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1.1 数字电路的分类、特点及设计方法1

1.1.1 数字电路的分类1

第1章 绪论1

1.1.2 数字电路的特点2

1.1.3 数字电路与逻辑设计的基本方法3

1.2 脉冲和脉冲电路3

1.3 数字信号和数字电路4

1.4 电子系统设计5

1.4.1 电子系统设计概述5

1.4.2 电子系统设计方法7

2.1.1 十进制12

第2章 数制与编码12

2.1 进位计数制12

2.1.2 二进制14

2.1.3 任意进制计数17

2.2 数制转换19

2.2.1 将R进制转换为十进制数19

2.2.2 将十进制数转换成R进制数19

2.2.3 任意两种进位制之间的转换22

2.2.4 基数为2K进位制之间的转换22

2.3 编码23

2.3.1 二－十进制（BCD）码26

9.7.5 运算符的优先级27

2.3.3 字符代码31

2.3.2 奇偶校验码31

3.1 逻辑变量33

3.1.1 逻辑变量的概念33

第3章 逻辑函数及其简化33

3.1.2 基本逻辑运算39

3.1.3 逻辑公理小结41

3.2 逻辑定理42

3.2.1 逻辑定理42

3.2.2 布尔代数基础42

3.2.3 一些重要的逻辑规则44

3.3 逻辑表达式47

3.3.1 最小项及最小项表达式47

3.3.2 最大项及最大项表达式48

3.3.3 不完全确定电路的SOP和POS表达式49

3.4 逻辑化简49

3.4.1 化简的意义49

3.4.2 卡诺图化简53

3.4.3 Q-M法55

第4章 组合逻辑电路62

4.1 概述62

4.1.1 数字逻辑分类62

4.1.2 组合逻辑电路62

4.2 组合逻辑的综合（设计）64

4.2.1 组合逻辑电路的分析64

4.2.2 组合逻辑电路的设计68

4.3 组合逻辑电路的竞争与冒险82

4.3.1 组合逻辑中的常用模块82

4.3.2 组合逻辑中的竞争和冒险84

第5章 集成逻辑门90

5.1 概述90

5.1.1 现状90

5.1.2 基本逻辑门91

5.1.3 复合逻辑门92

5.1.4 三态门95

5.2 分立元件门电路95

5.3.1 二极管—晶体管逻辑门电路（DTL）100

5.3 TTL集成逻辑门100

5.3.2 晶体管—晶体管逻辑门电路（TTL）101

5.3.3 TTL电路的改进系列109

5.3.4 TTL扩展器、集电极开路门及三态门112

5.4 发射极耦合逻辑（ECL）门115

5.4.1 典型原理电路115

5.4.2 ECL门的实际电路117

5.5.1 NMOS逻辑门电路118

5.5 MOS逻辑门118

5.5.2 PMOS逻辑门电路121

5.5.3 CMOS逻辑门电路122

5.6 不同逻辑系列的配合问题130

5.6.1 逻辑电平的配合130

5.6.2 驱动能力的配合130

5.7 各种集成逻辑门性能比较130

第6章 触发器132

6.1 时序电路的概述132

6.2.1 基本RS（FF）触发器133

6.2 时钟触发器133

6.2.2 锁存器135

6.2.3 主从RS触发器137

6.2.4 钟控RS触发器138

6.2.5 主从JK触发器140

6.3 边沿触发器145

6.3.1 沿触发JKF/F145

6.3.2 D－触发器146

6.3.3 T触发器147

6.3.4 触发器逻辑功能的转换148

6.4 触发器的选择和使用150

第7章 可编程逻辑器件及其应用152

7.1 概述152

7.2 可编程逻辑器件的基本结构153

7.2.1 PLD概述153

7.2.3 PLD电路表示法155

7.2.2 基本门电路的PLD表示方式155

7.3 可编程阵列逻辑（PAL）器件156

7.3.1 现场可编程逻辑阵列（FPLA）器件156

7.3.2 PAL器件的基本结构158

7.3.3 PAL器件的输出和反馈结构159

7.3.5 PAL器件的应用165

7.3.4 PAL器件编号与典型PAL器件介绍165

7.4 通用逻辑阵列（GAL）器件167

7.4.1 GAL器件的基本类型167

7.4.2 PAL型GAL器件168

7.5 复杂可编程逻辑器件（CPLD）176

7.5.1 概述176

7.5.2 基于查找表的CPLD的电路结构178

第8章 硬件描述语言VHDL181

8.1 旧的硬件设计方法181

8.2 使用HDL的硬件设计方法181

8.3 VHDL硬件设计语言182

8.4 VHDL语言的基本结构182

8.4.1 基本设计单元182

8.4.2 库、包和配置187

8.4.3 VHDL中使用的数据类型和运算操作190

8.4.4 VHDL中的数据类型191

8.4.5 VHDL语言的运算操作符195

8.4.6 VHDL语言构造体的描述方式196

8.4.7 VHDL语言的主要描述语句198

8.4.8 基本逻辑电路设计206

第9章 VHDL程序描述237

9.1 VHDL程序的基本单元237

9.2 设计实体238

9.2.1 类属和端口说明239

9.2.2 端口模式240

9.2.3 实体说明部分241

9.2.4 实体语句部分241

9.2.5 构造体242

9.2.6 配置247

9.3.1 库249

9.3.2 包249

9.3 库和包249

9.3.3 配置251

9.3.4 块（block）语句子结构252

9.3.5 进程（process）语句子结构253

9.3.6 子程序（subprogram）语句子结构254

9.4 描述风格258

9.4.1 行为描述258

9.4.2 数据流描述259

9.4.3 结构描述260

9.4.4 混合描述262

9.5.1 标准的数据类型263

9.5 VHDL中的数据类型及属性263

9.5.2 用户定义的数据类型265

9.5.3 其他类型268

9.5.4 子类型268

9.5.5 数据类型的转换269

9.5.6 数据类型的限定270

9.5.7 IEEE标准270

9.6 词法单元271

9.6.1 注释271

9.6.2 数字271

9.6.3 字符272

9.6.4 字符串272

9.6.5 位串272

9.7 VHDL表达式与运算符272

9.7.1 逻辑运算符273

9.7.2 算术运算符273

9.7.3 关系运算符274

9.7.4 并置运算符274

9.8 VHDL主要描述语句276

9.8.1 顺序语句276

9.8.2 并行语句284

9.9 命名规则和注解标注302

第10章 VHDL程序举例303

10.1 组合逻辑电路303

10.1.1 最高优先级编码器303

10.1.2 8位相等比较器304

10.1.3 优先编码器304

10.1.4 8位大小比较器306

10.1.5 8位总线收发器74254307

10.1.6 地址译码器308

10.1.7 三人表决器（三种不同的描述方式）309

10.1.8 LED七段译码器310

10.1.9 多路选择器（使用if-else语句）311

10.1.10 双2-4译码器74139311

10.1.11 汉明纠错码编码器312

10.1.12 加法器313

10.1.13 除24计数316

10.2 时序逻辑电路318

10.2.1 四D触发器74175318

10.2.2 用状态机实现的计数器318

10.2.3 简单的锁存器319

10.2.4 各种功能的计数器320

10.2.5 简单的12位寄存器328

10.2.6 模16计数器（使用JK）329

10.2.7 带load、clr功能的寄存器331

10.2.8 通用寄存器333

10.2.9 移位寄存器74164334

10.2.10 带三态输出的8位D寄存器74374335

10.3 基本语法335

10.3.1 计数器：std_logic_unsigned的用法335

10.3.2 计数器：数据类型转换语句的应用336

10.3.3 计数器：generate语句的应用337

10.3.4 计数器：GENERIC语句的应用339

10.3.5 计数器：wait语句的应用340

10.3.6 加法器：generate语句的应用340

10.3.7 条件赋值：使用whenelse语句341

10.3.8 条件赋值：使用列举类型342

10.3.9 条件赋值：使用多路选择器342

10.3.10 无符号数到整数的转换343

10.3.11 元件例化343

10.4 存储器举例344

10.5 状态机举例346

10.5.1 使用列举类型的状态机346

10.5.2 带同步复位的状态机348

10.5.3 使用变量的状态机350

10.5.4 摩尔型状态机1351

10.5.5 摩尔型状态机2353

10.5.6 米勒型状态机354

10.5.7 带摩尔／米勒输出的状态机356

10.5.8 测试向量举例357

10.5.9 波形发生器360

10.5.10 相应加法器的测试向量362

10.6 其他举例369

10.6.1 伪随机数产生器369

10.6.2 电子密码锁控制电路375

10.6.3 棋类比赛计时时钟381

10.6.4 PelicanCrossiong控制器386

10.6.5 泊立堪十字控制器测试389

10.6.6 直流电机控制器390

10.6.7 一个简单的UART398

10.6.8 布斯乘法器405

10.6.9 伪随机比特发生器409

10.6.10 步进电机控制器410

参考文献412