前言
部分数字逻辑设计基础
章数字逻辑基础2
11几种常用的数制和数制转换2
111数字抽象2
112十进制、二进制、八进制和十六
进制3
113字节8
12二进制算术运算9
121二进制加法和有符号的二进制数9
122原码、反码、补码及其运算11
13几种常用编码14
131几种常见的二—十进制代码14
132格雷码15
133ASCII码15
134奇偶校验码17
135量子编码17
136赫夫曼编码17
习题17
第2章逻辑代数19
21逻辑代数中的基本运算19
211“与”“或”“非”及其复合
逻辑19
212“与或”“或与”表达式22
22逻辑代数的基本定理23
221定律23
222单变量定理24
223多变量定理25
224定理的证明方法26
225等式化简27
23逻辑函数及其描述方法29
231逻辑函数29
232逻辑函数的两种标准形式29
233逻辑函数的描述方法31
24卡诺图与奎恩麦克拉斯基化简方法34
241卡诺图化简逻辑34
242奎恩麦克拉斯基化简方法40
25具有无关项的逻辑函数及其化简42
251约束项、任意项和逻辑函数式中的
无关项42
252无关项在化简逻辑函数中的
应用44
26多输出逻辑函数的化简与逻辑函数
形式的变换44
261多输出函数的化简44
262不同逻辑函数形式的变换46
习题50
第2部分数字电路基础
第3章逻辑门电路54
31数字逻辑抽象54
311电源电压55
312逻辑电平55
313噪声容限55
314电压传输特性与静态约束56
32半导体开关器件及其门电路分析58
321半导体58
322半导体二极管61
323半导体晶体管63
324MOS场效应晶体管66
33CMOS门电路71
331CMOS反相器74
332其他CMOS逻辑门76
333传输门82
34NMOS和PMOS晶体管84
35TTL门电路89
351晶体管反相器89
352TTL反相器的电路结构和工作
原理89
353TTL反相器特性分析90
36未来半导体技术可能的发展方向92
习题93
第4章组合逻辑电路96
41概述96
411组合逻辑电路的基本概念96
412组合逻辑电路的框图及特点96
413组合逻辑电路逻辑功能的表示
方法97
42组合逻辑电路的分析方法97
43组合逻辑电路的基本设计方法98
44组合逻辑电路模块103
441编码器和译码器103
442数据选择器、数据分配器117
443数值比较器119
444加法器123
45时序128
451传播延迟和最小延迟128
452组合逻辑电路中的“竞争
冒险”129
453毛刺及其处理方法131
46基于Multisim的组合逻辑电路设计
简介132
习题133
第5章时序逻辑与存储电路135
51引言135
52锁存器与触发器136
521SR锁存器136
522电平触发的触发器139
523脉冲触发的触发器142
524边沿触发的触发器146
525触发器的逻辑功能及其描述
方法148
526触发器的动态特性151
527不同逻辑功能触发器之间的
相互转换152
528CD4027芯片介绍152
53时序逻辑电路分析154
531同步逻辑电路分析154
532异步逻辑电路分析158
54常用的时序逻辑电路模块分析161
541移位寄存器161
542计数器166
543顺序脉冲发生器178
544序列信号发生器180
55时序逻辑电路的设计方法181
551基于集成芯片的任意进制计数
电路的设计方法181
552同步时序逻辑电路的设计方法184
553异步时序逻辑电路的设计方法187
554时序逻辑电路的自启动设计189
56时序逻辑电路中的“竞争冒险”191
57ROM和RAM192
571半导体存储器的一般结构形式192
572RAM 的结构、类型和工作
原理195
573存储器容量的扩展197
574用PROM实现组合逻辑函数198
习题199
第6章脉冲波形产生与数模转换
电路203
61脉冲波形产生电路203
611描述矩形脉冲的主要参数203
612施密特触发电路204
613集成单稳态触发器206
614多谐振荡电路207
62DA转换器212
621DA转换器的结构和工作原理212
622DA转换器的转换精度与转换
速度219
63AD转换器220
631AD转换的基本原理220
632AD转换器的结构和工作原理222
633AD转换器的转换精度与转换
速度234
习题235
第3部分逻辑设计方法
第7章硬件描述语言VHDL241
71概述241
72VHDL的基础知识242
721VHDL程序的结构242
722VHDL常用资源库中的程序包249
723VHDL的词法单元254
724数据对象和类型257
725表达式与运算符263
73VHDL结构体的描述方式265
731结构体的行为描述265
732结构体的RTL描述267
733结构体的结构化描述269
74结构体的子结构形式272
741进程272
742复杂结构体的多进程组织方法275
743块276
744子程序278
75顺序语句和并发语句281
751顺序语句281
752并发语句290
76VHDL中的信号和信号处理297
761信号的驱动源297
762信号的延迟298
763仿真周期和信号的δ延迟300
764信号的属性函数302
765带属性函数的信号304
77VHDL的其他语句309
771ATTRIBUTE描述与定义语句309
772ASSERT语句312
773TEXTIO312
78多 值 逻 辑313
781三态数值模型313
782多值逻辑313
79元 件 例 化316
791设计通用元件316
792构造程序包319
793元件的调用320
710配置321
7101默认配置321
7102元件配置323
7103块的配置326
7104结构体的配置328
习题329
第8章数字逻辑设计基础330
81组合逻辑电路的VHDL设计330
811加法器330
812多路选择器334
813编码器与译码器336
814设计实践340
82时序电路的VHDL设计344
821基础时序逻辑模块345
822计数器的VHDL设计349
823堆栈与FIFO352
824多边沿触发问题分析355
825设计实践357
83有限状态机的VHDL设计362
831VHDL状态机的一般形式363
832有限状态机的一般设计方法368
833有限状态机的VHDL描述370
834设计实践374
习题377
第9章数字系统设计与FPGA379
91数字系统设计自动化技术379
92数字系统的设计流程380
93基于FPGA的数字系统设计383
931可编程逻辑器件的发展历史383
932基于FPGA的数字系统设计
流程384
94数字系统综合试验386
941直接数字频率合成技术的设计与
实现386
942基于FPGA的FIR数字滤波器的
设计391
943数字下变频器的设计395
附录399
参考文献401

本书主要介绍了数字逻辑设计基本理论和基本概念、数字电路分析方法、逻辑设计方法以及工程实践。借鉴和吸收了国内外经典教材和最新的相关专业文献编著而成，内容精练、实例丰富，应用性强，可作为高等学校电子信息类专业、电气信息类专业、计算机类专业基础课教材，也可供相关专业科技人员参考。全书内容安排由浅入深、循序渐进，理论结合实践，第一部分讲述数字逻辑设计基础，主要内容包括数字逻辑基础、逻辑代数；第二部分讲述数字电路基础，主要内容包括门电路、组合逻辑电路、时序逻辑与存储电路、脉冲波形产生与数模转换电路；第三部分讲述逻辑设计方法，包括硬件描述语言VHDL、数字逻辑设计基础、数字系统设计与FPGA。