數位邏輯設計（第六版）（精裝本）
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內容簡介
本書由淺入深，完整地介紹數位邏輯的原理，並且以豐富的實例 ，闡述每一個原理與觀念，詳細介紹各種組合、序向邏輯電路模組設計原理，以及PLD元件的結構、特性、應用電路設計。使用VerilogHDL程式，介紹CPLD/FPGA元件的ASIC應用設計，並提供了20個數位邏輯電路實驗，讓讀者練習及驗證。
目錄
第0章 簡介 1
0.1 類比與數位系統 2
0.1.1 類比與數位信號 2
0.1.2 類比與數位信號轉換4
0.2 數位邏輯設計與實現 6
0.2.1 數位邏輯設計6
0.2.2 數位系統實現 8
0.2.3 脈波信號與邏輯位準12
0.3 數位系統設計 14
0.3.1 行為與結構 14
0.3.2 組合邏輯與循序邏輯16
0.3.3 設計階層17
0.3.4 結構分析與設計 18
0.4 積體電路 19
0.4.1 積體電路簡介19
0.4.2 CAD23
0.5參考資料 24
第1章 數目系統與數碼25
1.1 數目基底與補數 26
1.1.1 數目的基底 26
1.1.2 數目基底的轉換 28
1.1.3 補數的取法 30
1.1.4 補數的簡單應用---減法 32
1.2 未帶號數目系統 34
1.2.1 二進制數目系統 34
1.2.2 八進制數目系統 38
1.2.3 十六進制數目系統43
1.2.4 二進制算術運算 49
1.3 帶號數表示法 51
1.3.1 正數表示法51
1.3.2 負數表示法52
1.3.3 帶號數表示範圍 54
1.4 帶號數算術運算 56
1.4.1 帶號大小表示法 56
1.4.2 1補數表示法58
1.4.3 2補數表示法60
1.5 文數字碼與數碼 63
1.5.1 文數字碼 63
1.5.2 十進制碼 64
1.5.3 格雷碼 68
1.6 錯誤偵測與更正碼 72
1.6.1 錯誤偵測碼 72
1.6.2 錯誤更正碼 74
1.7 參考資料77
1.8 習題 77
第2章 交換代數81
2.1 布林代數82
2.1.1 布林代數的公理 82
2.1.2 布林代數基本定理84
2.2 交換代數 91
2.2.1 基本定義 91
2.2.2 交換函數 93
2.2.3 邏輯運算子 97
2.2.4 函數完全運算集合 101
2.3 交換函數標準式 103
2.3.1 最小項與最大項 103
2.3.2 標準(表示)式 107
2.3.3 標準式的互換 114
2.3.4 交換函數性質 117
2.4 交換函數與邏輯電路 119
2.4.1 基本邏輯閘 119
2.4.2 邏輯閘的基本應用 122
2.4.3 交換函數的執行 124
2.5 Verilog HDL介紹126
2.5.1 HDL基本概念127
2.5.2 程式模組基本結構128
2.5.3 基本邏輯閘電路 130
2.5.4 模擬與測試133
2.6 參考資料136
2.7 習題 136
第3章 數位積體電路* 143
3.1 邏輯閘相關參數 144
3.1.1 電壓轉換特性 144
3.1.2 雜音邊界 147
3.1.3 扇入與扇出149
3.2 TTL邏輯族系 151
3.2.1 二極體與電晶體152
3.2.2 標準TTL NOT閘158
3.2.3 TTL基本邏輯閘 160
3.2.4 TTL邏輯族系輸出級電路 161
3.3 CMOS邏輯族系 166
3.3.1 基本原理 166
3.3.2 CMOS基本邏輯閘 174
3.3.3 CMOS邏輯族系輸出級電路 179
3.3.4 三態緩衝閘類型與應用183
3.4* ECL邏輯族系 185
3.4.1* 射極耦合邏輯閘電路 185
3.5 Verilog HDL187
3.5.1 開關邏輯元件 187
3.5.2 三態邏輯閘 188
3.5.3 線接邏輯 189
3.6 參考資料190
3.7 習題191
第4章 交換函數化簡195
4.1 基本概念196
4.1.1 簡化準則 196
4.1.2 代數運算化簡法197
4.2 卡諾圖化簡法 200
4.2.1 卡諾圖201
4.2.2 卡諾圖化簡程序 205
4.2.3 最簡POS表式210
4.2.4 未完全指定交換函數 212
4.2.5 五個變數卡諾圖214
4.3 列表法化簡法 216
4.3.1 列表表 217
4.3.2 質隱項表220
4.3.3 Petrick方法 224
4.3.4 探索法 225
4.4 變數引入圖與餘式圖 229
4.4.1 變數引入圖法 230
4.4.2 交換函數的餘式 233
4.5 參考資料239
4.6 習題240
第5章 邏輯閘層次電路設計 245
5.1 組合邏輯電路設計與分析 246
5.1.1 組合邏輯電路設計 246
5.1.2 組合邏輯電路分析250
5.1.3 組合邏輯電路的執行 252
5.2 邏輯閘層
次組合邏輯電路 254
5.2.1 兩層邏輯閘電路254
5.2.2 多層邏輯閘電路 260
5.3 組合邏輯電路時序分析 265
5.3.1 邏輯突波 266
5.3.2 函數突波 269
5.3.3 無邏輯突波邏輯電路設計 272
5.4 Verilog HDL 274
5.4.1 結構描述275
5.4.2 資料流程描述 277
5.4.3 行為描述281
5.4.4 測試標竿程式287
5.5 參考資料 289
5.6 習題 290
第6章 組合邏輯電路模組設計299
6.1 解碼器300
6.1.1 解碼器電路設計300
6.1.2 解碼器的擴充 303
6.1.3 執行交換函數304
6.2 編碼器306
6.2.1 編碼器(優先權編碼器)電路設計 306
6.2.2 編碼器的擴充 311
6.3 多工器 313
6.3.1 多工器電路設計313
6.3.2 多工器的擴充 317
6.3.3 執行交換函數 320
6.4 解多工器326
6.4.1 解多工器電路設計326
6.4.2 解多工器的擴充 329
6.4.3 執行交換函數 330
6.5 比較器 332
6.5.1 比較器電路設計 333
6.5.2 大小比較器電路設計 334
6.5.3 比較器的擴充 337
6.6 算術運算電路設計339
6.6.1 二進制加/減法運算電路 340
6.6.2 BCD加法運算電路 349
6.6.3 二進制乘法運算電路 351
6.7 Verilog HDL 352
6.7.1 基本組合邏輯電路模組 353
6.7.2 階層式設計概念 358
6.7.3 函數與工作 360
6.8 參考資料362
6.9 習題363
第7章 同步循序邏輯電路371
7.1 循序邏輯電路概論372
7.1.1 基本電路模式 372
7.1.2 循序邏輯電路表示方式 374
7.1.3 記憶元件 379
7.2 同步循序邏輯電路設計與分析 397
7.2.1 同步循序邏輯電路設計 397
7.2.2 由特性函數求激勵函數 403
7.2.3 狀態指定 405
7.2.4 同步循序邏輯電路分析 408
7.3 狀態化簡412
7.3.1 完全指定狀態表化簡 412
7.3.2 未完全指定狀態表化簡 417
7.4 Verilog HDL 426
7.4.1 正反器427
7.4.2 同步循序邏輯電路 430
7.5 參考資料434
7.6 習題434
第8章 計數器與暫存器445
8.1 計數器設計與分析446
8.1.1 非同步(漣波)計數器設 446
8.1.2 同步計數器設計450
8.1.3 計數器分析 456
8.1.4 商用MSI計數器 460
8.2 暫存器與移位暫存器 463
8.2.1 暫存器 463
8.2.2 移位暫存器465
8.2.3 隨意存取記憶器(RAM) 468
8.3 移位暫存器的應用470
8.3.1 資料格式轉換 471
8.3.2 序列產生器 473
8.4 時序產生電路478
8.4.1 時脈產生器479
8.4.2 時序產生器483
0.1 類比與數位系統 2
0.1.1 類比與數位信號 2
0.1.2 類比與數位信號轉換4
0.2 數位邏輯設計與實現 6
0.2.1 數位邏輯設計6
0.2.2 數位系統實現 8
0.2.3 脈波信號與邏輯位準12
0.3 數位系統設計 14
0.3.1 行為與結構 14
0.3.2 組合邏輯與循序邏輯16
0.3.3 設計階層17
0.3.4 結構分析與設計 18
0.4 積體電路 19
0.4.1 積體電路簡介19
0.4.2 CAD23
0.5參考資料 24
第1章 數目系統與數碼25
1.1 數目基底與補數 26
1.1.1 數目的基底 26
1.1.2 數目基底的轉換 28
1.1.3 補數的取法 30
1.1.4 補數的簡單應用---減法 32
1.2 未帶號數目系統 34
1.2.1 二進制數目系統 34
1.2.2 八進制數目系統 38
1.2.3 十六進制數目系統43
1.2.4 二進制算術運算 49
1.3 帶號數表示法 51
1.3.1 正數表示法51
1.3.2 負數表示法52
1.3.3 帶號數表示範圍 54
1.4 帶號數算術運算 56
1.4.1 帶號大小表示法 56
1.4.2 1補數表示法58
1.4.3 2補數表示法60
1.5 文數字碼與數碼 63
1.5.1 文數字碼 63
1.5.2 十進制碼 64
1.5.3 格雷碼 68
1.6 錯誤偵測與更正碼 72
1.6.1 錯誤偵測碼 72
1.6.2 錯誤更正碼 74
1.7 參考資料77
1.8 習題 77
第2章 交換代數81
2.1 布林代數82
2.1.1 布林代數的公理 82
2.1.2 布林代數基本定理84
2.2 交換代數 91
2.2.1 基本定義 91
2.2.2 交換函數 93
2.2.3 邏輯運算子 97
2.2.4 函數完全運算集合 101
2.3 交換函數標準式 103
2.3.1 最小項與最大項 103
2.3.2 標準(表示)式 107
2.3.3 標準式的互換 114
2.3.4 交換函數性質 117
2.4 交換函數與邏輯電路 119
2.4.1 基本邏輯閘 119
2.4.2 邏輯閘的基本應用 122
2.4.3 交換函數的執行 124
2.5 Verilog HDL介紹126
2.5.1 HDL基本概念127
2.5.2 程式模組基本結構128
2.5.3 基本邏輯閘電路 130
2.5.4 模擬與測試133
2.6 參考資料136
2.7 習題 136
第3章 數位積體電路* 143
3.1 邏輯閘相關參數 144
3.1.1 電壓轉換特性 144
3.1.2 雜音邊界 147
3.1.3 扇入與扇出149
3.2 TTL邏輯族系 151
3.2.1 二極體與電晶體152
3.2.2 標準TTL NOT閘158
3.2.3 TTL基本邏輯閘 160
3.2.4 TTL邏輯族系輸出級電路 161
3.3 CMOS邏輯族系 166
3.3.1 基本原理 166
3.3.2 CMOS基本邏輯閘 174
3.3.3 CMOS邏輯族系輸出級電路 179
3.3.4 三態緩衝閘類型與應用183
3.4* ECL邏輯族系 185
3.4.1* 射極耦合邏輯閘電路 185
3.5 Verilog HDL187
3.5.1 開關邏輯元件 187
3.5.2 三態邏輯閘 188
3.5.3 線接邏輯 189
3.6 參考資料190
3.7 習題191
第4章 交換函數化簡195
4.1 基本概念196
4.1.1 簡化準則 196
4.1.2 代數運算化簡法197
4.2 卡諾圖化簡法 200
4.2.1 卡諾圖201
4.2.2 卡諾圖化簡程序 205
4.2.3 最簡POS表式210
4.2.4 未完全指定交換函數 212
4.2.5 五個變數卡諾圖214
4.3 列表法化簡法 216
4.3.1 列表表 217
4.3.2 質隱項表220
4.3.3 Petrick方法 224
4.3.4 探索法 225
4.4 變數引入圖與餘式圖 229
4.4.1 變數引入圖法 230
4.4.2 交換函數的餘式 233
4.5 參考資料239
4.6 習題240
第5章 邏輯閘層次電路設計 245
5.1 組合邏輯電路設計與分析 246
5.1.1 組合邏輯電路設計 246
5.1.2 組合邏輯電路分析250
5.1.3 組合邏輯電路的執行 252
5.2 邏輯閘層
次組合邏輯電路 254
5.2.1 兩層邏輯閘電路254
5.2.2 多層邏輯閘電路 260
5.3 組合邏輯電路時序分析 265
5.3.1 邏輯突波 266
5.3.2 函數突波 269
5.3.3 無邏輯突波邏輯電路設計 272
5.4 Verilog HDL 274
5.4.1 結構描述275
5.4.2 資料流程描述 277
5.4.3 行為描述281
5.4.4 測試標竿程式287
5.5 參考資料 289
5.6 習題 290
第6章 組合邏輯電路模組設計299
6.1 解碼器300
6.1.1 解碼器電路設計300
6.1.2 解碼器的擴充 303
6.1.3 執行交換函數304
6.2 編碼器306
6.2.1 編碼器(優先權編碼器)電路設計 306
6.2.2 編碼器的擴充 311
6.3 多工器 313
6.3.1 多工器電路設計313
6.3.2 多工器的擴充 317
6.3.3 執行交換函數 320
6.4 解多工器326
6.4.1 解多工器電路設計326
6.4.2 解多工器的擴充 329
6.4.3 執行交換函數 330
6.5 比較器 332
6.5.1 比較器電路設計 333
6.5.2 大小比較器電路設計 334
6.5.3 比較器的擴充 337
6.6 算術運算電路設計339
6.6.1 二進制加/減法運算電路 340
6.6.2 BCD加法運算電路 349
6.6.3 二進制乘法運算電路 351
6.7 Verilog HDL 352
6.7.1 基本組合邏輯電路模組 353
6.7.2 階層式設計概念 358
6.7.3 函數與工作 360
6.8 參考資料362
6.9 習題363
第7章 同步循序邏輯電路371
7.1 循序邏輯電路概論372
7.1.1 基本電路模式 372
7.1.2 循序邏輯電路表示方式 374
7.1.3 記憶元件 379
7.2 同步循序邏輯電路設計與分析 397
7.2.1 同步循序邏輯電路設計 397
7.2.2 由特性函數求激勵函數 403
7.2.3 狀態指定 405
7.2.4 同步循序邏輯電路分析 408
7.3 狀態化簡412
7.3.1 完全指定狀態表化簡 412
7.3.2 未完全指定狀態表化簡 417
7.4 Verilog HDL 426
7.4.1 正反器427
7.4.2 同步循序邏輯電路 430
7.5 參考資料434
7.6 習題434
第8章 計數器與暫存器445
8.1 計數器設計與分析446
8.1.1 非同步(漣波)計數器設 446
8.1.2 同步計數器設計450
8.1.3 計數器分析 456
8.1.4 商用MSI計數器 460
8.2 暫存器與移位暫存器 463
8.2.1 暫存器 463
8.2.2 移位暫存器465
8.2.3 隨意存取記憶器(RAM) 468
8.3 移位暫存器的應用470
8.3.1 資料格式轉換 471
8.3.2 序列產生器 473
8.4 時序產生電路478
8.4.1 時脈產生器479
8.4.2 時序產生器483
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