第1章 引言 1
1.1 关于数字设计 1
1.2 模拟与数字 3
1.3 模拟信号 7
1.4 数字逻辑信号 7
1.5 逻辑电路与门电路 9
1.6 数字设计的软件方面 13
1.7 集成电路 16
1.8 逻辑序列与CMOS 19
1.9 CMOS逻辑电路 20
1.10 可编程器件 25
1.11 专用集成电路 27
1.12 印制电路板 28
1.13 数字设计层次 29
1.14 数字设计的重要目标 33
1.15 继续学习 34
训练题 34
第2章 数制系统和编码 35
2.1 按位计数制系统 36
2.2 二进制、八进制和十六进制 37
2.3 二进制与十进制的转换 39
2.4 二进制数的加法和减法 42
2.5 负数的表示 44
2.6 二进制补码的加法和减法 48
2.7 二进制反码的加法和减法 52
2.8 二进制乘法 54
2.9 二进制除法 56
2.10 十进制数的二进制编码 57
2.11 格雷码 60
2.12 字符编码 62
2.13 动作、条件和状态的编码 64
2.14 n维体与距离 66
2.15 检错码和纠错码 67
2.16 用于串行数据传输与存储的编码 78
参考资料 82
训练题 83
练习题 85
第3章 开关代数和组合逻辑 89
3.1 开关代数 91
3.2 组合电路分析 104
3.3 组合电路综合 110
3.4 定时冒险 122
参考资料 126
训练题 128
练习题 129
第4章 数字设计实践 133
4.1 文档标准 133
4.2 电路定时 154
4.3 基于HDL的数字设计 165
参考资料 172
训练题 174
练习题 176
第5章 Verilog硬件描述语言 177
5.1 Verilog模型和模块 179
5.2 逻辑系统、网格、变量和常量 184
5.3 向量和操作符 189
5.4 数组 193
5.5 逻辑操作符和表达式 194
5.6 编译器指令 197
5.7 结构化模型 198
5.8 数据流模型 203
5.9 行为化模型（过程代码） 205
5.10 函数和任务 220
5.11 时间维度 224
5.12 模拟 225
5.13 测试平台 226
5.14 时序逻辑设计的Verilog特性 232
5.15 综合 232
参考资料 233
训练题 234
练习题 235
第6章 基本组合逻辑元件 237
6.1 只读存储器 240
6.2 组合PLD 246
6.3 译码器和选择器 250
6.4 多路复用器 281
参考资料 294
训练题 295
练习题 296
第7章 其他组合构件 301
7.1 三态器件 302
7.2 优先编码器 312
7.3 异或门和奇偶校验函数 320
7.4 比较器 331
7.5 用Verilog实现随机逻辑的例子 356
训练题 363
练习题 364
第8章 组合算术元件 371
8.1 加法和减法 372
8.2 移位和循环 403
8.3 乘法 416
8.4 除法 426
参考资料 433
训练题 433
练习题 434
第9章 状态机 439
9.1 状态机基础知识 440
9.2 状态机结构和分析 443
9.3 用状态表设计状态机 445
9.4 用状态图设计状态机 472
9.5 用ASM图设计状态机 478
9.6 用Verilog实现状态机设计 483
参考资料 486
训练题 487
练习题 490
第10章 时序逻辑元件 495
10.1 双稳态元件 496
10.2 锁存器和触发器 499
10.3 用Verilog实现锁存器和触发器 508
10.4 多位寄存器和锁存器 522
10.5 锁存器和双稳态的应用 525
10.6 时序型PLD 528
10.7 FPGA时序逻辑元件 531
10.8 反馈时序电路 534
参考资料 544
训练题 545
练习题 547
第11章 计数器和移位寄存器 553
11.1 计数器 554
11.2 移位寄存器 566
11.3 迭代电路与时序电路 593
参考资料 596
训练题 596
练习题 599
第12章 用Verilog实现状态机 605
12.1 Verilog状态机编码风格 606
12.2 Verilog状态机测试平台 616
12.3 1计数器 626
12.4 组合锁 628
12.5 雷鸟车尾灯 632
12.6 重新构建交通灯控制器 637
12.7 猜谜游戏 642
12.8 “无关”状态编码 646
12.9 状态机的分解 648
12.10 “三部曲”游戏 656
参考资料 664
训练题 664
练习题 666
第13章 时序电路设计实践 673
13.1 时序电路文档实践 674
13.2 同步设计方法论 681
13.3 同步设计的难点 691
13.4 同步器故障和亚稳定性 701
13.5 双时钟同步举例 710
参考资料 729
训练题 729
练习题 730
第14章 数字电路 733
14.1 CMOS逻辑电路 735
14.2 CMOS电路的电气特性 745
14.3 CMOS的稳态电气特性 748
14.4 CMOS的动态电气特性 764
14.5 其他CMOS输入和输出结构 778
14.6 CMOS逻辑系列 790
14.7 低电压CMOS逻辑和接口 798
14.8 差分信号 803
参考资料 804
训练题 805
练习题 808
第15章 ROM、RAM和FPGA 813
15.1 只读存储器 814
15.2 读／写存储器 833
15.3 静态RAM 834
15.4 动态RAM 844
15.5 现场可编程门阵列 851
参考资料 863
训练题 864