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第1章 数字逻辑基础1

1.1数制1

1.1.1十进制数1

1.1.2二进制数1

1.1.3八进制数和十六进制数2

1.1.4各种数制之间的转换2

1.1.5原码、反码与补码5

1.2常用编码6

1.3逻辑代数基础9

1.3.1逻辑变量和逻辑函数9

1.3.2基本逻辑门和基本运算10

1.3.3逻辑代数的常用公式和基本定理13

1.3.4逻辑函数的表示方法14

1.3.5最小项和最小项表达式15

1.3.6逻辑函数的化简方法（化为最简“与或”式）16

本章小结21

习题121

第2章 集成逻辑门电路23

2.1分立元件门电路23

2.1.1二极管构成的逻辑门电路23

2.1.2三极管“非”门电路24

2.1.3复合逻辑门电路25

2.2 TTL集成逻辑门电路26

2.2.1 TTL“与非”门的电路结构和工作原理27

2.2.2 TTL“与非”门的电压传输特性及抗干扰能力28

2.2.3 TTL“与非”门的输入特性、输出特性和带负载能力29

2.2.4 TTL“与非”门的动态特性33

2.2.5 TTL“与非”门的主要性能参数34

2.3其他类型的TTL门电路34

2.3.1集电极开路门35

2.3.2三态输出门38

2.3.3 TTL集成逻辑门电路系统简介39

2.4 CMOS门电路40

2.4.1 CMOS反相器40

2.4.2 CMOS“与非”门41

2.4.3 CMOS“或非”门41

2.4.4 CMOS三态门42

2.4.5 CMOS传输门42

2.4.6 CMOS集成电路的各种系列42

2.4.7低电压CMOS系列43

2.5数字集成电路使用中应注意的问题44

2.5.1 TTL逻辑门电路使用中应注意的问题44

2.5.2 CMOS电路使用中应注意的问题45

2.5.3数字集成电路的接口46

本章小结47

习题248

第3章VHDL基础55

3.1硬件描述语言V H DL介绍55

3.1.1 EDA技术及发展55

3.1.2 VHDL语言简介56

3.1.3 VHDL语言设计开发流程57

3.2 VHDL程序的基本结构58

3.2.1实体说明59

3.2.2结构体描述61

3.3数据对象、数据类型、运算符和表达式63

3.3.1数据对象63

3.3.2数据类型64

3.3.3 VHDL运算符与表达式70

3.3.4基本顺序描述语句75

3.3.5基本并行描述语句82

3.4 VHDL的库和包85

3.4.1库的使用和种类85

3.4.2程序包87

3.4.3函数和过程88

本章小结92

习题392

第4章 组合逻辑电路94

4.1小规模组合逻辑电路的分析与设计94

4.1.1组合逻辑电路的分析94

4.1.2组合逻辑电路的设计96

4.1.3小规模组合逻辑电路的VHDL描述98

4.2常用中规模组合逻辑电路98

4.2.1编码器原理及VHDL描述99

4.2.2译码器原理及VHDL描述102

4.2.3数据选择器和数据分配器原理及VHDL描述107

4.2.4加法器原理及VHDL描述109

4.2.5算术逻辑单元（ALU）及VHDL描述114

4.2.6数值比较器原理及VHDL描述116

4.2.7奇偶校验器原理及VHDL描述118

4.3中规模组合逻辑电路设计121

4.4组合逻辑电路中的竞争—冒险现象123

4.4.1竞争—冒险的概念及其产生原因123

4.4.2消除竞争—冒险的方法125

本章小结126

习题4127

第5章 触发器133

5.1概述133

5.1.1对触发器的基本要求133

5.1.2现态和次态133

5.1.3触发器的分类133

5.2基本触发器134

5.2.1基本RS触发器134

5.2.2 RS触发器135

5.2.3 D触发器139

5.2.4 JK触发器141

5.2.5各种不同触发器触发方式比较145

5.3触发器逻辑功能描述方法146

5.3.1 RS触发器146

5.3.2 JK触发器148

5.3.3 D触发器149

5.3.4 T触发器150

5.3.5 T′触发器151

5.4不同类型触发器逻辑功能的转换151

5.4.1概述151

5.4.2 D触发器转换为JK、T和T′触发器152

5.4.3 JK触发器转换为D触发器152

5.5集成触发器153

5.5.1集成基本RS触发器74LS279153

5.5.2集成D触发器74HC/HCT74153

5.5.3集成JK触发器74LS112154

本章小结155

习题5155

第6章 时序逻辑电路160

6.1时序逻辑电路的特点、表示方法和分类160

6.1.1时序逻辑电路的特点160

6.1.2时序逻辑电路的表示方法161

6.1.3时序逻辑电路的分类161

6.2基于触发器的时序逻辑电路的分析162

6.3基于触发器的时序逻辑电路的设计167

6.4寄存器173

6.4.1寄存器的主要特点和分类173

6.4.2基本寄存器174

6.4.3移位寄存器178

6.5计数器183

6.5.1计数器分类183

6.5.2集成同步计数器183

6.5.3集成异步计数器188

6.5.4由中规模集成计数器构成的任意进制计数器189

6.5.5移位寄存型计数器192

6.6顺序脉冲发生器194

本章小结197

习题6197

第7章 可编程逻辑器件202

7.1可编程逻辑器件的发展和分类202

7.1.1按芯片的集成度和结构复杂度进行分类203

7.1.2按编程特点分类206

7.1.3按结构特点分类207

7.2 PLD的逻辑表示及简单应用208

7.2.1 PLD的逻辑表示208

7.2.2逻辑阵列PLD表示法的简单应用212

7.3 CPLD/FPGA器件214

7.3.1 CPLD/FPGA概述214

7.3.2 CPLD/FPGA的结构与原理215

本章小结219

习题7220

第8章 数字系统设计222

8.1传统数字系统设计与现代数字系统设计的比较222

8.2自顶向下的设计方法223

8.3高速多路数据采集系统225

8.3.1系统工作原理225

8.3.2系统主要器件的选型225

8.3.3 FPGA的逻辑设计227

8.3.4软件实现228

8.4指纹采集系统233

8.4.1指纹采集卡总体硬件设计233

8.4.2 FPGA系统结构及整体设计方案235

8.4.3指纹采集头的配置237

8.4.4系统软件规划241

本章小结245

习题8245

附录A QuartusⅡ的使用248

附录B常用CPLD/FPGA资源264

附录C常用集成门电路的逻辑符号对照表268

参考文献269