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第1章 数字信号与数字系统1

1.1 数字信号与模拟信号1

1.2 数字电路与数字系统3

1.2.1 数字电路3

1.2.2 数字系统及其结构4

1.2.3 数字系统应用与分类5

1.3 数字系统设计流程与方法＊6

1.3.1 数字系统设计流程6

1.3.2 数字系统设计方法7

1.4 EDA技术概述＊8

1.4.1 EDA技术及其发展8

1.4.2 EDA技术的涵义9

1.4.3 EDA技术的主要内容9

1.4.4 EDA的工程设计流程及工具12

1.4.5 EDA技术的应用形式17

1.4.6 EDA技术的发展趋势18

1.5 数制与编码18

1.5.1 数制19

1.5.2 带符号数的表示法21

1.5.3 二进制数的算术运算23

1.5.4 信息的二进制编码表示23

习题127

第2章 逻辑代数和逻辑门28

2.1 逻辑代数28

2.1.1 逻辑代数的基本概念28

2.1.2 逻辑代数的基本运算与逻辑门29

2.1.3 复合逻辑运算常用逻辑门30

2.1.4 逻辑代数的基本定律与运算规则31

2.2 逻辑函数的描述方式33

2.2.1 逻辑函数及其特点33

2.2.2 逻辑函数相等33

2.2.3 逻辑函数的表示方法34

2.2.4 各种表现形式的相互转换35

2.2.5 逻辑函数的两种标准形式36

2.3 逻辑函数的化简40

2.3.1 逻辑函数化简的基本思想40

2.3.2 代数化简法（公式化简法）41

2.3.3 卡诺图化简法41

2.3.4 非完全描述逻辑函数及其化简47

2.4 集成逻辑门49

2.4.1 概述49

2.4.2 二极管（Diode）构成的逻辑门电路51

2.4.3 TTL集成门电路53

2.4.4 CMOS门电路57

2.4.5 集成CMOS逻辑门系列和参数简介63

习题266

第3章 组合逻辑电路68

3.1 组合逻辑电路的特点和定义68

3.2 组合逻辑电路的分析69

3.3 组合逻辑电路的设计71

3.4 加法器73

3.4.1 1位加法器73

3.4.2 多位加法器75

3.5 编码器76

3.5.1 普通编码器76

3.5.2 优先编码器77

3.6 译码器80

3.6.1 二进制译码器80

3.6.2 二—十进制译码器82

3.6.3 显示译码器83

3.7 数据选择器和数据分配器86

3.7.1 4选1数据选择器86

3.7.2 8选1数据选择器87

3.7.3 数据选择器的应用88

3.8 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象90

3.8.1 竞争-冒险现象及成因90

3.8.2 消除竞争-冒险现象的方法90

习题391

第4章 触发器93

4.1 基本触发器93

基本RS触发器93

4.2 同步RS触发器96

4.3 主从触发器98

4.3.1 主从RS触发器98

4.3.2 主从JK触发器99

4.4 边沿触发器102

4.4.1 维持—阻塞边沿D触发器102

4.4.2 CMOS主从结构的边沿触发器105

4.5 集成触发器106

4.5.1 常用集成触发器106

4.5.2 触发器功能的转换107

4.5.3 集成触发器的脉冲工作特性109

4.5.4 集成触发器的应用举例110

习题4112

第5章 时序逻辑电路114

5.1 时序逻辑电路的基本概念114

5.1.1 时序逻辑电路的结构和特点114

5.1.2 时序逻辑电路的描述方法115

5.1.3 时序逻辑电路的分类115

5.2 时序逻辑电路的分析方法116

5.3 计数器120

5.3.1 概述120

5.3.2 二进制计数器120

5.3.3 其他进制计数器126

5.3.4 集成计数器的应用131

5.4 数码寄存器与移位寄存器136

5.4.1 数码寄存器136

5.4.2 移位寄存器137

5.4.3 集成移位寄存器74LS 194139

5.4.4 移位寄存器构成的移位型计数器140

5.5 时序逻辑电路的设计方法141

5.5.1 基于触发器的同步时序逻辑电路的设计方法141

5.5.2 异步时序逻辑电路的设计方法147

5.5.3 基于MSI模块的同步时序电路设计149

习题5152

第6章 脉冲的产生和整形电路156

6.1 单稳态触发器156

6.1.1 微分型单稳态触发器156

6.1.2 集成单稳态触发器——74LS121158

6.2 施密特触发器160

6.3 多谐振荡器161

6.4 集成555定时器162

习题6165

第7章 存储器电路168

7.1 概述168

7.1.1 一般结构168

7.1.2 分类170

7.1.3 半导体存储器的主要性能指标170

7.2 ROM171

7.2.1 掩模ROM171

7.2.2 PROM172

7.2.3 可擦可编程ROM173

7.2.4 快闪存储器（Flash Memory）175

7.3 RAM175

7.3.1 SRAM175

7.3.2 DRAM178

7.4 存储器容量的扩展180

7.4.1 位扩展方式180

7.4.2 字扩展方式180

7.5 存储器应用181

7.5.1 ROM应用181

7.5.2 RAM应用182

习题7183

第8章 模/数和数/模转换电路184

8.1 概述184

8.2 模/数转换电路185

8.2.1 A/D转换过程及基本概念185

8.2.2 常用A/D转换技术186

8.2.3 集成ADC的主要性能指标189

8.2.4 8位集成A/D转换器ADC0809189

8.3 数/模转换电路192

8.3.1 DAC的基本结构和工作原理192

8.3.2 常用数/模转换电路193

8.3.3 集成DAC的主要性能指标195

8.3.4 8位D/A转换器DAC0832及应用196

习题8198

第9章 大规模可编程逻辑器件及边界扫描电路199

9.1 可编程逻辑器件概述199

9.1.1 PLD的发展进程199

9.1.2 PLD的种类及分类方法201

9.1.3 常用CPLD/FPGA简介202

9.1.4 常用CPLD/FPGA标识的含义208

9.2 CPLD和FPGA的基本结构211

9.2.1 CPLD的基本结构211

9.2.2 FPGA的基本结构215

9.3 FPGA/CPLD的测试技术220

9.3.1 内部逻辑测试220

9.3.2 JTAG边界测试技术221

9.4 CPLD和FPGA的编程与配置222

9.4.1 CPLD和FPGA的下载接口223

9.4.2 CPLD器件的下载接口及其连接223

9.4.3 FPGA器件的配置模式224

9.4.4 使用配置器件配置（重配置）FPGA器件226

9.5 FPGA和CPLD的开发应用选择228

9.5.1 开发应用选择方法228

9.5.2 三大厂家的选择229

9.6 应用电路举例230

习题9231

第10章 VHDL编程232

10.1 VHDL语言的程序结构232

10.1.1 库与程序包233

10.1.2 实体语句结构234

10.1.3 结构体236

10.2 VHDL语言要素237

10.2.1 VHDL文字规则237

10.2.2 数据类型239

10.2.3 VHDL的数据对象241

10.3 VHDL顺序语句244

10.3.1 赋值语句244

10.3.2 流程控制语句244

10.4 VHDL并行语句259

10.4.1 概述259

10.4.2 并行信号赋值语句259

10.4.3 进程语句261

10.4.4 块语句262

10.4.5 元件例化语句263

10.4.6 生成语句265

10.4.7 并行过程调用语句266

10.5 QuartusⅡ时序仿真与硬件实现267

10.5.1 VHDL程序输入与仿真测试267

10.5.2 引脚锁定与锁定与硬件测试272

10.5.3 SignalTapⅡ的使用方法275

10.6 VHDL有限状态机设计278

10.6.1 VHDL有限状态机设计具有的优势278

10.6.2 状态机的一般结构278

10.6.3 ADC0809的采样电路的VHDL描述279

习题10282

第11章 数字系统的设计及应用283

11.1 移位相加8×8位硬件乘法器283

11.2 电子琴电路设计289

11.2.1 电子琴设计原理289

11.2.2 硬件设计290

11.3 直流电机综合测控系统设计294

11.3.1 直流电机PWM调速原理294

11.3.2 基于FPGA的直流电机调速方案295

11.3.3 直流电机PWM调速控制电路设计296

11.3.4 FPGA内部逻辑电路组成及各个模块的详解297

11.4 交通灯控制系统设计299

11.4.1 设计任务与要求299

11.4.2 交通灯控制系统的基本组成模块300

11.4.3 交通灯控制系统的VHDL语言实现301

习题11303

参考文献307