現(xiàn)代數(shù)字電路基礎(chǔ)
出版時間：2010年版
叢編項： 計算機應用技術(shù)規(guī)劃教材
容簡介
本教材系統(tǒng)地介紹了數(shù)字邏輯電路的基本概念、基本理論、基本分析方法；講述常用數(shù)字邏輯部件的功能和應用。主要內(nèi)容包括：數(shù)制和數(shù)碼的概念、邏輯代數(shù)和邏輯門電路、組合邏輯電路、時序邏輯電路、半導體存儲器和可編程邏輯器件、集成電路建模語言、計算機部件邏輯功能軟件仿真。本教材以CMOS電路為基本單元，應用計算機輔助學習軟件，幫助讀者理解和掌握典型電路的邏輯功能計算機仿真技術(shù)。各章的例題、習題豐富，還配有結(jié)合計算機仿真軟件的思考-實踐題。本書附有CD，內(nèi)含計算機輔助學習軟件DSCH/MICROWIND基本版，并提供與教材內(nèi)容有關(guān)的示例文檔。本書主要介紹以CMOS為基礎(chǔ)的數(shù)字電路，讀者無需具有專業(yè)的電子學預備知識。本書系統(tǒng)地介紹了數(shù)字邏輯電路的基本概念、基本理論、基本分析方法；講述常用的數(shù)字邏輯部件的功能和應用。書中借助邏輯設(shè)計和仿真軟件DSCH，幫助讀者理解組合電路、時序電路及微處理器電路基礎(chǔ)模塊。通過應用DSCH，學生們可以在自己的計算機上修改電路實例，探索新的設(shè)計技術(shù)，或進行仿真，從而簡化理解和掌握典型電路邏輯功能的過程。本書對于可編程邏輯器件（PLD）的基本概念也有所介紹。作者強調(diào)基于硬件描述語言（VHDL）的設(shè)計技術(shù)，這些內(nèi)容對學習復雜邏輯電路的設(shè)計是十分有效的。本書適合作為計算機科學、軟件工程及信息技術(shù)等專業(yè)學生數(shù)字電路課程的入門教材。本書附贈的CD中包含輔助學習軟件DSCH和MICROWIND基本版，并提供與教材內(nèi)容配套的實驗和示例文件。讀者在學習本書之前，若認真閱讀光盤文件的使用方法，將達到事半功倍的效果。
目錄
前言
第一部分 數(shù)字電路（系統(tǒng)）基礎(chǔ)及計算機功能仿真
第1章 數(shù)制與編碼2
1.1 二進制數(shù)、十六進制數(shù)和八進制數(shù)2
1.1.1 二進制數(shù)3
1.1.2 十六進制數(shù)3
1.1.3 八進制數(shù)3
1.2 不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換4
1.2.1 二進制數(shù)、八進制數(shù)及十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)4
1.2.2 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)4
1.2.3 二進制數(shù)、八進制數(shù)及十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換5
1.3 有符號二進制數(shù)6
1.3.1 原碼、反碼、補碼6
1.3.2 帶符號位二進制數(shù)補碼運算8
1.4 二進制編碼8
1.4.1 二-十進制編碼9
1.4.2 字符編碼9
1.5 校驗碼11
習題12
第2章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)14
2.1 邏輯變量和基本邏輯運算14
2.2 常見的復合門電路16
2.3 正負邏輯的概念18
2.4 邏輯代數(shù)的基本定律和運算法則19
2.4.1 邏輯代數(shù)的基本定律19
2.4.2 邏輯代數(shù)的基本運算法則20
2.5 邏輯函數(shù)表達式21
2.5.1 最小項的概念21
2.5.2 最大項的概念23
2.5.3 最大項與最小項的關(guān)系24
2.6 邏輯函數(shù)的化簡24
2.6.1 公式化簡法24
2.6.2 卡諾圖法化簡25
2.6.3 無關(guān)項的應用28
習題29
第3章 CMOS電路基礎(chǔ)31
3.1 MOS器件入門31
3.1.1 NMOS和PMOS開關(guān)31
3.1.2 半導體物理知識32
3.1.3 MOS管外特性34
3.2 CMOS反相器35
3.2.1 CMOS反相器的工作原理35
3.2.2 CMOS電路進一步分析36
3.3 CMOS傳輸門38
3.4 其他基本邏輯門電路39
3.4.1 與非門39
3.4.2 或非門40
3.4.3 異或門及同或門40
習題41
第4章 組合邏輯電路42
4.1 組合邏輯電路分析42
4.2 組合邏輯電路設(shè)計43
4.3 組合邏輯電路應用47
4.3.1 編碼器和譯碼器47
4.3.2 數(shù)據(jù)選擇器51
習題52
第5章 時序邏輯電路56
5.1 鎖存器和觸發(fā)器56
5.1.1 SR鎖存器57
5.1.2 D鎖存器和D邊沿觸發(fā)器58
5.2 特性表和特征方程62
5.2.1 D觸發(fā)器特性表和特征方程62
5.2.2 JK觸發(fā)器構(gòu)成及邏輯特性63
5.2.3 T觸發(fā)器構(gòu)成及邏輯特性64
5.3 同步時序電路分析與設(shè)計65
5.3.1 同步時序電路分析舉例65
5.3.2 時序電路設(shè)計舉例67
5.4 典型電路介紹69
5.4.1 寄存器69
5.4.2 計數(shù)器70
習題74
第二部分 中大規(guī)模集成電路應用
第6章 半導體存儲器和可編程邏輯器件78
6.1 半導體存儲器78
6.1.1 隨機存取存儲器79
6.1.2 只讀存儲器ROM83
6.2 可編程邏輯器件介紹85
6.2.1 大規(guī)模PLD的邏輯結(jié)構(gòu)86
6.2.2 PLD/FPGA一般開發(fā)流程87
習題88
第7章 硬件描述語言VHDL90
7.1 硬件描述語言概述90
7.2 VHDL入門91
7.3 相對完整的VHDL程序結(jié)構(gòu)92
7.3.1 庫和程序包92
7.3.2 實體93
7.3.3 結(jié)構(gòu)體94
7.3.4 配置語句95
7.4 結(jié)構(gòu)體行為描述及主要語句應用95
7.4.1 進程語句的應用95
7.4.2 順序控制語句的應用96
7.4.3 子程序調(diào)用98
7.5 結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)流（邏輯）描述100
7.6 結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)描述100
習題103
第8章 數(shù)字電路應用-簡單微處理器模型107
8.1 十分簡單的微處理器模型電路107
8.2 簡單微處理器VSM指令集108
8.3 累加器A電路分析及功能仿真108
8.4 程序計數(shù)器109
8.5 算術(shù)單元110
習題111
附錄A 邏輯功能仿真軟件DSCH應用112
附錄B MICROWIND初步應用118
附錄C QuartusⅡ6.0軟件使用說明122
附錄D 常用邏輯符號對照表133
附錄E 硬件描述語言VHDL的語言要素和常用語句135
參考文獻148
