第1章 数制与编码 1
1-1数字逻辑概述 1
1-1-1数字系统 1
1-1-2片上系统 3
1-2数制及其转换 5
1-2-1十进制 5
1-2-2二进制 6
1-2-3八进制 6
1-2-4十六进制 6
1-2-5数制转换 7
1-3带符号二进制数的代码表示 12
1-3-1机器码与真值 12
1-3-2原码 12
1-3-3反码 13
1-3-4补码 14
1-3-5数码运算 15
1-4编码 17
1-4-1 BCD码 17
1-4-2格雷码 18
1-4-3奇偶检验码 20
1-4-4 CRC码 20
1-4-5 ASCII码 21
小结 22
习题 22
第2章 逻辑代数基础 23
2-1逻辑代数的基本定理和规则 23
2-1-1逻辑代数公理 23
2-1-2逻辑代数定理 23
2-1-3逻辑代数规则 25
2-2逻辑函数的表示方法 27
2-2-1逻辑表达式 27
2-2-2真值表 27
2-2-3逻辑图 28
2-3逻辑函数表达形式与变换 28
2-3-1积之和 29
2-3-2和之积 29
2-3-3最小项标准形式 29
2-3-4最大项标准形式 31
2-4逻辑函数的化简 34
2-4-1与或式的化简 34
2-4-2或与式的化简 36
2-5卡诺图 37
2-5-1卡诺图构成 37
2-5-2典型卡诺圈 39
2-5-3卡诺图化简 42
2-5-4无关项的卡诺图表示 45
小结 46
习题 47
第3章 组合逻辑 49
3-1门电路 49
3-1-1二极管、三极管门电路 49
3-1-2 TTL门电路 53
3-1-3 CMOS门电路 57
3-2组合逻辑分析 59
3-2-1分析步骤 59
3-2-2分析实例 60
3-3组合逻辑设计 62
3-3-1设计步骤 62
3-3-2问题的描述 62
3-3-3设计实例 65
3-3-4不完全项设计 68
3-4组合逻辑电路的险象 70
3-4-1险象的产生 70
3-4-2险象的判断 71
3-4-3险象的解决 72
3-5常用的中规模组合逻辑构件的使用 73
3-5-1译码器 74
3-5-2编码器 81
3-5-3多路选择器 83
3-5-4比较器 88
3-5-5加法器 90
3-5-6 ALU 93
小结 98
习题 99
第4章 同步时序逻辑 102
4-1时序逻辑结构模型 102
4-1-1结构模型 102
4-1-2时序电路的分类 104
4-2触发器 104
4-2-1 RS触发器 104
4-2-2 D触发器 107
4-2-3 JK触发器 109
4-2-4 T触发器 113
4-2-5不同类型时钟触发器间的转换 113
4-2-6集成触发器的参数 118
4-3同步时序逻辑分析 119
4-3-1特性函数 119
4-3-2激励表 119
4-3-3状态图、状态表 119
4-3-4波形图 121
4-3-5分析实例 121
4-4同步时序逻辑设计 126
4-4-1原始状态图和状态表 127
4-4-2状态表化简 131
4-4-3状态分配 137
4-4-4设计实例 141
4-5常用的中规模同步时序逻辑构件的使用 145
4-5-1寄存器 145
4-5-2计数器 148
小结 157
习题 158
第5章 脉冲产生电路 161
5-1多谐振荡器 161
5-1-1 TTL环形振荡器 161
5-1-2 MOS多谐振荡器 163
5-2单稳态触发器 164
5-3施密特触发器 166
5-4 555定时器及其应用 168
5-4-1 555定时器 168
5-4-2单稳态触发器 169
5-4-3多谐振荡器 170
5-4-4施密特振荡器 171
小结 172
习题 172
第6章 数/模与模/数转换电路 174
6-1数/模转换电路 174
6-1-1权电阻网络DAC 174
6-1-2倒T形电阻网络DAC 175
6-1-3 DAC的主要技术指标 176
6-1-4集成DAC举例 177
6-1-5 DAC转换器应用举例 179
6-2模/数转换电路 181
6-2-1逐次比较型ADC 184
6-2-2双积分型ADC 187
6-2-3 ADC的主要技术指标 189
6-2-4集成ADC举例 189
6-2-5 ADC应用举例 191
小结 193
习题 193
第7章 编程逻辑 195
7-1阵列示意图 195
7-1-1 ROM 195
7-1-2阵列示意图概述 196
7-2 CPLD 198
7-2-1 PLA 198
7-2-2 PAL 199
7-2-3 GAL 200
7-2-4 CPLD简介 201
7-2-5 CPLD编程原理 203
7-3 FPGA 204
7-3-1 FPGA编程原理 204
7-3-2 Altera FPGA典型结构 205
7-3-3 Xilinx FPGA典型结构 209
7-4 VHDL 212
7-4-1 VHDL概述 212
7-4-2 VHDL基本结构 213
7-4-3 VHDL数据类型与表达式 214
7-4-4 VHDL基本语句 219
7-4-5 ModelSim仿真 225
7-4-6组合逻辑设计实例 231
7-4-7时序逻辑设计实例 238
小结 245
习题 246
第8章 数字系统综合设计 247
8-1设计流程 247
8-2七段LED显示 248
8-2-1 LED显示原理 248
8-2-2电路设计 249
8-2-3 VHDL设计 250
8-3交通灯控制 252
8-3-1系统需求 252
8-3-2状态分析 253
8-3-3系统设计 253
8-3-4模块VHDL描述 253
8-3-5仿真与运行结果 258
8-4 ADC 0804数据采集 258
8-4-1 ADC 0804时序 258
8-4-2原理图 259
8-4-3 VHDL设计 259
8-5单周期CPU描述 261
8-5-1 MIPS处理器概述 261
8-5-2指令描述 262
8-5-3微结构 263
8-6单周期CPU设计 265
8-6-1指令执行步骤 265
8-6-2取指令（IF）逻辑设计 265
8-6-3指令译码（ID）逻辑设计 266
8-6-4指令执行（EXE）逻辑设计 270
8-6-5存储器访问（MEM）逻辑设计 270
8-6-6结果写回（WB）逻辑设计 270
8-6-7系统逻辑设计及仿真 271
小结 273
习题 274
附录A逻辑符号对照表 275
附录B QuartusⅡ开发环境 278
参考文献 282