基本介紹
內容簡介,編輯推薦,目錄,
內容簡介
《數字設計引論(第2版)》第一版是面向2l世紀課程教材,第二版為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。《數字設計引論(第2版)》適應現代數字集成工藝和計算機技術的飛速發展,對傳統的數字電路課程教材從內容到體系進行了較為深入的改革。
淡化具體MSI晶片內部電路和功能,削弱最小化概念與方法,強調抽象的邏輯模組,突出模組化設計思想和系統的層次設計。《數字設計引論(第2版)》討論數字電路或數字系統邏輯設計的基本理論和方法、各種邏輯描述工具、邏輯變換的基本原理和方法以及邏輯模組與元件的原理和套用,通過實例介紹多種電路結構和算法設計的基本思路。充實硬體描述語言、仿真、最佳化和綜合等計算機輔助設計的基本概念;並將可測試設計適度引入本教材,在一定深度、廣度上對其概念、方法和實際套用做了較妥處理。《數字設計引論(第2版)》取材眼界寬,既覆蓋了本課程教學基本要求,也符合當前高等學校工科本課程教學內容與課程體系改革的實際,有一定前瞻性和新穎性。《數字設計引論(第2版)》概念清楚準確,文字表述清晰流暢,軟硬體結合適度,圖表配合得當且符合國家標準,實例豐富多樣,可讀性好。
《數字設計引論(第2版)》共9章,主要內容有:數制與編碼,組合邏輯函式,組合邏輯電路設計,時序電路基礎,時序電路設計,數字系統設計與仿真,可程式邏輯器件及其套用,數字電路測試和可測試設計,集成數模和模數轉換器的原理與組成。每章後均有豐富的習題供學生選做,書末列出漢英名詞術語對照,可供參考。
編輯推薦
《數字設計引論(第2版)》可作為高等學校電子信息類、電氣信息類各專業的教科書,也可供本學科及其他相近學科工程技術人員參考。
目錄
引論
第1章 數制與編碼
1-1 數制
1.1.1 十進制和任意進制
1.1.2 二進制
1.1.3 二進制數的算術運算
1.1.4 十六進制和八進制
1-2 二值編碼
1.2.1 格雷碼
1.2.2 帶符號數的編碼表示法
1.2.3 用反碼和補碼進行加/減運算
1.2.4 二一十進制碼
1.2.5 ASCII碼
1-3 可靠性編碼
1.3.1 奇偶校驗碼
1.3.2 Berger碼
1.3.3 糾錯碼的基本概念
1-4 套用實例
本章習題
第2章 組合邏輯函式
2-1 布爾代數
2.1.1 代入規則
2.1.2 反演規則
2.1.3 對偶規則
2-2 邏輯函式和邏輯表達式
2.2.1 導出邏輯表達式與真值表
2.2.2 積之和表達式與最小項表達式
2.2.3 和之積表達式與最大項表達式
2-3 邏輯圖
2-4 卡諾圖及邏輯化簡
2.4.1 真值表與卡諾圖
2.4.2 表達式與卡諾圖
2.4.3 由卡諾圖寫出最簡表達式
2.4.4 未完全規定的邏輯函式的化簡
2-5 計算機輔助邏輯化簡
2.5.1 邏輯函式的描述
2.5.2 蘊涵
2.5.3 一種啟發式邏輯函式最小化算法
2.5.4 ESPRESSO算法
本章習題
第3章 組合邏輯電路設計
3-1集 成邏輯電路的電氣特性
3.1.1 積體電路的主要電氣指標
3.1.2 邏輯電路的輸出結構
3.1.3 正、負邏輯極性
3.1.4 邏輯符號
3-2 組合邏輯電路的門級實現
3-3 常用組合邏輯模組及其套用
3.3.1 4位並行加法器
3.3.2 數值比較器
3.3.3 編碼器
3.3.4 解碼器
3.3.5 數據選擇器
3-4 基於功能分解的組合電路設計方法
3.4.1 功能分析和函式分解
3.4.2 改進原電路,實現邏輯功能
3.4.3 積木塊化設計
3-5 險象與競爭
3.5.1 不考慮延遲時的電路輸出
3.5.2 邏輯險象及其消除
3.5.3 功能險象
3.5.4 輸入信號的上升及下降時間引起的毛刺
3.5.5 動態險象
本章習題
第4章 時序電路基礎
4-1 集成鎖存器和觸發器
4.1.1 S-R鎖存器
4.1.2 時鐘S-R鎖存器
4.1.3 D觸發器
4.1.4.J-K觸發器
4.1.5 T與T觸發器
4.1.6 脈衝反饋型異步計數器
4-2 同步時序電路
4.2.1 同步時序電路的結構和代數法描述
4.2.2 米里型電路的狀態表(圖)
4.2.3 莫爾型電路的狀態表(圖)
4.2.4 功能表描述
4.2.5 自啟動
4.2.6 異步信號的處理
4-3 集成計數器及其套用
4.3.1 集成計數器
4.3.2 任意模計數器
4.3.3 計數器的擴展
4.3.4 集成計數器套用舉例
4-4 集成移位暫存器及其套用
4.4.1 集成移位暫存器
4.4.2 移位型計數器
4.4.3 串一併變換器及並一串變換器
4.4.4 線性移位暫存器
4-5 存儲器
4.5.1 隨機訪問存儲器
4.5.2 唯讀存儲器
4.5.3 存儲器擴展與地址解碼
4-6 異步時序電路分析
4.6.1 脈衝異步電路分析
4.6.2 電平異步電路分析
4-7 套用實例
4.7.1 數碼預置電路
4.7.2 鍵盤掃描電路
4.7.3 報警裝置的密碼控制電路
本章習題
第5章 時序電路設計
5-1 原始狀態表的建立
5-2 用觸發器實現同步時序電路
5.2.1 狀態化簡
5.2.2 狀態分配
5.2.3 導出激勵方程和輸出方程
5.2.4 設計舉例
5.2.5 時鐘偏移
5-3 用MSI時序模組實現同步時序電路
5.3.1 用集成計數器設計同步時序電路
5.3.2 用多D觸發器設計同步時序電路
5-4 脈衝異步時序電路的設計
本章習題
第6章 數字系統設計與仿真
6-1 算法流程圖及ASM圖
6.1.1 算法流程圖
6.1.2 算法設計
6.1.3 電路劃分與邏輯框圖
6.1.4 數據處理單元的設計
6.1.5 ASM圖
6.1.6 控制單元的設計
6.1.7 設計舉例
6-2 硬體描述語言VHDI
6.2.1 設計實體
6.2.2 數據對象、類型及運算符
6.2.3 順序語句
6.2.4 並行語句
6.2.5 程式包與設計庫
6.2.6 套用實例
6-3 數字系統的仿真驗證
6.3.1 邏輯驗證和邏輯模擬
6.3.2 邏輯仿真的工具及套用
本章習題
第7章 可程式邏輯器件及其套用
7-1 PLD的基本原理
7.1.1 PLD的基本組成
7.1.2 PLD的編程
7.1.3 陣列結構
7.1.4 PLD中陣列的表示方法
7-2 簡單可程式邏輯器件SPLD
7.2.1 可程式唯讀存儲器PROM
7.2.2 可程式邏輯陣列PLA
7.2.3 可程式陣列邏輯PAL
7.2.4 通用陣列邏輯GAL
……
第8章 數字電路測試和可測試設計
第9章 集成數模和模數轉換器的原理與組成
參考書目
漢英名詞術語對照
第1章 數制與編碼
1-1 數制
1.1.1 十進制和任意進制
1.1.2 二進制
1.1.3 二進制數的算術運算
1.1.4 十六進制和八進制
1-2 二值編碼
1.2.1 格雷碼
1.2.2 帶符號數的編碼表示法
1.2.3 用反碼和補碼進行加/減運算
1.2.4 二一十進制碼
1.2.5 ASCII碼
1-3 可靠性編碼
1.3.1 奇偶校驗碼
1.3.2 Berger碼
1.3.3 糾錯碼的基本概念
1-4 套用實例
本章習題
第2章 組合邏輯函式
2-1 布爾代數
2.1.1 代入規則
2.1.2 反演規則
2.1.3 對偶規則
2-2 邏輯函式和邏輯表達式
2.2.1 導出邏輯表達式與真值表
2.2.2 積之和表達式與最小項表達式
2.2.3 和之積表達式與最大項表達式
2-3 邏輯圖
2-4 卡諾圖及邏輯化簡
2.4.1 真值表與卡諾圖
2.4.2 表達式與卡諾圖
2.4.3 由卡諾圖寫出最簡表達式
2.4.4 未完全規定的邏輯函式的化簡
2-5 計算機輔助邏輯化簡
2.5.1 邏輯函式的描述
2.5.2 蘊涵
2.5.3 一種啟發式邏輯函式最小化算法
2.5.4 ESPRESSO算法
本章習題
第3章 組合邏輯電路設計
3-1集 成邏輯電路的電氣特性
3.1.1 積體電路的主要電氣指標
3.1.2 邏輯電路的輸出結構
3.1.3 正、負邏輯極性
3.1.4 邏輯符號
3-2 組合邏輯電路的門級實現
3-3 常用組合邏輯模組及其套用
3.3.1 4位並行加法器
3.3.2 數值比較器
3.3.3 編碼器
3.3.4 解碼器
3.3.5 數據選擇器
3-4 基於功能分解的組合電路設計方法
3.4.1 功能分析和函式分解
3.4.2 改進原電路,實現邏輯功能
3.4.3 積木塊化設計
3-5 險象與競爭
3.5.1 不考慮延遲時的電路輸出
3.5.2 邏輯險象及其消除
3.5.3 功能險象
3.5.4 輸入信號的上升及下降時間引起的毛刺
3.5.5 動態險象
本章習題
第4章 時序電路基礎
4-1 集成鎖存器和觸發器
4.1.1 S-R鎖存器
4.1.2 時鐘S-R鎖存器
4.1.3 D觸發器
4.1.4.J-K觸發器
4.1.5 T與T觸發器
4.1.6 脈衝反饋型異步計數器
4-2 同步時序電路
4.2.1 同步時序電路的結構和代數法描述
4.2.2 米里型電路的狀態表(圖)
4.2.3 莫爾型電路的狀態表(圖)
4.2.4 功能表描述
4.2.5 自啟動
4.2.6 異步信號的處理
4-3 集成計數器及其套用
4.3.1 集成計數器
4.3.2 任意模計數器
4.3.3 計數器的擴展
4.3.4 集成計數器套用舉例
4-4 集成移位暫存器及其套用
4.4.1 集成移位暫存器
4.4.2 移位型計數器
4.4.3 串一併變換器及並一串變換器
4.4.4 線性移位暫存器
4-5 存儲器
4.5.1 隨機訪問存儲器
4.5.2 唯讀存儲器
4.5.3 存儲器擴展與地址解碼
4-6 異步時序電路分析
4.6.1 脈衝異步電路分析
4.6.2 電平異步電路分析
4-7 套用實例
4.7.1 數碼預置電路
4.7.2 鍵盤掃描電路
4.7.3 報警裝置的密碼控制電路
本章習題
第5章 時序電路設計
5-1 原始狀態表的建立
5-2 用觸發器實現同步時序電路
5.2.1 狀態化簡
5.2.2 狀態分配
5.2.3 導出激勵方程和輸出方程
5.2.4 設計舉例
5.2.5 時鐘偏移
5-3 用MSI時序模組實現同步時序電路
5.3.1 用集成計數器設計同步時序電路
5.3.2 用多D觸發器設計同步時序電路
5-4 脈衝異步時序電路的設計
本章習題
第6章 數字系統設計與仿真
6-1 算法流程圖及ASM圖
6.1.1 算法流程圖
6.1.2 算法設計
6.1.3 電路劃分與邏輯框圖
6.1.4 數據處理單元的設計
6.1.5 ASM圖
6.1.6 控制單元的設計
6.1.7 設計舉例
6-2 硬體描述語言VHDI
6.2.1 設計實體
6.2.2 數據對象、類型及運算符
6.2.3 順序語句
6.2.4 並行語句
6.2.5 程式包與設計庫
6.2.6 套用實例
6-3 數字系統的仿真驗證
6.3.1 邏輯驗證和邏輯模擬
6.3.2 邏輯仿真的工具及套用
本章習題
第7章 可程式邏輯器件及其套用
7-1 PLD的基本原理
7.1.1 PLD的基本組成
7.1.2 PLD的編程
7.1.3 陣列結構
7.1.4 PLD中陣列的表示方法
7-2 簡單可程式邏輯器件SPLD
7.2.1 可程式唯讀存儲器PROM
7.2.2 可程式邏輯陣列PLA
7.2.3 可程式陣列邏輯PAL
7.2.4 通用陣列邏輯GAL
……
第8章 數字電路測試和可測試設計
第9章 集成數模和模數轉換器的原理與組成
參考書目
漢英名詞術語對照