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数字逻辑原理与工程设计(第2版)

“十一五”国家规划教材

作者:
刘真 杨乾明 刘芸 文梅
定价:
38.00元
ISBN:
978-7-04-032635-2
版面字数:
620.000千字
开本:
16开
全书页数:
425页
装帧形式:
平装
重点项目:
“十一五”国家规划教材
出版时间:
2013-04-17
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机类专业核心课程
三级分类:
数字逻辑

本书系统地阐述了数字逻辑电路的分析、设计方法以及数字系统的工程实现技术,主要内容包括数制与编码,布尔代数基础,逻辑门电路,组合逻辑电路的分析和设计,触发器,时序电路,数字系统设计基础,可编程逻辑器件,Verilog HDL语言和基于FPGA的数字系统设计实例。

本书采用实例教学的组织形式,内容由浅入深,易于理解和掌握,可作为高等学校计算机类、电子类和自动化类等有关专业的教材和参考书,也可供有关专业工程技术人员参考。

  • 第一章 数制与编码
    • 引言
    • 1.1 进位计数制与数制转换
      • 1.1.1 进位计数制及其表示
      • 1.1.2 数制转换
    • 1.2 带符号二进制数的代码表示
      • 1.2.1 原码
      • 1.2.2 反码
      • 1.2.3 补码
      • 1.2.4 原码、反码和补码之间的转换
      • 1.2.5 溢出的判断和变形码
    • 1.3 其他常用编码
      • 1.3.1 十进制数的二进制编码
      • 1.3.2 字符代码
      • 1.3.3 可靠性编码
    • 小结
    • 习题1
  • 第二章 布尔代数基础
    • 引言
    • 2.1 布尔代数的基本概念
      • 2.1.1 布尔变量及其基本运算
      • 2.1.2 布尔函数及其表示方法
      • 2.1.3 布尔函数的“相等”概念
    • 2.2 布尔代数的公式、定理和规则
      • 2.2.1 布尔代数的基本公式
      • 2.2.2 布尔代数的主要定理
      • 2.2.3 布尔代数的重要规则
    • 2.3 布尔函数的基本形式
      • 2.3.1 函数的“ 积之和”与“和之积”表示形式
      • 2.3.2 函数的“ 标准积之和”与“标准和之积”形式
    • 2.4 不完全确定的布尔函数
    • 2.5 布尔函数的化简
      • 2.5.1 代数化简法
      • 2.5.2 卡诺图化简法
      • *2.5.3 列表化简法
    • 小结
    • 习题2
  • 第三章 逻辑门电路
    • 引言
    • 3.1 半导体器件的开关特性
      • 3.1.1 二极管的开关特性
      • 3.1.2 三极管的开关特性
      • 3.1.3 MOS管的开关特性
    • 3.2 基本逻辑门电路
      • 3.2.1 “与”门电路
      • 3.2.2 “或”门电路
      • 3.2.3 “非”门电路
    • 3.3 TTL门电路
      • 3.3.1 TTL“与非”门
      • 3.3.2 集电极开路门和三态门
      • 3.3.3 其他逻辑功能的TTL门电路
    • 3.4 CMOS门电路
      • 3.4.1 CMOS反相器
      • 3.4.2 其他逻辑功能的CMOS门电路
    • *3.5 集成门电路的使用
    • 小结
    • 习题3
  • 第四章 组合逻辑电路的分析和设计
    • 引言
    • 4.1 常用逻辑门的图形符号
    • 4.2 布尔函数的实现
      • 4.2.1 用“ 与非”门实现布尔函数
      • 4.2.2 用“ 或非”门实现布尔函数
      • 4.2.3 用“ 与或非”门实现布尔函数
    • 4.3 组合电路的分析
    • 4.4 组合电路的设计
    • 4.5 常用组合电路
      • 4.5.1 加法器
      • 4.5.2 十进制数字的7 段显示
      • 4.5.3 代码转换电路
      • 4.5.4 二进制比较器
      • 4.5.5 阵列乘法器
    • 4.6 二进制译码器
      • 4.6.1 二进制译码器的功能和组成
      • 4.6.2 用中规模集成译码器进行设计
    • 4.7 多路选择器
      • 4.7.1 多路选择器的逻辑功能和组成
      • 4.7.2 用多路选择器进行逻辑设计
    • 4.8 多路分配器
    • 4.9 组合电路中的险态
    • 小结
    • 习题4
  • 第五章 触发器
    • 引言
    • 5.1 基本RS触发器
      • 5.1.1 电路结构和工作原理
      • 5.1.2 逻辑功能描述方法
    • 5.2 同步RS触发器
      • 5.2.1 电路结构和工作原理
      • 5.2.2 同步触发器的动作特点
    • 5.3 主从触发器
      • 5.3.1 主从JK 触发器
      • 5.3.2 主从触发器的动作特点
    • 5.4 边沿触发器
      • 5.4.1 边沿JK 触发器
      • 5.4.2 边沿D触发器
      • 5.4.3 边沿T触发器
    • *5.5 触发器的脉冲工作特性
    • 小结
    • 习题5
  • 第六章 时序电路
    • 引言
    • 6.1 时序电路与时序机
      • 6.1.1 时序电路的结构和特点
      • 6.1.2 时序机的定义
      • 6.1.3 时序机的状态表和状态图
      • 6.1.4 完全定义机和不完全定义机
    • 6.2 同步时序电路的分析与设计
      • 6.2.1 建立原始状态表
      • 6.2.2 状态表的化简
      • 6.2.3 状态分配
      • 6.2.4 确定激励函数和输出函数
      • 6.2.5 分析与设计举例
    • 6.3 常用的同步时序电路
      • 6.3.1 寄存器
      • 6.3.2 计数器
      • 6.3.3 节拍信号发生器
    • 6.4 脉冲异步时序电路的分析与设计
      • 6.4.1 异步时序电路的结构特点和分类
      • 6.4.2 脉冲异步时序电路的分析与设计
    • 6.5 电平异步时序电路的分析与设计
      • 6.5.1 电平异步时序电路的描述方法
      • 6.5.2 建立原始流程表
      • 6.5.3 流程表的简化
      • 6.5.4 流程表的状态分配
      • *6.5.5 电平异步时序电路的险态
      • 6.5.6 分析与设计举例
    • 小结
    • 习题6
  • 第七章 数字系统设计基础
    • 引言
    • 7.1 概述
      • 7.1.1 数字系统的定义和特点
      • 7.1.2 数字系统的历史
      • 7.1.3 现代数字系统的一般结构
    • 7.2 数字系统的设计过程
      • 7.2.1 需求分析
      • 7.2.2 系统设计和实现
      • 7.2.3 系统测试
    • 7.3 数字系统设计
      • 7.3.1 基于通用微处理器/DSP的设计
      • 7.3.2 基于集成电路的设计
      • 7.3.3 基于可编程逻辑器件的设计
      • 7.3.4 基于ASIC的设计
    • 7.4 数字系统辅助设计工具
      • 7.4.1 印制电路板设计工具
      • 7.4.2 ASIC设计工具
      • 7.4.3 FPGA设计工具
    • 7.5 数字系统设计的发展趋势
    • 小结
    • 习题7
  • 第八章 可编程逻辑器件
    • 引言
    • 8.1 概述
      • 8.1.1 可编程逻辑器件的发展历史
      • 8.1.2 可编程逻辑器件的原理
      • 8.1.3 可编程逻辑器件的分类及比较
      • 8.1.4 PLD的逻辑表示法
    • 8.2 可编程存储器
      • 8.2.1 可编程只读存储器
      • 8.2.2 可擦除的可编程只读存储器
      • 8.2.3 采用PROM的组合逻辑设计
    • 8.3 复杂可编程逻辑器件
      • 8.3.1 概述
      • 8.3.2 Altera的CPLD
      • 8.3.3 Xilinx的CPLD
    • 8.4 现场可编程门阵列
      • 8.4.1 概述
      • 8.4.2 Altera的FPGA
      • 8.4.3 Xilinx的FPGA
      • 8.4.4 Actel的FPGA
    • 小结
    • 习题8
  • 第九章 Verilog HDL 语言
    • 引言
    • 9.1 概述
    • 9.2 Verilog HDL程序基本结构
    • 9.3 信号
    • 9.4 模块体的描述
    • 9.5 行为级建模
      • 9.5.1 数据类型
      • 9.5.2 运算符及表达式
      • 9.5.3 结构说明语句
      • 9.5.4 复杂语句
      • 9.5.5 时序控制
      • 9.5.6 阻塞赋值和非阻塞赋值
      • 9.5.7 任务与函数
      • 9.5.8 Verilog HDL预编译指令
    • 9.6 可综合性设计
    • 9.7 测试环境设计
    • 9.8 Verilog HDL设计高级专题
      • 9.8.1 寄存器
      • 9.8.2 多时钟域
      • 9.8.3 同步复位和异步复位
      • 9.8.4 可配置电路设计
      • 9.8.5 Verilog HDL语言的设计风格
    • 小结
    • 习题9
  • 第十章 基于FPGA 的数字系统设计实例
    • 引言
    • 10.1 设计任务描述
    • 10.2 需求分析
    • 10.3 系统设计与实现
      • 10.3.1 算法设计
      • 10.3.2 系统实现
    • 10.4 系统仿真与测试
    • 10.5 综合与布局布线
    • 10.6 板上EPGA验证
    • 小结
    • 习题10
  • 部分习题参考答案
  • 参考文献

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