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第1章 基础概念1

1.1概述1

1.2基础知识2

1.2.1脉冲信号2

1.2.2半导体的导电特性4

1.2.3二极管开关特性8

1.2.4三极管开关特性10

1.2.5三极管3种连接方法13

1.3逻辑门电路14

1.3.1 DTL门电路15

1.3.2 TTL门电路16

1.3.3 CML门电路18

1.4逻辑代数与基本逻辑运算20

1.4.1析取联结词与正“或”门电路20

1.4.2合取联结词与正“与”门电路21

1.4.3否定联结词与“非”门电路22

1.4.4复合逻辑门电路22

1.4.5双条件联结词与“同或”电路24

1.4.6不可兼或联结词与“异或”电路24

1.5触发器基本概念与分类25

1.5.1触发器与时钟27

1.5.2基本RS触发器27

1.5.3可控RS触发器29

1.5.4主从式JK触发器31

1.5.5 D型触发器34

1.5.6 T型触发器37

习题38

第2章 数字编码与逻辑代数39

2.1数字系统中的编码表示39

2.1.1原码、补码、反码41

2.1.2原码、反码、补码的运算举例47

2.1.3基于计算性质的几种常用二-十进制编码48

2.1.4基于传输性质的几种可靠性编码51

2.2逻辑代数基础与逻辑函数化简57

2.2.1逻辑代数的基本定理和规则57

2.2.2逻辑函数及逻辑函数的表示方式59

2.2.3逻辑函数的标准形式62

2.2.4利用基本定理简化逻辑函数66

2.2.5利用卡诺图简化逻辑函数68

习题74

第3章 数字系统基本概念76

3.1数字系统模型概述76

3.1.1组合逻辑模型77

3.1.2时序逻辑模型77

3.2组合逻辑模型结构的数字系统分析与设计81

3.2.1组合逻辑功能部件分析81

3.2.2组合逻辑功能部件设计85

3.3时序逻辑模型下的数字系统分析与设计92

3.3.1同步与异步93

3.3.2同步数字系统功能部件分析94

3.3.3同步数字系统功能部件设计99

3.3.4异步数字系统分析与设计114

3.4基于中规模集成电路（MSI）的数字系统设计126

3.4.1中规模集成电路设计方法126

3.4.2中规模集成电路设计举例127

习题138

第4章 可编程逻辑器件142

4.1可编程逻辑器件（PLD）演变142

4.1.1可编程逻辑器件（PLD）144

4.1.2可编程只读存储器（PROM）146

4.1.3现场可编程逻辑阵列（FPLA）148

4.1.4可编程阵列逻辑（PAL）149

4.1.5通用阵列逻辑（GAL）152

4.2可编程器件设计160

4.2.1可编程器件开发工具演变160

4.2.2可编程器件设计过程与举例160

4.3两种常用的HDPLD可编程逻辑器件164

4.3.1按集成度分类的可编程逻辑器件164

4.3.2 CPLD可编程器件165

4.3.3 FPGA可编程器件169

习题173

第5章 VHDL基础175

5.1 VHDL简介175

5.2 VHDL程序结构176

5.2.1实体176

5.2.2结构体180

5.2.3程序包183

5.2.4库184

5.2.5配置186

5.2.6 VHDL子程序187

5.3 VHDL中结构体的描述方式190

5.3.1结构体的行为描述方式190

5.3.2结构体的数据流描述方式192

5.3.3结构体的结构描述方式192

5.4 VHDL要素195

5.4.1 VHDL文字规则195

5.4.2 VHDL中的数据对象196

5.4.3 VHDL中的数据类型197

5.4.4 VHDL的运算操作符201

5.4.5 VHDL的预定义属性203

5.5 VHDL的顺序描述语句205

5.5.1 wait等待语句205

5.5.2赋值语句206

5.5.3转向控制语句207

5.5.4空语句212

5.6 VHDL的并行描述语句212

5.6.1并行信号赋值语句212

5.6.2块语句217

5.6.3进程语句217

5.6.4生成语句219

5.6.5元件例化语句221

5.6.6时间延迟语句222

习题223

第6章 数字系统功能模块设计255

6.1数字系统功能模块225

6.1.1功能模块概念225

6.1.2功能模块外特性及设计过程226

6.2基于组合逻辑模型下的VHDL设计226

6.2.1基本逻辑门电路设计226

6.2.2比较器设计229

6.2.3代码转换器设计231

6.2.4多路选择器与多路分配器设计232

6.2.5运算类功能部件设计233

6.2.6译码器设计237

6.2.7总线隔离器设计238

6.3基于时序逻辑模型下的VHDL设计240

6.3.1寄存器设计240

6.3.2计数器设计242

6.3.3并/串转换器设计245

6.3.4串/并转换器设计246

6.3.5七段数字显示器（LED）原理分析与设计247

6.4复杂数字系统设计举例250

6.4.1高速传输通道设计250

6.4.2多处理机共享数据保护锁设计257

习题265

第7章 系统集成266

7.1系统集成基础知识266

7.1.1系统集成概念266

7.1.2系统层次结构模式268

7.1.3系统集成步骤269

7.2系统集成规范271

7.2.1基于总线方式的互连结构271

7.2.2路由协议276

7.2.3系统安全规范与防御281

7.2.4时间同步283

7.3数字系统的非功能设计286

7.3.1数字系统中信号传输竞争与险象286

7.3.2故障注入288

7.3.3数字系统测试290

7.3.4低能耗系统与多时钟技术292

习题295