现代数字电子技术及verilog设计

第1章数字逻辑基础

1.1数字电路和数字系统

1.1.1数字信号

1.1.2数字电路

1.1.3数字系统

1.2数制和码制

1.2.1数制

1.2.2数制转换

1.2.3码制

1.2.4二进制数运算

1.3逻辑代数

1.3.1逻辑运算

1.3.2逻辑函数

1.3.3逻辑代数的标准形式

1.4逻辑函数的化简

1.4.1公式法化简

1.4.2卡诺图化简

1.4.3具有无关项的逻辑函数及其化简

1.5本章小结

1.6思考与练习

第2章QuartusⅡ软件和Verilog语言

2.1Quartus Ⅱ软件简介

2.1.1Quartus Ⅱ原理图编辑

2.1.2Verilog HDL语言编辑

2.1.3波形仿真

2.1.4引脚分配

2.1.5下载测试

2.2硬件描述语言Verilog

2.2.1Verilog基本结构

2.2.2Verilog语法知识

2.2.3运算符

2.2.4语句

2.3本章小结

2.4思考与练习

第3章组合逻辑电路

3.1组合逻辑电路概述

3.1.1组合逻辑电路的分析

3.1.2组合逻辑电路的设计

3.1.3Verilog HDL描述

3.2编码器

3.2.1编码器的定义与工作原理

3.2.2编码器的应用

3.2.3Verilog HDL描述

3.3译码器

3.3.1译码器的工作原理

3.3.2二进制译码器的应用

3.3.3Verilog HDL描述

3.4数据选择器

3.4.1数据选择器的工作原理

3.4.2数据选择器的应用

3.4.3Verilog HDL描述

3.5数据分配器

3.5.1数据分配器的工作原理

3.5.2Verilog HDL描述

3.6数值比较器

3.6.1数值比较器的工作原理

3.6.2Verilog HDL描述

3.7组合逻辑电路的竞争和冒险

3.7.1产生竞争冒险的原因

3.7.2冒险的分类

3.7.3判别冒险

3.7.4消去竞争冒险的方法

3.8本章小结

3.9思考与练习

第4章时序逻辑电路基本原理

4.1概述

4.1.1时序逻辑电路的结构特点

4.1.2时序逻辑电路的分类

4.2触发器

4.2.1RS触发器

4.2.2JK触发器

4.2.3D触发器

4.2.4T触发器

4.2.5触发器之间的转换

4.2.6锁存器

4.3时序逻辑电路的分析

4.3.1同步时序逻辑电路分析

4.3.2异步时序逻辑电路分析

4.4本章小结

4.5思考与练习

第5章时序逻辑电路设计

5.1概述

5.2同步时序逻辑电路的设计

5.2.1设计方法与步骤

5.2.2设计举例

5.3异步时序逻辑电路的设计

5.3.1设计方法与步骤

5.3.2设计举例

5.4Verilog HDL描述时序逻辑电路

5.4.1有限状态机

5.4.2有限状态机的Verilog HDL描述

5.4.3Verilog HDL时序电路设计

5.5本章小结

5.6思考与练习

第6章常用逻辑电路

6.1算术运算电路

6.1.1加法器

6.1.2减法器

6.1.3乘法器

6.2寄存器

6.2.1基本寄存器

6.2.2移位寄存器

6.2.3用Verilog HDL描述寄存器

6.3计数器

6.3.1同步计数器

6.3.2异步计数器

6.3.3任意进制计数器的实现

6.3.4用Verilog HDL描述计数器

6.4本章小结

6.5思考与练习

第7章脉冲信号的产生与整形

7.1单稳态触发器

7.1.1门电路构成的单稳态触发器

7.1.2集成单稳态触发器

7.1.3单稳态触发器的应用

7.2多谐振荡器

7.2.1门电路组成的多谐振荡器

7.2.2石英晶体多谐振荡器

7.2.3多谐振荡器的应用

7.3施密特触发器

7.3.1门电路构成的施密特触发器

7.3.2集成施密特触发器

7.3.3施密特触发器的应用

7.4555定时器

7.4.1555定时器的电路结构与功能

7.4.2用555定时器构成单稳态触发电路

7.4.3用555定时器构成多谐振荡器

7.4.4用555定时器构成施密特触发器

7.5本章小结

7.6思考与练习

第8章可编程逻辑器件

8.1PLD器件概述

8.1.1PLD的发展历程

8.1.2PLD的基本结构

8.2存储器

8.2.1随机存储器

8.2.2只读存储器

8.3低密度可编程逻辑器件

8.4高密度可编程逻辑器件

8.4.1复杂可编程逻辑器件CPLD

8.4.2现场可编程门阵列FPGA

8.4.3CPLD和FPGA特点比较

8.5本章小结

8.6思考与练习

第9章数字系统设计

9.1概述

9.2数字系统设计的方法和流程

9.2.1数字系统设计方法

9.2.2数字系统设计流程

9.3数字系统设计实例

9.3.1数字钟

9.3.2数字频率计

9.4本章小结

9.5思考与练习

附录A集成逻辑门电路的内部结构简介

A.1半导体器件的开关特性

A.1.1二极管的开关特性

A.1.2三极管的开关特性

A.1.3MOS管的开关特性

A.2分立元件门电路

A.2.1二极管与门

A.2.2二极管或门

A.2.3三极管非门

A.2.4二极管三极管组成的与非门

A.2.5二极管三极管或非门

A.3TTL集成门电路

A.3.1TTL与非门

A.3.2其他TTL集成门电路

A.4CMOS集成门电路

A.4.1CMOS反向器

A.4.2CMOS与非门

A.4.3CMOS或非门

A.5集成门电路的性能参数和使用

A.5.1数字集成电路的性能参数

A.5.2数字集成门电路的使用

附录B常用数字集成电路的符号图、命名方法及索引

B.1常用数字集成电路的符号图

B.2数字集成电路的型号命名方法

B.3常用标准集成电路器件索引

参考文献

本书利用现代EDA技术设计数字系统，从教学和实际应用的角度出发，介绍数字电路基础知识、数字电路的分析方法、设计方法，着重说明采用Verilog HDL实现方式。本书主要内容包括数字逻辑基础、组合电路、时序电路、脉冲产生与变换电路、数字集成电路、QuartusⅡ软件简介、Verilog基本语法、可编程逻辑器件、Verilog HDL数字设计实例等，并将Verilog HDL的介绍渗透于各个章节。本书内容精练、结构严谨、实用性强，既可以作为高等院校通信与电子类专业本科生的教材，也可作为从事电子系统设计和开发的工程技术人员的应用参考书。