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第1章　数字逻辑基础1

1.1　数字设计引论1

1.1.1　数字电路与数字系统1

目录1

1.1.2　数字分析与数字设计3

1.2　数制与编码4

1.2.1 数制4

1.2.2　带符号数的表示法8

1.2.3　符号的编码表示法10

1.3.1 逻辑变量与基本的逻辑运算15

1.3　逻辑代数基础15

1.3.2　复合逻辑运算与常用逻辑门17

1.3.3　逻辑代数的基本定律与运算规则19

1.4　逻辑函数的描述方式21

1.4.1　逻辑表达式与真值表21

1.4.2　逻辑图22

1.4.3　积之和式与最小项表达式22

1.4.4　和之积式与最大项表达式24

1.5.1　逻辑函数最简的标准和代数化简法25

1.5　逻辑函数的化简25

1.5.2　卡诺图法化简逻辑函数26

1.5.3 非完全描述逻辑函数的化简31

习题132

自测题135

第2章　组合逻辑电路分析与设计37

2.1　集成逻辑门37

2.1.1　集成逻辑门系列38

2.1.2　集成逻辑门的主要电气指标41

2.1.3　逻辑电路的其他输入、输出结构45

2.2　常用MSI组合逻辑模块48

2.2.1 加法器48

2.2.2 比较器51

2.2.3　编码器52

2.2.4　译码器55

2.2.5　数据选择器和数据分配器61

2.3　组合型可编程逻辑器件63

2.3.1 PLD的一般结构与电路画法63

2.3.2 组合型PLD65

2.4　组合逻辑电路分析68

2.4.1　基本分析方法68

2.4.2　分析实例69

2.5　组合逻辑电路设计70

2.5.1　基本设计方法70

2.5.2 设计实例72

2.6　组合逻辑电路的VHDL描述76

2.6.1　VHDL源程序的基本结构77

2.6.2　VHDL的基本语法81

2.6.3　用VHDL描述组合逻辑电路91

2.7　组合逻辑电路中的险象94

2.7.1 险象的来源、种类与识别方法95

2.7.2　险象的消除方法96

习题296

自测题2103

第3章　时序逻辑基础106

3.1　时序逻辑概述106

3.1.1 时序逻辑电路的一般结构106

3.1.2　时序逻辑电路的描述方法107

3.1.3　时序逻辑电路的一般分类108

3.2　触发器110

3.2.1　SR触发器110

3.2.2　集成触发器112

3.3 计数器115

3.3.1 异步计数器116

3.3.2　同步计数器121

3.3.3 计数器的应用127

3.4.1　移位寄存器的一般结构129

3.4　移位寄存器129

3.4.2　MSI移位寄存器130

3.4.3　移位寄存器的应用132

3.5　半导体存储器135

3.5.1　半导体存储器的分类135

3.5.2 随机存取存储器RAM137

3.5.3　存储器的容量扩展139

3.6　时序型可编程逻辑器件141

3.6.1 通用阵列逻辑器件GAL142

3.6.2　复杂可编程逻辑器件CPLD146

3.6.3　PLD的开发与使用161

习题3162

自测题3168

第4章 同步时序电路分析与设计171

4.1 同步时序电路分析171

4.1.1　基本分析方法171

4.1.2　分析实例171

4.2　基于触发器的同步时序电路设计175

4.2.1 设计步骤175

4.2.2　导出原始状态图或状态表176

4.2.3　状态化简180

4.2.4　状态分配183

4.2.5 设计举例184

4.3 基于MSI模块的同步时序电路设计188

4.3.1　设计方法188

4.3.2 设计举例188

4.4 时序逻辑电路的VHDL描述192

4.4.1　VHDL语法进阶192

4.4.2　用VHDL描述时序电路198

习题4205

自测题4212

第5章　数字系统设计214

5.1 数字系统设计的一般过程214

5.1.1 方案设计214

5.1.2　逻辑划分215

5.1.3　算法设计217

5.1.4　物理实现219

5.2　节日彩灯控制系统设计224

5.2.1 系统功能与使用要求225

5.2.2 系统方案设计与逻辑划分225

5.2.3　控制算法设计226

5.2.4　系统的物理实现228

5.3 15位二进制数密码锁系统设计235

5.3.1 系统功能与使用要求235

5.3.2　系统方案设计与逻辑划分235

5.3.3　控制算法设计237

5.3.4　系统的物理实现238

习题5245

自测题5247

6.1.1　EDA的发展历程249

第6章 电子设计自动化249

6.1 概述249

6.1.2　EDA中的一些常用术语250

6.1.3　硬件描述语言252

6.1.4　EDA开发工具253

6.1.5　基于ASIC的现代数字系统设计方法254

6.2　可编程逻辑器件开发软件QuartusⅡ257

6.2.1　Quartus Ⅱ软件简介257

6.2.2　Quartus Ⅱ软件的使用260

6.3 数字系统EDA实例277

6.3.1 十字路口交通灯控制器278

6.3.2　1/100秒计时控制器282

习题6292

自测题6292

第7章　数／模、模／数转换与脉冲产生电路294

7.1　集成数／模转换器294

7.1.1 数／模转换的基本概念294

7.1.2　常用的数／模转换技术296

7.1.3　集成DAC的主要性能指标298

7.1.4　8位D/A转换器DAC0832及其应用300

7.2　集成模／数转换器304

7.2.1　模／数转换的一般过程304

7.2.2　常用的模／数转换技术306

7.2.3 集成ADC的主要性能指标312

7.2.4　8位A/D转换器ADC0809及其应用313

7.3　脉冲产生电路316

7.3.1 多谐振荡器316

7.3.2　单稳态触发器320

7.3.3 施密特触发器328

7.4　555定时器及其应用331

7.4.1 555定时器的功能与电路结构331

7.4.2　用555定时器构成多谐振荡器333

7.4.3　用555定时器构成单稳态触发器334

7.4.4　用555定时器构成施密特触发器335

习题7335

自测题7337

附录A 自测题参考答案339

参考书目348