數(shù)字電子與EDA技術

目錄
第1章 數(shù)字電子系統(tǒng)分析與設計基礎
1.1數(shù)字信號與數(shù)字電路
1.1.1模擬信號與數(shù)字信號
1.1.2數(shù)字電路與模擬電路的區(qū)別及聯(lián)系
1.2數(shù)制及轉(zhuǎn)換
1.2.1十進制
1.2.2二進制
1.2.3十六進制
1.2.4不同進制之間的相互轉(zhuǎn)換
1.3邏輯運算與邏輯代數(shù)
1.3.1邏輯運算及其表示方法
1.3.2邏輯代數(shù)的定理和定律
1.3.3邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法
1.4邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法
1.4.1邏輯函數(shù)的最小項表達式
1.4.2用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)
1.5二進制數(shù)的算術運算
1.5.1無符號二進制數(shù)的算術運算
1.5.2有符號二進制數(shù)的表示及加減法運算
1.6二進制編碼
1.6.1二-十進制碼
1.6.2格雷碼
1.6.3 ASCII碼
1.7數(shù)字系統(tǒng)設計與EDA技術概述
1.7.1數(shù)字系統(tǒng)設計及設計方法的發(fā)展
1.7.2 EDA技術的含義及主要內(nèi)容
習題與思考題
第2章 邏輯門電路
2.1高低電平與脈沖信號
2.2基于二極管和三極管的簡單邏輯門電路
2.2.1二極管與門和二極管或門電路
2.2.2三極管非門電路
2.3TTL門電路
2.3.1基本TTL與非門的工作原理
2.3.2TTL與非門的技術參數(shù)
2.3.3標準TTL集成邏輯門的改進系列及參數(shù)
2.4 MOS管門電路
2.4.1 MOS管及其開關特性
2.4.2 CMOS反相器
2.4.3 CMOS管與非門電路和CMOS管或非門電路
2.4.4 CMOS集成邏輯門的種類及參數(shù)
2.5三態(tài)門及應用
2.5.1三態(tài)門的結(jié)構(gòu)及工作原理
2.5.2三態(tài)門的應用
2.6 OC門、OD門及應用
2.6.1 OC門的電路結(jié)構(gòu)
2.6.2 OD門的電路結(jié)構(gòu)
2.7邏輯電平接口轉(zhuǎn)換
2.7.1數(shù)字邏輯電平
2.7.2 TTL門電路與CMOS管門電路的接口
2.7.3 OC門和OD門的電平轉(zhuǎn)換應用
2.8施密特觸發(fā)特性與抗干擾設計
習題與思考題
第3章 組合邏輯電路分析、設計及應用
3.1組合邏輯電路的分析
3.2組合邏輯電路的設計
3.2.1單輸出組合邏輯電路的設計
3.2.2多輸出組合邏輯電路的設計
3.3組合邏輯電路中的競爭冒險
3.3.1產(chǎn)生競爭冒險的原因及判斷
3.3.2消除競爭冒險的方法
3.3.3卡諾圖在組合邏輯電路競爭冒險中的應用
3.4編碼器與譯碼器
3.4.1編碼器
3.4.2譯碼器
3.5數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器
3.5.1數(shù)據(jù)選擇器
3.5.2數(shù)據(jù)分配器
3.6數(shù)值比較器
3.6.1數(shù)值比較器的工作原理
3.6.2集成數(shù)值比較器
3.7算術運算電路
3.7.1加法運算電路
3.7.2減法運算電路
3.7.3項目討論：用譯碼器或數(shù)據(jù)選擇器設計兩位乘法器
習題與思考題
第4章 存儲器、鎖存器與觸發(fā)器
4.1雙穩(wěn)態(tài)存儲器
4.1.1基本雙穩(wěn)態(tài)存儲電路
4.1.2基本RS鎖存器
4.2鎖存器
4.2.1 RS鎖存器
4.2.2 D鎖存器
4.2.3項目討論：請用鎖存器設計絕對公平的8路搶答器電路
4.3觸發(fā)器
4.3.1 D觸發(fā)器及應用
4.3.2項目討論：請用觸發(fā)器設計絕對公平的8路搶答器電路
4.3.3 JK觸發(fā)器
4.3.4 T觸發(fā)器
4.3.5鎖存器、觸發(fā)器與寄存器
4.4半導體存儲器
4.4.1隨機存取存儲器及非易失性存儲器
4.4.2半導體存儲器的基本結(jié)構(gòu)及訪問
4.4.3基于半導體存儲器的組合邏輯電路設計
習題與思考題
第5章 可編程邏輯器件原理及典型產(chǎn)品
5.1 PLD概述
5.1.1 PLD的特點及可編程的核心原理
5.1.2 PLD的發(fā)展歷程及分類
5.1.3 PLD的主要廠商
5.1.4 PLD的電路符號表示
5.2 PLD的結(jié)構(gòu)及工作原理
5.2.1從PROM到PLA
5.2.2 PAL經(jīng)GAL到乘積項結(jié)構(gòu)CPLD
5.2.3基于查找表的PLD的工作原理簡介
5.3Intel-PSG的PLD產(chǎn)品及開發(fā)
5.3.1 Intel-PSG的PLD產(chǎn)品編程與配置
5.3.2 Intel-PSG的PLD及應用基礎
習題與思考題
第6章 基于Verilog HDL數(shù)字系統(tǒng)設計基礎
6.1基于HDL進行數(shù)字系統(tǒng)設計概述
6.2 Verilog HDL的模塊結(jié)構(gòu)及語句
6.3 Verilog HDL的數(shù)值表示及變量數(shù)據(jù)類型
6.3.1 Verilog HDL的數(shù)值表示
6.3.2 Verilog HDL的變量數(shù)據(jù)類型
6.4 Verilog HDL的三種建模方式
6.4.1結(jié)構(gòu)化描述方式
6.4.2數(shù)據(jù)流描述方式
6.4.3行為描述方式
6.4.4項目討論：基于Verilog HDL設計簡易的算術邏輯單元
6.5典型組合邏輯電路的Verilog HDL描述
6.5.1完整的條件語句是描述組合邏輯電路的基本前提
6.5.2通用譯碼器設計
6.5.3數(shù)碼管顯示譯碼器設計
6.5.4數(shù)據(jù)選擇器設計
6.5.5優(yōu)先編碼器設計
6.5.6利用任務和函數(shù)語句對組合邏輯電路進行結(jié)構(gòu)化描述
6.6時序邏輯電路的Verilog HDL描述
6.6.1鎖存器的Verilog HDL描述
6.6.2項目討論：請基于Verilog HDL用鎖存器設計絕對公平的8路搶答器電路
6.6.3觸發(fā)器的Verilog HDL描述與過程賦值語句
6.6.4項目討論：請基于Verilog HDL用觸發(fā)器設計絕對公平的8路搶答器電路
6.6.5不完整條件時序邏輯電路描述進階
6.7 Verilog HDL的循環(huán)語句與乘法器設計
6.7.1 Verilog HDL的循環(huán)語句與組合式乘法器
6.7.2存儲器查表乘法器
6.8雙向端口與存儲器設計
6.8.1雙向端口描述
6.8.2基于寄存器數(shù)組定義存儲器
6.8.3 SRAM型存儲器設計
6.8.4基于AB、DB和CB接口的ROM設計
習題與思考題
第7章 時序邏輯電路的分析與設計
7.1時序邏輯電路
7.1.1時序邏輯電路及分類
7.1.2同步時序邏輯電路的構(gòu)成、輸出特點及分類
7.2時序邏輯電路的分析
7.2.1同步時序邏輯電路分析實例
*7.2.2異步時序邏輯電路分析實例
7.3同步時序邏輯電路的設計
7.3.1同步時序邏輯電路的設計方法
7.3.2同步時序邏輯電路中的異步時鐘（信號）同步化技術
7.4同步時序邏輯電路的工作參數(shù)
7.4.1觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出延時
7.4.2時鐘到達時間、時鐘偏斜和數(shù)據(jù)到達時間
7.4.3觸發(fā)器的建立時間和保持時間
7.4.4建立時間裕量、保持時間裕量、數(shù)據(jù)需求時間和最小時鐘周期
7.4.5競爭冒險處理
7.5基于VerilogHDL的有限狀態(tài)機設計
7.5.1有限狀態(tài)機思想
7.5.2有限狀態(tài)機的狀態(tài)編碼及安全設計
7.5.3有限狀態(tài)機的Verilog HDL描述方法
7.6典型同步時序邏輯功能電路——計數(shù)器
7.6.1計數(shù)器的一般設計方法及結(jié)構(gòu)
7.6.2MSI計數(shù)器芯片及?？刂圃?br />7.6.3項目討論：基于MSI計數(shù)器芯片設計?？稍O置計數(shù)器
7.6.4基于Verilog HDL的通用計數(shù)器設計與描述
7.6.5基于Verilog HDL描述分頻器和PWM波形發(fā)生器
7.7典型同步時序邏輯功能電路——移位寄存器與移位型計數(shù)器
7.7.1移位寄存器
7.7.2 8位雙向移位寄存器的Verilog HDL描述
7.7.3項目討論：帶兩級鎖存的串入-并出移位寄存器74HC595的描述
7.7.4移位型計數(shù)器
7.8基于MSI的同步時序邏輯電路設計
7.8.1基于MSI進行同步時序邏輯電路設計的方法
7.8.2序列信號發(fā)生器的設計
7.8.3項目討論：1110010××××序列發(fā)生器的設計
*7.9定時器作為協(xié)處理器的有限狀態(tài)機設計
*7.10算法狀態(tài)機圖與帶有數(shù)據(jù)通道的有限狀態(tài)機描述
習題與思考題
第8章 D/A與A/D轉(zhuǎn)換器及其應用
8.1 D/A與A/D轉(zhuǎn)換器概述
8.2 D/A轉(zhuǎn)換器原理
8.2.1權電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器原理
8.2.2模擬開關的原理及應用
8.2.3 R-2R T型電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器
8.2.4電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器
8.2.5 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術指標及選型依據(jù)
8.2.6基于TL431的基準電壓源設計
8.3 DAC8032及其應用
8.3.1 D/A轉(zhuǎn)換器芯片——DAC0832
8.3.2 DAC0832的應用
8.4 A/D轉(zhuǎn)換器原理
8.4.1并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器
8.4.2計數(shù)型A/D轉(zhuǎn)換器
8.4.3逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器
8.4.4雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器
8.4.5 A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標
8.5逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器——ADC0809
8.5.1 ADC0809簡介
8.5.2 ADC0809的接口時序及狀態(tài)機操控
習題與思考題
第9章 波形產(chǎn)生電路
9.1 555集成電路
9.1.1 555集成電路的電路結(jié)構(gòu)與功能
9.1.2用555集成電路實現(xiàn)施密特觸發(fā)特性
9.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路
9.2.1用CMOS管門電路組成的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路
9.2.2積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路
9.2.3用555集成電路組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路
9.2.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的觸發(fā)連續(xù)性
9.3多諧振蕩器
9.3.1用門電路組成的多諧振蕩器
9.3.2用施密特觸發(fā)門電路構(gòu)成波形產(chǎn)生電路
9.3.3用555集成電路組成的多諧振蕩器
9.3.4 CMOS石英晶體振蕩器
9.4 DDS波形發(fā)生原理及正弦波信號發(fā)生器設計
9.4.1 DDS工作原理
9.4.2 Verilog HDL信號發(fā)生器設計
習題與思考題
附錄A CMOS 和TTL邏輯門電路的技術參數(shù)
附錄B常用74系列門電路速查表
附錄C可綜合Verilog HDL語法速查
附錄D常用邏輯符號對照表
參考文獻