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第1章 数制与码制1

1.1 数字信号与数字电路概述1

1.1.1 数字信号1

1.1.2 数字电路与系统2

1.2 数制3

1.2.1 数制的基本知识3

1.2.2 常用数制4

1.2.3 数制转换5

1.3 码制8

1.3.1 二进制码8

1.3.2 二-十进制（BCD）码10

1.4 算术运算与逻辑运算12

1.4.1 算术运算12

1.4.2 逻辑运算12

1.5 HDL13

习题13

第2章 逻辑代数理论及电路实现15

2.1 逻辑代数中的运算15

2.1.1 基本逻辑及运算15

2.1.2 复合逻辑运算17

2.2 逻辑运算的电路实现18

2.2.1 场效应管的开关特性19

2.2.2 CMOS反相器21

2.2.3 其他类型的CMOS 门电路24

2.3 逻辑运算的公式27

2.3.1 基本公式27

2.3.2 常用公式28

2.4 逻辑运算的基本规则29

2.4.1 代入规则29

2.4.2 反演规则29

2.4.3 对偶规则30

2.5 逻辑函数的标准形式30

2.6 逻辑函数的化简32

2.6.1 公式法化简32

2.6.2 卡诺图法化简34

2.7 VHDL描述逻辑门电路42

习题43

第3章 组合逻辑电路45

3.1 SSI构成的组合电路的分析和设计45

3.1.1 组合逻辑电路的分析46

3.1.2 组合逻辑电路的设计48

3.2 常用中规模集成组合逻辑电路（MSI）50

3.2.1 编码器50

3.2.2 译码器55

3.2.3 数据选择器65

3.2.4 数据比较器70

3.2.5 全加器73

3.2.6 基于MSI的组合电路的设计75

3.3 竞争和冒险78

3.3.1 竞争和冒险的概念78

3.3.2 冒险的判别方法80

3.3.3 胃险的消除方法82

3.4 VHDL描述组合逻辑电路85

习题87

第4章 触发器90

4.1 概述90

4.2 基本SRFF91

4.3 钟控电位触发器95

4.3.1 钟控SR触发器95

4.3.2 钟控D触发器97

4.4 边沿触发器98

4.4.1 DFF98

4.4.2 JKFF101

4.4.3 TFF和T′FF103

4.5 集成触发器的参数104

4.6 触发器应用举例106

4.7 VHDL描述触发器110

习题111

第5章 时序逻辑电路116

5.1 概述116

5.2 寄存器117

5.2.1 移位寄存器工作原理117

5.2.2 MSI移位寄存器119

5.3 计数器124

5.3.1 同步计数器的分析125

5.3.2 同步计数器的设计130

5.3.3 MSI同步计数器132

5.3.4 异步计数器的分析和设计139

5.3.5 移存型计数器143

5.4 序列信号发生器146

5.5 顺序脉冲发生器152

5.6 一般时序逻辑电路的分析154

5.7 一般同步时序电路的设计157

5.8 VHDL描述时序逻辑电路172

习题173

第6章 可编程逻辑器件181

6.1 PLD概述182

6.1.1 PLD的表示方法182

6.1.2 可编程功能的实现183

6.1.3 PLD的制造工艺183

6.1.4 PLD的分类186

6.1.5 PLD的开发流程189

6.2 可编程只读存储器（PROM）190

6.2.1 PROM的结构和功能191

6.2.2 ROM的应用192

6.3 可编程逻辑阵列（PLA）和可编程阵列逻辑（PAL）197

6.3.1 PLA的结构与应用197

6.3.2 PAL的结构与应用198

6.4 通用阵列逻辑（GAL）200

6.4.1 GAL的结构200

6.4.2 GAL的应用204

6.5 复杂可编程逻辑器件 （CPLD）209

6.5.1 CPLD的产生209

6.5.2 CPLD的结构210

6.6 现场可编程门阵列（FPGA）211

6.6.1 FPGA的产生背景211

6.6.2 FPGA的结构211

6.7 HDPLD应用举例220

习题232

第7章 数字系统设计基础233

7.1 概述233

7.1.1 数字系统的基本模型233

7.1.2 同步数字系统时序约定236

7.1.3 数字系统的设计方法239

7.1.4 数字系统的设计步骤240

7.2 数字系统的描述工具241

7.2.1 寄存器传输语言241

7.2.2 方框图246

7.2.3 算法流程图248

7.2.4 算法状态机图249

7.3 控制器设计258

7.4 数字系统设计及VHDL实现273

7.4.1 二进制乘法器设计273

7.4.2 交通灯管理系统设计282

7.4.3 A／D转换系统设计290

习题298

第8章 数模转换和模数转换304

8.1 数模转换（D／A）304

8.1.1 数模转换原理305

8.1.2 常见的DAC结构306

8.1.3 DAC的主要参数和意义307

8.1.4 集成DAC及其应用举例309

8.2 模数转换（A／D）311

8.2.1 模数转换的一般过程311

8.2.2 常见的ADC结构312

8.2.3 ADC的主要参数和意义318

8.2.4 集成ADC及其应用举例319

习题321

附录A VHDL简介322

附录B Verilog简介338

附录C集成门电路及逻辑电平360

参考文献362