本书是普通高等教育“十一五”**级规划教材。
本书比较系统地讨论数字逻辑系统和数字电路的建模、分析和设计方法,内容包括逻辑系统基本特征、数字电路基本特征、数字逻辑信号特征、数字逻辑的分析和设计方法、数字电路分析和设计方法。本书比较详细地介绍了HDL设计方法的特点以及现代数字逻辑电路系统的设计技术,其中包括行为描述、仿真验证以及测试方法。本书突出强调数字逻辑系统模型与数字电路模型之间的关系,以数字逻辑系统行为特性和数字电路行为特性为核心,介绍用数字电路实现数字逻辑系统的基本技术和方法。这些都是现代数字电子技术应用的基本概念与技术。书中附有大量的思考题、练习题和习题,可供读者练习之用。
本书适于作计算机和电子信息类专业本科教材,也可以作为其他专业和有关技术人员的教学参考书。

绪论
0-1 数字逻辑系统与数字电路的基本概念
0-2 工程问题的数字逻辑模型
0-3 数字逻辑电路与系统的分析和设计工具
0-4 数字电路系统技术的发展趋势与学习目标
本章小结
练习与习题
第1章 数制与编码
1-1 数的描述规则——数制
1-1-1 数制与表示方法
1-1-2 二进制的基本算术运算
1-1-3 数制转换
1-2 编码
1-2-1 有符号数的编码
1-2-2 有小数点数的编码
1-2-3 字符和其他编码
1-3 数字逻辑系统实现数学运算的基本原理
本章小结
练习与习题
第2章 逻辑代数基本原理
2-1 逻辑关系的数学描述方法
2-1-1 基本逻辑关系
2-1-2 逻辑关系的基本数学描述方法
2-2 逻辑代数的物理与数学概念
2-2-1 逻辑函数的表示方法
2-2-2 物理事件的逻辑函数描述
2-2-3 逻辑函数的物理实现
2-3 基本运算与基本定理
2-3-1 基本公式与定理
2-3-2 反演规则与对偶规则
2-3-3 扩展定理
2-4 不完全确定的逻辑函数
2-5 逻辑函数的代数化简法
2-6 逻辑关系的Verilog HDL描述
2-6-1 逻辑表达式的Verilog描述方法
2-6-2 真值表的Verilog描述
2-6-3 逻辑图的Verilog描述
本章小结
练习与习题
第3章 数字逻辑系统建模技术
3-1 数字逻辑系统分类
3-1-1 组合逻辑
3-1-2 时序逻辑
3-1-3 组合逻辑与时序逻辑的区别
3-2 组合逻辑系统的建模
3-2-1 逻辑表达式建模
3-2-2 真值表建模
3-2-3 逻辑图建模
3-2-4 波形图建模
3-2-5 组合逻辑的Verilog HDL描述
3-3 时序逻辑的状态模型
3-3-1 状态的基本概念
3-3-2 状态的描述模型
3-3-3 时序逻辑的Verilog HDL描述
3-4 逻辑函数化简
3-4-1 卡诺图化简
3-4-2 表格法化简(Q-M法)
3-4-3 包含任意项的逻辑函数化简
3-5 状态化简
3-5-1 确定状态的状态化简
3-5-2 不完全确定状态逻辑的化简
本章小结
练习与习题
第4章 基本数字电路
4-1 数字集成电路的基本概念
4-1-1 数字集成电路的分类
4-1-2 逻辑电平与正、负逻辑概念
4-1-3 数字集成电路的主要技术特性
4-1-4 数字集成电路使用注意事项
4-2 基本逻辑门电路
4-2-1 极管门电路
4-2-2 TTL 门电路
4-2-3 CMOS门电路
4-2-4 与数字电路特性有关的Verilog HDL描述方法
4-3 触发器电路
4-3-1 单稳态触发器与双稳态触发器
4-3-2 双稳态触发器的实现原理
4-3-3 几种典型的触发器
4-3-4 触发器的主要技术指标和使用注意事项
4-4 存储器电路
4-4-1 半导体存储器的基本概念
4-4-2 存储单元的基本结构
4-4-3 存储器的地址译码
4-5 编程逻辑器件
4-5-1 可编程逻辑器件的基本结构
4-5-2 CPLD器件的基本结构
4-5-3 FPGA器件的基本结构
4-6 数字电路的基本参数与测试技术
4-6-1 数字电路基本参数
4-6-2 基本测试技术
本章小结
练习与习题
第5章 数字电路系统基本分析技术
5-1 数字电路系统的基本分析概念
5-1-1 数字电路系统分析的目的
5-1-2 数字电路系统的分析模型
5-1-3 数字电路系统的基本分析技术
5-1-4 数字电路系统的仿真分析概念
5-2 组合逻辑电路系统的逻辑分析
5-2-1 组合逻辑电路系统逻辑分析的基本步骤

5-2-2 组合逻辑的基本功能电路模块
5-2-3 含功能模块组合逻辑电路系统的逻辑行为分析
5-2-4 组合逻辑电路系统时间特性分析
5-3 同步时序逻辑电路系统逻辑分析
5-3-1 同步时序逻辑电路系统逻辑分析的基本步骤
5-3-2 时序逻辑的基本功能电路模块
5-3-3 含功能模块的同步时序逻辑电路的逻辑行为分析
5-4 异步时序电路系统逻辑分析
5-4-1 脉冲异步时序电路系统逻辑分析
5-4-2 电平异步时序电路系统逻辑分析
5-4-3 异步时序电路系统的竞争与冒险
5-5 数字电路的逻辑测试分析技术
5-5-1 逻辑测试的基本概念
5-5-2 数字电路系统的逻辑测试设计
本章小结
练习与习题
第6章 数字电路系统设计基础
6-1 数字电路应用设计概念
6-2 组合逻辑电路系统设计
6-2-1 组合逻辑电路系统基本设计方法
6-2-2 组合逻辑电路设计实例
6-2-3 组合逻辑数字电路设计中应注意的问题
6-3 时序逻辑电路系统设计
6-3-1 时序逻辑电路设计概念
6-3-2 同步时序电路系统设计
6-3-3 脉冲异步时序电路系统设计
本章小结
练习与习题
第7章 A/D与D/A转换电路
7-1 DSP系统的基本概念
7-2 D/A转换电路
7-2-1 D/A转换的基本原理
7-2-2 D/A转换的主要技术指标
7-2-3 典型的D/A转换电路
7-2-4 D/A转换电路的输出极性
7-2-5 集成D/A转换器DAC0832
7-3 A/D转换电路
7-3-1 A/D转换的基本原理
7-3-2 A/D转换的主要技术指标
7-3-3 基本的取样一保持电路
7-3-4 典型的量化编码电路结构
7-3-5 集成A/D转换器ADC0809
本章小结
练习与习题
第8章 集成数字电路EDA技术概述
8-1 集成数字电路设计的基本概念
8-1-1 结构设计
8-1-2 数字电路的仿真
8-2 集成数字电路EDA设计的基本概念
8-2-1 分析和设计工具的技术特征

8-2-2 数字系统自动设计流程
8-3 集成数字电路测试技术
8-3-1 测试概念
8-3-2 测试矢量设计
8-3-3 边界扫描JTAG(IEEE 1149.1)的基本概念
练习与习题
附录 Verilog DHL介绍
附录1 语言
附录2 程序结构
附录3 数据类型
附录4 算子
附录5 控制结构
附录6 其他语句
附录7 定时控制
附录8 系统任务
参考文献

第1章 数制与编码
数字逻辑与数字电路系统的分析和设计理论与数的表示紧密相关。因此,数字逻辑与数字电路中数的表示方法——数制,是学习数字逻辑与数字电路系统的重要基础。
数制对数字逻辑系统的影响,主要表现在系统的结构、数字信号处理方法以及系统理论分析上。例如,到目前为止数字逻辑系统所能处理的只能是二进制数(只有0和1两个数),因此,在处理不同数据(包括计算和传输)时都以二进制数实现。但因为人们生活中更多的是使用十进制数,这就有必要研究在数字逻辑系统中如何进行十进制数的处理。
为了满足处理要求,数字逻辑系统在对数据和数字信号进行处理时,必须采用相应的数据表示方法,这种数字逻辑与数字电路系统中的数据表示方法就称为“编码”。编码的目的是实现数字逻辑与数字电路系统对各种不同的数据进行不同类型的处理(例如计算、传输、转换、保存等)。
必须指出,编码是数字逻辑与数字电路系统的基础,而编码的基础是数制。
数字逻辑电路和系统的基本功能是实现逻辑运算,而要实现算术运算和代数运算,就必须考虑数制和编码问题。数制和编码在数字逻辑与数字电路系统中起到的作用,是从逻辑运算转化为算术或代数运算。
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本书系统地讨论数字逻辑系统和数字电路的建模、分析和设计方法,内容包括逻辑系统基本特征、数字电路基本特征、数字逻辑信号特征、数字逻辑的分析和设计方法、数字电路分析和设计方法。比较详细地介绍了HDL设计方法的特点以及现代数字逻辑电路系统的设计技术,其中包括行为描述、仿真验证以及测试方法。