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数字逻辑与数字系统设计

“十五”国家规划教材

作者:
王永军 李景华
定价:
36.00 元
版面字数:
550千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
380
最新
印次时间:
2015年1月
ISBN:
978-7-04-017828-9
物料号:
17828-00
出版时间:
2006年1月
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

本书是依照教育部电子信息与电气学科教学指导委员会2004年审定通过的“电子技术基础课程教学基本要求”和CC2004教学大纲要求,考虑到电子技术课程的发展而编写的。

本书在讲清基本概念、基本原理的基础上,突出了分析方法和设计方法。在介绍传统分析、设计方法的同时,较为详细地介绍了目前在电路设计中较为流行的硬件描述语言VHDL。并配有典型、实用的例题,这些例题都是作者从多年科研和教学实践经验中提炼出来的,目的是为读者学习、应用这些器件设计开发数字系统打下基础。

本书内容包括:数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器与可编程逻辑器件、脉冲波形的产生与整形、数/模和模/数转换、数字系统分析与设计。

本书可作为计算机类、电子类、自动化类等有关专业的教材或教学参考书,也可供有关专业的工程技术人员参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 数字逻辑基础
        • 1.1数制
          • 1.1.1十进制
            • 1.1.2二进制
              • 1.1.3八进制
                • 1.1.4十六进制
                  • 1.1.5数制转换
                  • 1.2二进制数的表示方法
                    • 1.2.1原码
                      • 1.2.2反码
                        • 1.2.3补码
                        • 1.3二进制数的运算
                          • 1.3.1二进制的加法和减法
                            • 1.3.2二进制乘法
                              • 1.3.3二进制除法
                              • 1.4编码
                                • 1.4.1二-十进制编码(BCD码)
                                  • 1.4.2格雷码
                                    • 1.4.3ASCII码
                                    • 1.5逻辑代数基础
                                      • 1.5.1逻辑变量与逻辑函数
                                        • 1.5.2常用逻辑运算
                                          • 1.5.3逻辑代数的定律与规则
                                            • 1.5.4逻辑函数的表示方法
                                              • 1.5.5逻辑函数的化简
                                              • 本章 小结
                                                • 自我检测题
                                                  • 习题
                                                  • 第2章 逻辑门电路
                                                    • 2.1基本逻辑门电路
                                                      • 2.1.1二极管门电路
                                                        • 2.1.2晶体管非门电路
                                                        • 2.2CMOS逻辑门电路
                                                          • 2.2.1MOS管及其开关模型
                                                            • 2.2.2CMOS反相器
                                                              • 2.2.3CMOS与非门
                                                                • 2.2.4CMOS或非门
                                                                  • 2.2.5其他类型的CMOS门电路
                                                                    • 2.2.6高速CMOS门电路
                                                                      • 2.2.7低电压CMOS门电路
                                                                        • 2.2.8CMOS门电路的技术参数
                                                                        • 2.3TTL逻辑门电路
                                                                          • 2.3.1TTL与非门
                                                                            • 2.3.2TTL与非门的电压传输特性及噪声容限
                                                                              • 2.3.3TTL与非门的静态输入、输出特性
                                                                                • 2.3.4TTL与非门的动态特性
                                                                                  • 2.3.5TTL与非门的主要性能参数
                                                                                    • 2.3.6其他类型的TTL门电路
                                                                                    • 2.4ECL电路
                                                                                      • 2.5CMOS电路与TTL电路的接口
                                                                                        • 2.5.1用CMOS电路驱动TTL电路
                                                                                          • 2.5.2用TTL电路驱动CMOS电路
                                                                                            • 2.5.3用CMOS或TTL电路驱动LED
                                                                                            • 本章 小结
                                                                                              • 自我检测题
                                                                                                • 习题
                                                                                                • 第3章 组合逻辑电路
                                                                                                  • 3.1组合逻辑电路特点
                                                                                                    • 3.2小规模集成电路构成的组合电路的分析与设计
                                                                                                      • 3.2.1分析方法
                                                                                                        • 3.2.2设计方法
                                                                                                        • 3.3编码器
                                                                                                          • 3.3.1二进制编码器
                                                                                                            • 3.3.2二进制优先编码器
                                                                                                              • 3.3.3二-十进制优先编码器
                                                                                                              • 3.4译码器
                                                                                                                • 3.4.1二进制译码器
                                                                                                                  • 3.4.2二-十进制译码器
                                                                                                                    • 3.4.3半导体数码管和七段字形译码器
                                                                                                                    • 3.5数据分配器与数据选择器
                                                                                                                      • 3.5.1数据分配器
                                                                                                                        • 3.5.2数据选择器
                                                                                                                        • 3.6数值比较电路
                                                                                                                          • 3.6.1比较原理
                                                                                                                            • 3.6.21位比较器
                                                                                                                              • 3.6.34位比较器
                                                                                                                              • 3.7算术运算电路
                                                                                                                                • 3.7.1二进制加法运算
                                                                                                                                  • 3.7.2二进制减法运算
                                                                                                                                    • 3.7.3二进制乘法运算
                                                                                                                                      • 3.7.4算术逻辑单元
                                                                                                                                      • 3.8奇偶校验电路
                                                                                                                                        • 3.8.1奇偶校验的基本原理
                                                                                                                                          • 3.8.2中规模集成奇偶发生器/校验器
                                                                                                                                          • 3.9用中规模集成电路构成的组合电路的设计
                                                                                                                                            • 3.10组合逻辑电路的竞争-冒险
                                                                                                                                              • 3.10.1竞争-冒险的产生
                                                                                                                                                • 3.10.2竞争-冒险的判断
                                                                                                                                                  • 3.10.3竞争-冒险的消除
                                                                                                                                                  • 本章 小结
                                                                                                                                                    • 自我检测题
                                                                                                                                                      • 习题3
                                                                                                                                                      • 第4章 时序逻辑电路
                                                                                                                                                        • 4.1时序逻辑电路的特点和表示方法
                                                                                                                                                          • 4.1.1时序逻辑电路的特点
                                                                                                                                                            • 4.1.2时序逻辑电路的表示方法
                                                                                                                                                            • 4.2触发器
                                                                                                                                                              • 4.2.1基本RS触发器
                                                                                                                                                                • 4.2.2具有使能端的RS触发器(同步RS触发器)
                                                                                                                                                                  • 4.2.3同步D触发器
                                                                                                                                                                    • 4.2.4同步JK触发器
                                                                                                                                                                      • 4.2.5主从触发器
                                                                                                                                                                        • 4.2.6CMOS集成触发器
                                                                                                                                                                        • 4.3时序逻辑电路的分析与设计
                                                                                                                                                                          • 4.3.1时序逻辑电路的分析方法
                                                                                                                                                                            • 4.3.2时序逻辑电路的设计方法
                                                                                                                                                                            • 4.4寄存器
                                                                                                                                                                              • 4.4.1数码寄存器
                                                                                                                                                                                • 4.4.2锁存器
                                                                                                                                                                                  • 4.4.3移位寄存器
                                                                                                                                                                                  • 4.5计数器
                                                                                                                                                                                    • 4.5.1计数器分类
                                                                                                                                                                                      • 4.5.2二进制计数器
                                                                                                                                                                                        • 4.5.3十进制计数器
                                                                                                                                                                                          • 4.5.4可逆计数器
                                                                                                                                                                                            • 4.5.5用中规模集成计数器构成任意进制计数器
                                                                                                                                                                                              • 4.5.6移位寄存器型计数器
                                                                                                                                                                                              • 4.6顺序脉冲发生器
                                                                                                                                                                                                • 本章 小结
                                                                                                                                                                                                  • 自我检测题
                                                                                                                                                                                                    • 习题4
                                                                                                                                                                                                    • 第5章 半导体存储器和可编程逻辑器件
                                                                                                                                                                                                      • 5.1半导体存储器分类
                                                                                                                                                                                                        • 5.2只读存储器ROM
                                                                                                                                                                                                          • 5.2.1固定ROM
                                                                                                                                                                                                            • 5.2.2可编程只读存储器(PROM)
                                                                                                                                                                                                              • 5.2.3可擦除可编程只读存储器(EPROM)
                                                                                                                                                                                                                • 5.2.4快闪存储器(Flash Memory)
                                                                                                                                                                                                                • 5.3随机存储器(RAM)
                                                                                                                                                                                                                  • 5.3.1静态随机存储器(SRAM)
                                                                                                                                                                                                                    • 5.3.2动态随机存储器(DRAM)
                                                                                                                                                                                                                    • 5.4存储器扩展及应用
                                                                                                                                                                                                                      • 5.4.1位扩展方式
                                                                                                                                                                                                                        • 5.4.2字扩展方式
                                                                                                                                                                                                                        • 5.5可编程逻辑器件基础
                                                                                                                                                                                                                          • 5.5.1PLD的逻辑表示
                                                                                                                                                                                                                            • 5.5.2PLD的分类
                                                                                                                                                                                                                              • 5.5.3PLD的开发流程
                                                                                                                                                                                                                              • 5.6通用阵列逻辑GAL
                                                                                                                                                                                                                                • 5.6.1GAL的结构及其工作原理
                                                                                                                                                                                                                                  • 5.6.2GAL的设计及编程
                                                                                                                                                                                                                                  • 5.7复杂可编程逻辑器件CPLD
                                                                                                                                                                                                                                    • 5.7.1Xilinx XC9500系列CPLD简介
                                                                                                                                                                                                                                      • 5.7.2Xilinx XC9500系列内部结构
                                                                                                                                                                                                                                      • 5.8现场可编程门逻辑阵列FPGA
                                                                                                                                                                                                                                        • 5.8.1Xilinx公司的XC4000系列器件的技术性能简介
                                                                                                                                                                                                                                          • 5.8.2XC4000系列器件的结构体系
                                                                                                                                                                                                                                          • 本章 小结
                                                                                                                                                                                                                                            • 自我检测题
                                                                                                                                                                                                                                              • 习题5
                                                                                                                                                                                                                                              • 第6章 脉冲波形的产生与整形
                                                                                                                                                                                                                                                • 6.1多谐振荡器
                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.1.1门电路构成的多谐振荡器
                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.1.2石英晶体多谐振荡器
                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.2单稳态触发器
                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.2.1门电路构成的单稳态触发器
                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.2.2集成单稳态触发器
                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.2.3单稳态触发器的应用
                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.3施密特触发器
                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.3.1门电路构成的施密特触发器
                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.3.2集成施密特触发器
                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.3.3施密特触发器的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.4集成555定时器及其应用
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.4.1电路组成及工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.4.2集成555定时器的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章 小结
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 自我检测题
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 习题6
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第7章 数/模和模/数转换
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.1基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.2数/模转换器(DAC)
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.2.1二进制权电阻DAC
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.2.2R-2R倒T形电阻网络DAC
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.2.3DAC的主要技术指标
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.4集成DAC
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.5DAC应用举例
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.3模/数转换器(ADC)
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.1模/数转换的基本过程
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.2并联比较型ADC
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.3.3反馈比较式ADC
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.3.4双积分型ADC
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.3.5ADC的主要技术指标
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.6集成ADC
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.3.7ADC的典型应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.4综合应用举例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 本章 小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 自我检测题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 习题7
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第8章 数字系统分析与设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1数字系统概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.2乘法器的原理及设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.2.1乘法器工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.2用VHDL描述的乘法器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3除法器的原理及设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3.1除法器的工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.2用VHDL描述的除法器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4简易CPU工作原理及设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.4.1简易CPU的工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.4.2用VHDL描述的ALU
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.5数字频率计的原理及设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.5.1数字频率计的原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.5.2数字频率计的VHDL描述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.6数字信号发生器的原理及设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.6.1数字信号发生器(DDS)的原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.6.2数字信号发生器(DDS)的VHDL描述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 本章 小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 自我检测题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题8
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录A VHDL硬件描述语言
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • A.1概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • A.2VHDL程序结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • A.2.1实体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • A.2.2类属说明和端口说明
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • A.2.3结构体及其描述方式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • A.2.4库、程序包
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • A.3VHDL中的标识符、数据对象、数据类型及属性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • A.3.1标识符
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • A.3.2数据对象
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • A.3.3数据类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • A.3.4数据类型的转换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • A.4VHDL中的运算符和操作符
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • A.5VHDL的主要语句及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • A.5.1进程语句
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • A.5.2信号赋值语句
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • A.5.3顺序描述语句
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • A.5.4COMPONENT语句和COMPONENT INSTANT语句
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • A.6VHDL中属性的描述及定义语句
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • A.6.1数值类属性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • A.6.2函数类属性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录B 电气图用图形符号二进制逻辑单元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • B.1符号的构成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • B.2逻辑约定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • B.2.1内部逻辑状态和外部逻辑状态
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • B.2.2逻辑约定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • B.3各种限定性符号
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • B.3.1总限定性符号
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • B.3.2与输入、输出和其他连接有关的限定性符号
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • B.4关联标注法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • B.4.1关联标注法的规则
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • B.4.2关联类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • B.5常用器件符号示例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录C 常用逻辑符号对照表
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录D 国产半导体集成电路型号命名法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • D.1型号的组成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • D.2示例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            相关图书