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內容簡介：
本书以介绍数字设计的基础知识以及丰富案例为主要特色，并在第一版的基础上进行了全面的修订与更新，更加突出了数字设计相关技术的应用。本书内容包括：计算机与数字系统，数制与码制，逻辑电路与布尔代数，组合逻辑电路设计与分析，时序逻辑电路简介，同步时序逻辑电路分析与设计，异步时序逻辑电路分析与设计，可编程逻辑器件，数字系统设计。
關於作者：
Victor P. Nelson，美国俄亥俄州立大学电气工程博士，现为奥本大学电气与计算机工程教授。IEEE计算机协会和IEEE教育协会的终身高级会员。Nelson教授出版过多部数字设计方面的教材，发表过大量的文章，并且是多家公司的微处理器应用和容错系统顾问。熊兰，重庆大学电气工程学院教授。2004年获得高电压与绝缘技术工学博士学位，2010年被聘为教授。自2004年以来，担任电工理论与新技术系副主任，分管教学管理工作。
目錄
目 录第0章 计算机与数字系统10.1 计算机发展简史10.1.1 起点：机械式计算机10.1.2 早期电子计算机20.1.3 前四代计算机20.1.4 第五代及未来的计算机40.2 数字系统40.2.1 数字系统与模拟系统50.2.2 数字系统的抽象层次50.3 电子技术80.3.1 摩尔定律90.3.2 固定逻辑与可编程逻辑100.3.3 微控制器100.3.4 设计演变110.4 数字系统的应用120.4.1 通用数字计算机130.4.2 控制器170.4.3 物联网(IoT)180.4.4 接口180.5 总结和复习200.6 小组协作练习21参考文献21第1章 数制系统与数字编码231.1 数制系统231.1.1 位置表示法和多项式表示法231.1.2 常用数制系统241.2 算术运算251.2.1 二进制算术运算251.2.2 十六进制算术运算281.3 进制转换291.3.1 转换方法和算法291.3.2 当B = Ak时基数A和基数B之间的转换331.4 带符号数表示法331.4.1 带符号原码341.4.2 互补数制351.5 数字编码441.5.1 数值编码441.5.2 字符和其他编码481.5.3 检错码与纠错码511.6 总结和复习561.7 小组协作练习57习题57第2章 逻辑电路与布尔代数602.1 逻辑门与逻辑电路602.1.1 真值表602.1.2 基本逻辑门602.1.3 组合逻辑电路642.1.4 时序逻辑电路662.2 硬件描述语言(HDL)672.2.1 Verilog672.2.2 VHDL682.3 布尔代数702.3.1 公理与基本定理702.3.2 布尔(逻辑)函数和表达式752.3.3 最小项、最大项及标准式772.3.4 未完整定义的函数(无关项)792.4 逻辑表达式的化简802.4.1 电路化简的目标和方法802.4.2 卡诺图(K图)822.4.3 利用卡诺图化简逻辑表达式892.4.4 Q-M法1022.5 总结和复习1072.6 小组协作练习108习题109第3章 组合逻辑电路分析与设计1183.1 组合逻辑电路的设计1183.1.1 与或电路和与非-与非电路1183.1.2 或与电路和或非-或非电路1203.1.3 二级电路1213.1.4 多级电路和因式分解1233.1.5 异或电路1263.2 组合逻辑电路的分析1283.2.1 布尔代数1283.2.2 真值表1313.2.3 时序图1323.2.4 正负逻辑1363.3 使用高级器件的设计1373.3.1 译码器1373.3.2 编码器1493.3.3 数据选择器和数据分配器1533.3.4 算术运算电路1623.4 综合性设计实例1743.4.1 设计流程1743.4.2 银行保险库控制器1753.4.3 七段显示译码器1783.4.4 四功能算术逻辑单元(加、减、与、异或)1833.4.5 二进制阵列乘法器1873.5 总结和复习1893.6 小组协作练习190习题192第4章 时序逻辑电路简介2024.1 时序逻辑电路的建模与分类2024.1.1 有限状态机2024.1.2 状态图和状态表2044.1.3 算法状态机2074.2 存储器2094.2.1 锁存器2104.2.2 触发器2224.2.3 锁存器和触发器小结2324.3 寄存器2334.4 移位寄存器2374.5 计数器2414.5.1 同步二进制计数器2414.5.2 异步二进制计数器2444.5.3 模N计数器2454.5.4 环形和扭环形计数器2494.6 综合性设计实例2584.6.1 寄存器文档(组/堆)2584.6.2 多相时钟2604.6.3 数字时钟2614.6.4 可编程波特率发生器2644.7 总结和复习267参考文献2684.8 小组协作练习268习题269第5章 同步时序逻辑电路分析与设计2775.1 同步时序逻辑电路的分析2775.1.1 采用状态图和状态表来完成电路分析2775.1.2 分析同步时序逻辑电路图2785.1.3 小结2895.2 同步时序逻辑电路的设计2895.2.1 同步时序逻辑电路的设计步骤2905.2.2 触发器驱动变量表2935.2.3 设计实例2955.2.4 有限状态机的设计方法3125.2.5 未完整定义的同步时序逻辑电路3175.3 同步时序逻辑电路的状态化简3205.3.1 冗余状态3205.3.2 对完整定义的状态进行化简3215.4 综合性设计实例3255.4.1 自动投币售货机的控制单元3255.4.2 二进制乘法器3275.4.3 交通灯控制器3315.5 总结和复习341参考文献3415.6 小组协作练习342习题345第6章 异步时序逻辑电路分析与设计3546.1 异步时序逻辑电路的类型3546.2 脉冲型电路分析与设计3556.2.1 脉冲型电路的分析3566.2.2 脉冲型电路的设计3606.3 基本型电路的分析3666.3.1 概述3676.3.2 驱动表与流表3686.3.3 分析步骤3696.4 基本型电路的设计3716.4.1 流表设计与实现3716.4.2 竞争与循环3796.4.3 消除竞争状态3826.4.4 冒险3896.5 综合性设计实例3906.5.1 设计流程3906.5.2 异步自动投币售货机控制器3906.5.3 异步总线仲裁控制器3936.6 总结和复习3986.7 小组协作练习399习题399第7章 可编程数字逻辑器件4097.1 可编程数字逻辑器件技术4097.2 现场可编程门阵列(FPGA)4117.2.1 可配置逻辑块(CLB)4127.2.2 输入/输出块(IOB)4207.2.3 互连资源4217.2.4 时钟资源4237.2.5 其他FPGA资源和选项4247.2.6 FPGA设计流程和实例4257.3 可编程逻辑器件(PLD)4337.3.1 组合逻辑函数的阵列结构4347.3.2 PLD输出和反馈选项4507.3.3 时序逻辑电路应用的PLD4557.3.4 复杂PLD(CPLD)4577.3.5 设计实例4587.4 综合性设计实例4617.4.1 二进制除法器4617.4.2 多路七段显示控制器4677.5 总结和复习473参考文献4737.6 小组协作练习474习题476第8章 数字系统设计4828.1 设计过程4828.1.1 分层设计4828.1.2 固定逻辑与可编程逻辑4838.1.3 数字系统设计流程4838.2 综合性设计实例4848.2.1 微型RISC 4(TRISC4)处理器4858.2.2 单车道交通灯控制器4958.2.3 通用异步收发器(UART)5028.2.4 电梯控制器5098.3 总结和复习5138.4 小组协作练习513习题513附录A Verilog入门515附录B VHDL入门532
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