锁存器和边沿触发的触发器 170
5.5.3 D锁存器和D型触发器 170
5.5.4计数器设计 174
5.5.5状态机设计 186
5.5.6摩尔机和米利机的比较 193
5.5.7移位寄存器 195
5.5.8数字扫描路径 195
5.6存储器 197
5.6.1引言 197
5.6.2随机存取存储器RAM 198
5.6.3只读存储器ROM 199
参考文献 200
习题 201
第6章VHDL数字逻辑设计介绍 204
6.1引言 204
6.2基于HDL的设计 204
6.3设计输入方法 207
6.3.1引言 207
6.3.2原理图输入 207
6.3.3 HDL设计输入 209
6.4逻辑综合 209
6.5实体、结构体、包以及配置 211
6.5.1引言 211
6.5.2与门（AND Gate）例子 211
6.5.3代码注释 217
6.6第一个设计 218
6.6.1引言 218
6.6.2数据流描述例子 219
6.6.3行为描述例子 220
6.6.4结构化描述例子 222
6.7信号与变量 226
6.7.1引言 226
6.7.2例子：带中间信号的结构体 228
6.7.3例子：带内部变量的结构体 230
6.8类属 231
6.9保留字 235
6.10数据类型 236
6.11并发语句与顺序语句 237
6.12循环和程序控制 238
6.13 VHDL的编码风格 239
6.14组合逻辑设计 240
6.14.1引言 240
6.14.2复杂逻辑门 240
6.14.3一位半加器 241
6.14.4 4选1多路器 243
6.14.5温度计-二进制编码器 248
6.14.6 7段显示驱动 249
6.14.7三态缓冲器 256
6.15时序逻辑设计 260
6.15.1引言 260
6.15.2锁存器与触发器 261
6.15.3计数器设计 265
6.15.4状态机设计 269
6.16存储器 278
6.16.1介绍 278
6.16.2随机存储器 278
6.16.3只读存储器 280
6.17无符号运算与有符号运算 282
6.17.1引言 282
6.17.2加法器示例 283
6.17.3乘法器示例 285
6.18设计验证：VHDL测试平台 289
6.19文件I／O式测试平台开发 291
参考文献 300
习题 301
第7章 数字信号处理导论 303
7.1引言 303
7.2 Z变换 317
7.3数字控制 326
7.4数字滤波 336
7.4.1引言 336
7.4.2无限冲激响应滤波器 341
7.4.3有限冲激响应滤波器 342
参考文献 343
习题 343
第8章 数字逻辑与现实世界的接口：A／D转换、D／A转换和电力电子技术 345
8.1引言 345
8.2数模转换 349
8.2.1概述 349
8.2.2 DAC特性 351
8.2.3 DAC类型 355
8.2.4 DAC控制例子 358
8.3模数转换 362
8.3.1引言 362
8.3.2 ADC特性 364
8.3.3 ADC的类型 366
8.3.4信号混叠 370
8.4电力电子器件 371
8.4.1概述 371
8.4.2二极管 372
8.4.3功率晶体管 374
8.4.4晶闸管 380
8.4.5栅极可关断晶闸管 387
8.4.6非对称晶闸管 387
8.4.7双向晶闸管 388
8.5散热和散热器 389
8.6运算放大器电路 391
参考文献 392
习题 393
第9章 电子系统测试 394
9.1引言 394
9.2集成电路测试 397
9.2.1引言 397
9.2.2数字集成电路测试 399
9.2.3模拟集成电路测试 402
9.2.4模数混合集成电路测试 404
9.3印制电路板测试 405
9.4边界扫描测试 406
9.5软件测试 410
参考文献 411
习题 412
第10章 系统级设计 413
10.1引言 413
10.2电子系统级设计 417
10.3案例分析1：直流电机控制 421
10.3.1引言 421
10.3.2电机控制系统概述 421
10.3.3 MATLAB／Simulink模型创建和仿真 423
10.3.4将设计转换为VHDL 425
10.3.5结语 438
10.4案例分析2：数字滤波器设计 439
10.4.1引言 439
10.4.2滤波器概述 441
10.4.3 MATLAB／Simulink模型创建和仿真 441
10.4.4设计转化为VHDL 442
10.4.5结语 449
10.5自动转换 449
10.6未来发展方向 450
参考文献 450
习题 451
其他参考文献 452
书籍 452
期刊、会议、会议论文 454
互联网资源 455
器件手册 456
标准 456
其他 457
术语表 458