数字系统设计基础

　　本书是面向21世纪的原“数字电路”课程的革新教材，其内容吸收了当前电子电路设计技术的发展潮流，引入了电了设计自动化（EDA）的基本思想，是后续的数字系统设计、ASIC电路高层设计课程及有关专业课程的必备基础。本书共分两篇。第一篇数字逻辑电路设计（第1章～第9章），与原“数字电路”课程内容大体相同，本要介绍逻辑门、逻辑代数、组合逻辑电路分析与设计、时序电路分析与设计等。第二篇数字系统设计基础（第10章～第16章），主要介绍VHDL硬件描述语言及其逻辑电路设计。本书以数字逻辑电路为线索，介绍了用电原理图和VHDL语言设计数字逻辑电路的对应方法和相互关系，并列举了众多实例。另外，还对设计中的一些工程问题分别给予了说明。本书简明扼要、图文并茂，易读易懂，可以作为大学本科学生的教材，也可以作为一般从事电子电路设计的工程师的自学参考书。

暂缺《数字系统设计基础》作者简介

第1篇　数字逻辑电路设计                  
 第1章　数制与编码                  
 　1. 1　进位计数制                  
 　1. 1. 1　十进制                  
 　1. 1. 2　二进制                  
 　1. 1. 3　八进制和十六进制                  
 　1. 2　数制转换                  
 　1. 2. 1　十进制和非十进制之间的转换                  
 　1. 2. 2　用二进制数表示八进制数和十六进制                  
 　1. 3　编码                  
 　1. 3. 1　二一十进制（BCD）码                  
 　1. 3. 2　格雷码                  
 　1. 3. 3　字符码                  
 第2章　逻辑门                  
 　2. 1　基本逻辑运算及逻辑门                  
 　2. 1. 1　“与”逻辑关系及“与”门                  
 　2, 1. 2　“或”逻辑关系及“或”门                  
 　2. 1. 3　“非”逻辑关系及“非”门                  
 　2. 2　常用的复合逻辑门                  
 　2. 2. 1　与非门                  
 　2. 2. 2　或非门                  
 　2. 2. 3　与或非门                  
 　2. 2. 4　异或门和异或非（同或）门                  
 　2. 2. 5　正负逻辑                  
 　2. 3　集电极开路与非门和三状态与非门                  
 　2. 3. 1　集电极开路与非门（()C门）                  
 　2. 3. 2　三态与非门                  
 　2. 4　数字电路的分类. 性能及器件名称的意义                  
 　2. 4. 1　TML系列逻辑电路                  
 　2. 4. 2　CM()S系列逻辑电路                  
 　2. 4. 3　逻辑门电路使用中的几个实际问题                  
 　2. 4. 4　常用的TTL逻辑门芯片                  
 第3章　逻辑代数与逻辑函数化简                  
 　3. 1　逻辑代数的基本定律和规则                  
 　3. 1. 1　逻辑代数的基本公式                  
 　3. 1. 2　逻辑代数的基本规则                  
 　3. 2　逻辑函数的代数化简法                  
 　3. 2. 1　逻辑函数与逻辑图                  
 　3. 2. 2　逻辑函数的化简原则及化简方法                  
 　3. 3　逻辑函数的标准形式                  
 　3. 4　逻辑函数的卡诺留化简法                  
 　3. 4. 1　卡诺图结构                  
 　3. 4. 2　逻辑函数的卡诺图表示法                  
 　3. 4. 3　逻辑函数的卡诺团化简法                  
 　3. 4. 4　具有无关项的逻辑函数的化简                  
 第4章　组合逻辑电路的分析与设计                  
 　4. 1　组合逻辑电路的分析                  
 　4. 2　组合逻辑电路的设计                  
 　4. 3　组合电路中的竞争与冒险                  
 　4. 3. 1　竞争现象                  
 　4. 3. 2　冒险现象                  
 　4. 3. 3　冒险现象的消除                  
 第5章　常见的组合逻辑电路                  
 　5. 1　编码器和译码器                  
 　5. 1. 1　编码器                  
 　5. 1. 2　译码器                  
 　5. 2　数据选择器                  
 　5. 2. 1　数据选择器的工作原理                  
 　5. 2. 2　数据选择器的应用                  
 　5. 3　算术运算电路                  
 　5. 3. 1　半加器                  
 　5. 3. 2　全加器                  
 　5. 4　奇偶校验器                  
 　5. 4. 1　奇偶校验                  
 　5. 4. 2　奇偶校验电路                  
 　5. 4. 3　奇偶校验位的产生                  
 第6章　触发器                  
 　6. 1　基本RS触发器                  
 　6. 1. 1　基本RS触发器电路组成和工作原理                  
 　6. 1. 2　逻辑功能描述                  
 　6. 2　钟控触发器                  
 　6. 2. 1　钟控RS触发器                  
 　6. 2. 2　钟控D触发器                  
 　6. 2.　3　钟控　JK触发器                  
 　6. 2. 4　钟控T触发器和　T'触发器                  
 　6. 2. 5　钟控触发器的空翻现象                  
 　6. 3　触发器逻辑功能转换                  
 　6. 3. 1　D触发器转换为其它逻辑功能的触发器                  
 　6. 3. 2　JK触发器转换为其它逻辑功能的触发器                  
 第7章　时序逻辑电路                  
 　7. 1　时序电路概述                  
 　7. 1. 1　时序电路的特点                  
 　7. 1. 2　时序电路的分类                  
 　7. 1. 3　时序电路的描述方法                  
 　7. 2　同步时序电路分析                  
 　7. 2. 1　同步时序电路的分析步骤                  
 　7. 2. 2　同步时序电路的分析举例                  
 　7. 3　同步时序电路设计                  
 　7. 3. 1　同步时序电路的设计步骤                  
 　7. 3. 2　同步时序电路的设计举例                  
 　7. 4　异步时序电路                  
 第8章　常用时序逻辑器件                  
 　8. 1　计数器                  
 　8. 1. 1　同步计数器                  
 　8. 1. 2　异步计数器                  
 　8. 2　寄存器                  
 　8. 2. 1　基本寄存器                  
 　8. 2. 2　移位寄存器                  
 　8. 3　序列信号产生器                  
 第9章　脉冲产生电路和变换电路                  
 　9. 1　555定时电路                  
 　9. 1. 1　电路组成                  
 　9. 1. 2　功能描述                  
 　9. 2　多谐振荡器                  
 　9. 2. 1　电路组成                  
 　9. 2. 2　工作原理                  
 　9. 3　单稳态电路                  
 　9. 4　施密特电路                  
 第2篇　数字系统设计基础                  
 第10章　数字系统设计概述                  
 　10. 1　传统的系统硬件设计方法                  
 　10. 1. 1　采用自下至上（Bottom　Up）的设计方法                  
 　10. 1. 2　采用通用的逻辑元. 器件                  
 　10. 1. 3　在系统设计的后期进行仿真和调试                  
 　10. 1. 4　主要设计文件是电原理图                  
 　10. 2　利用硬件描述语言（HDL）的硬件电路设计方法                  
 　10. 2. 1　采用自上至下（Top　Down）的设计方法                  
 　10. 2. 2　系统中可大量采用的ASIC芯片                  
 　10. 2. 3　采用系统早期仿真                  
 　10. 2. 4　降低了硬件电路设计难度                  
 　10. 2. 5　主要设计文件是用HDL语言编写的源程序                  
 第11章　VHDL语言描述数字系统的基本方法                  
 　11. 1　VHDL语言描述数字系统的基本方法                  
 　11. 1. 1　VHDL语言描述电路的基本方法                  
 　11. 1. 2　常数. 变量. 信号所描述的对象                  
 　11. 1. 3　数据类型                  
 　11. 1. 4　运算操作符                  
 　11. 2　属性（ATTRIBUTE）描述                  
 　11. 2. 1　描述时钟边沿的属性'EVENT                  
 　11. 2. 2　描述数据范围的属性'RANGE和'REVERSE－RANGE                  
 第12章　VHDL语言的基本设计单元                  
 　12. 1　VHDL语言的基本设计单元构成                  
 　12. 1. 1　最基本的设计单元构成                  
 　12. 1. 2　一个完整的设计单元构成                  
 　12. 1. 3　设计单元中描述部分的命名规则和注释的标记                  
 　12. 2　构造体的子结构描述                  
 　12. 2. 1　BL（）CK语句结构描述                  
 　12. 2. 2　进程（PR（）CESS）语句结构描述                  
 　12. 2. 3　子程序（SUBPR（）GRAM）语句结构描述                  
 　12. 3　库. 包集合及配置                  
 　12. 3. 1　库                  
 　12. 3. 2　包集合                  
 　12. 3. 3　配置                  
 第13章　VHDL语言构造体的描述方式                  
 　13. 1　构造作的行为描述方式                  
 　13. 1. 1　代入语句                  
 　13. 1. 2　延时语句                  
 　13. 1. 3　多驱动器描述语句                  
 　13. 1. 4　GENERIC语句                  
 　13. 2　构造体的寄存器传输（RTL）描述方式                  
 　13. 2. 1　RTL描述方式的特点                  
 　13. 2. 2　使用RTL描述方式应注意的几个问题                  
 　13. 3　构造体的结构描述方式                  
 　13. 3. 1　构造体结构描述的基本框架                  
 　13. 3. 2　C（）MP（）NENT语句                  
 　13. 3. 3　C（）MP（）NENT＿INSTANT语句                  
 第14章　VHDL语言的主要描述语句                  
 　14. 1　顺序描述语句                  
 　14. 1. 1　WAIT语句                  
 　14. 1. 2　断言（ASSERT）语句                  
 　14. 1. 3　信号代入语句                  
 　14. 1. 4　变量赋值语句                  
 　14. 1. 5　IF语句                  
 　14. 1. 6　CASE语句                  
 　14. 1. 7　L（）（）P语句                  
 　14. 1. 8　NEXT语句                  
 　14. 1. 9　EXIT语句                  
 　14.　2　并发描述语句                  
 　14. 2. 1　进程（PR（）CESS）语句                  
 　14. 2. 2　并发信号代入（Concurrent　Signal　Assignment）语句                  
 　14. 2. 3　条件信号代入（Conditional　Signal　Assignment）语句                  
 　14. 2. 4　选择信号代入（Selective　Signal　Assignment）语句                  
 　14. 2. 5　并发过程调用（Concurrent　Procedure　Call）语句                  
 　14. 2. 6　块（BL（）CK）语句                  
 　14. 2. 7　GENERATE语句                  
 第15章　基本逻辑电路设计                  
 　15. 1　组合逻辑电路设计                  
 　15. 1. 1　编码器和译码器                  
 　15. 1. 2　数据选择器                  
 　15. 1. 3　加法器                  
 　15. 1. 4　奇偶校验电路                  
 　15. 1. 5　三态门电路及总线缓冲器                  
 　15. 2　时序电路设计                  
 　15. 2. 1　时钟信号和复位信号的描述                  
 　15. 2. 2　触发器和锁存器                  
 　15. 2. 3　寄存器                  
 　15. 2. 4　计数器及序列信号发生器                  
 第16章　VHDL语言程序的仿真. 逻辑综合和下载                  
 　16. 1　仿真                  
 　16. 1. 1　仿真输入信息的产生                  
 　16. 1. 2　仿真模块的编写                  
 　16. 1. 3　仿真                  
 　16. 1. 4　不同级别的仿真要求                  
 　16. 2　逻辑综合                  
 　16. 2. 1　RTL描述至术优化的布尔描述的转换                  
 　16. 2. 2　布尔代化描述                  
 　16. 2. 3　门级映射                  
 　16. 3　VHDL程序模块的下载                  
 　16. 3. 1　下载前的准备                  
 　16. 3. 2　配置                  
 　16. 4　可编程逻辑器件介绍                  
 　16. 4. 1　可编程逻辑器件分类                  
 　16. 4. 2　可编程逻辑器件的几种典型结构                  
 　16. 4. 3　FPGA和CPLD芯片介绍                  
 习题                  
 主要参考文献