现代数字电路基础

序言

前言

第一部分数字电路(系统)基础及计算机功能仿真

第1章数制与编码

1.1二进制数、十六进制数和八进制数

1.1.1二进制数

1.1.2十六进制数

1.1.3八进制数

1.2不同数制问的转换

1.2.1二进制数、八进制数及十六进制数转换成十进制数

1.2.2十进制数转换成二进制数

1.2.3二进制数、八进制数及十六进制数的相互转换

1.3有符号二进制数

1.3.1原码、反码、补码

1.3.2带符号位二进制数补码运算

1.4二进制编码

1.4.1二一十进制编码

1.4.2字符编码

1.5校验码

习题

第2章逻辑代数基础

2.1逻辑变量和基本逻辑运算

2.2常见的复合门电路

2.3正负逻辑的概念

2.4逻辑代数的基本定律和运算法则

2.4.1逻辑代数的基本定律

2.4.2逻辑代数的基本运算法则

2.5逻辑函数表达式

2.5.1最小项的概念

2.5.2最大项的概念

2.5.3最大项与最小项的关系

2.6逻辑函数的化简

2.6.1公式化简法

2.6.2卡诺图法化简

2.6.3无关项的应用

习题

第3章CMOS电路基础

3.1MOS器件入门

3.1.1NMOS和PMOS开关

3.1.2半导体物理知识

3.1.3MOS管外特性

3.2CMOS反相器

3.2.1CMOS反相器的工作原理

3.2.2CMOS电路进一步分析

3.3CMOS传输门

3.4其他基本逻辑门电路

3.4.1与非门

3.4.2或非门

3.4.3异或门及同或门

习题

第4章组合逻辑电路

4.1组合逻辑电路分析

4.2组合逻辑电路设计

4.3组合逻辑电路应用

4.3.1编码器和译码器

4.3.2数据选择器

习题

第5章时序逻辑电路

5.1锁存器和触发器

5.1.1艘锁存器

5.1.2D锁存器和D边沿触发器

5.2特性表和特征方程

5.2.1D触发器特性表和特征方程

5.2.2JK触发器构成及逻辑特性

5.2.3T触发器构成及逻辑特性

5.3同步时序电路分析与设计

5.3.1同步时序电路分析举例

5.3.2时序电路设计举例

5.4典型电路介绍

5.4.1寄存器

5.4.2计数器

习题

第二部分中大规模集成电路应用

第6章半导体存储器和可编程逻辑器件

6.1半导体存储器

6.1.1随机存取存储器

6.1.2只读存储器ROM

6.2可编程逻辑器件介绍

6.2.1大规模PLD的逻辑结构

6.2.2PLD／FPGA一般开发流程

习题

第7章硬件描述语言ⅦDL

7.1硬件描述语言概述

7.2VHDL入门

7.3相对完整的vHDL程序结构

7.3.1库和程序包

7.3.2实体

7.3.3结构体

7.3.4配置语句

7.4结构体行为描述及主要语句应用

7.4.1进程语句的应用

7.4.2顺序控制语句的应用

7.4.3子程序调用

7.5结构体的数据流(逻辑)描述

7.6结构体的结构描述

习题

第8章数字电路应用简单微处理器模型

8.1十分简单的微处理器模型电路

8.2简单微处理器VSM指令集

8.3累加器A电路分析及功能仿真

8.4程序计数器

8.5算术单元

习题

附录A逻辑功能仿真软件DSCH应用

附录BMICROWIND初步应用

附录CQuanusII6.0软件使用说明

附录D常用逻辑符号对照表

附录E硬件描述语言VHDL的语言要素和常用语句

参考文献

　　本书主要介绍以CMOS为基础的数字电路，读者无需具有专业的电子学预备知识。本书系统地介绍了数字逻辑电路的基本概念、基本理论、基本分析方法；讲述常用的数字逻辑部件的功能和应用。书中借助逻辑设计和仿真软件DSCH，帮助读者理解组合电路、时序电路及微处理器电路基础模块。通过应用DSCH，学生们可以在自己的计算机上修改电路实例，探索新的设计技术，或进行仿真，从而简化理解和掌握典型电路逻辑功能的过程。　　本书对于可编程逻辑器件(PLD)的基本概念也有所介绍。作者强调基于硬件描述语言(VHDL)的设计技术，这些内容对学习复杂逻辑电路的设计是十分有效的。　　本书适合作为计算机科学、软件工程及信息技术等专业学生数字电路课程的入门教材。　　本书系统地介绍数字逻辑电路的基本概念、基本理论、基本分析方法；讲述常用数字逻辑部件的功能和应用。主要内容包括：数制和数码的概念、逻辑代数和逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器和可编程逻辑器件、集成电路建模语言、计算机部件逻辑功能软件仿真。本教材以CMOS电路为基本单元，应用计算机辅助学习软件，帮助读者理解和掌握典型电路的逻辑功能计算机仿真技术。适合作为高等院校计算机相关专业数字电路课程的教材或参考书。