出版時(shí)間:2008-03 出版社:科學(xué)出版社 作者:(美)克萊茨 頁數(shù):735 字?jǐn)?shù):1089000 譯者:李慧軍
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內(nèi)容概要
本書的內(nèi)容大致可分為兩部分。第一章到第八章是基本數(shù)字邏輯和組合邏輯,第九章到第十八章是時(shí)序邏輯和數(shù)字系統(tǒng)。 這本書不僅是一本參考書,還是一種學(xué)習(xí)工具。書中每一主題首先講述概念和理論,接著講述使用方法,之后,會(huì)給出幾道帶解答的例題,在一些主題中,還包含有一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用。每一章結(jié)尾部分的習(xí)題可以促使你回顧本章的內(nèi)容并檢查自己是否達(dá)到該章開始部分所提出的學(xué)習(xí)目標(biāo)。每章結(jié)尾部分的問題需進(jìn)行更多的分析推理,但解答問題的方法在例題中都已給出。 本書讀者對(duì)象為高等院校,高職高專院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生,以及對(duì)VHDL技術(shù)感興趣的讀者。 本書配套光盤為原版圖書所攜光盤。
作者簡介
作者:(美國)克萊茨(Kleitz,W) 譯者:李慧軍
書籍目錄
第1章 數(shù)字系統(tǒng)和編碼 1-1 數(shù)字和模擬 1-2 模擬量的數(shù)字表示 1-3 十進(jìn)制系統(tǒng)(以10為基) 1-4 二進(jìn)制系統(tǒng)(以2為基) 1-5 十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 1-6 八進(jìn)制系統(tǒng)(以8為基) 1-7 八進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 1-8 十六進(jìn)制系統(tǒng)(以16為基) 1-9 十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 1-10 二一十進(jìn)制(BCD)碼 1-11 數(shù)制系統(tǒng)的比較 1-12 ASCII碼 1-13 數(shù)制系統(tǒng)的應(yīng)用第2章 數(shù)字電子信號(hào)與開關(guān) 2-1 數(shù)字信號(hào) 2-2 時(shí)鐘波形時(shí)序 2-3 串行表示 2-4 并行表示 2-5 電子電路中的開關(guān) 2-6 繼電器作為開關(guān) 2-7 二極管作為開關(guān) 2-8 晶體管作為開關(guān) 2-9 TT1集成電路 2-10 CMOS集成電路 2-11 表面安裝器件第3章 基本邏輯門 3-1 與門 3-2 或門 3-3 時(shí)序分析 3-4 使能和禁止功能 3-5 使用邏輯門IC 3-6 查錯(cuò)技術(shù)介紹 3-7 反相器 3-8 與非門 3-9 或非門 3-10 邏輯門波形發(fā)生 3-11 使用邏輯門IC 3-12 基本邏輯門小結(jié)和IEEE/IEC標(biāo)準(zhǔn)邏輯符號(hào)第4章 可編程邏輯器件:用VHDL設(shè)計(jì)CP-L與FPGA 4-1 PLD設(shè)計(jì)流程 4-2 PLD體系結(jié)構(gòu) 4-3 用PLD完成基本邏輯設(shè)計(jì) 4-4 Altera MAX+PLUSⅡ軟件設(shè)計(jì)教程 4-5 CPLD應(yīng)用第5章 布爾代數(shù)與化簡技術(shù) 5-1 組合邏輯 5-2 布爾代數(shù)公理和定理 5-3 使用布爾代數(shù)簡化組合邏輯電路 5-4 使用MAX+PLUS Ⅱ確定簡化等式 5-5 德·摩根定理 5-6 在VHDL中使用向量信號(hào)輸入真值表 5-7 與非門和或非門的通用性 5-8 用與-或-非門實(shí)現(xiàn)“積之和”表達(dá)式 5-9 卡諾圖 5-10 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用第6章 異或門與異或非門 6-1 異或門 6-2 異或非門 6-3 校驗(yàn)產(chǎn)生器/檢測(cè)器 6-4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用 6-5 用VHDL進(jìn)行CPLD設(shè)計(jì)應(yīng)用第7章 算術(shù)運(yùn)算及其電路 7-1 二進(jìn)制算術(shù) 7-2 2的補(bǔ)碼表示法 7-3 2的補(bǔ)碼算術(shù) 7-4 十六進(jìn)制算術(shù) 7-5 BCD算術(shù) 7-6 算術(shù)電路 7-7 四位全加器集成電路 7-8 使用整數(shù)算術(shù)的VHDL,加法器 7-9 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用 7-10 算術(shù)/邏輯單元 7-11 用VHDL和1PM進(jìn)行CPLD應(yīng)用第8章 代碼轉(zhuǎn)換器、多路復(fù)用器和多路分配器 8-1 比較器 8-2 使用IF-THEN-ELSE的VHDL比較器 8-3 譯碼 8-4 VHDL語言實(shí)現(xiàn)的譯碼器 8-5 編碼 8-6 代碼轉(zhuǎn)換器 8-7 多路復(fù)用器 8-8 多路分配器 8-9 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用 8-10 使用LPM進(jìn)行CPLD設(shè)計(jì)第9章 邏輯系列及其特性 9-1 TTL系列 9-2 TTL電壓和電流額定值 9-3 TTL的其他考慮 9-4 改進(jìn)的TTL系列 9-5 CMOS系列 9-6 射極耦合邏輯 9-7 邏輯系列比較 9-8 邏輯系列問的接口 9-9 CPLD電特性第10章 觸發(fā)器和寄存器 10-1 墨R觸發(fā)器 10-2 門控譬R觸發(fā)器 10-3 門控D觸發(fā)器 10-4 D鎖存器:7475 IC;VHDL描述 10-5 D觸發(fā)器:7474 IC;VHDL描述 10-6 主從山K觸發(fā)器 10-7 邊沿觸發(fā)的止K觸發(fā)器及其VHDL模型 10-8 山K觸發(fā)器集成電路(7476,741S76) 10-9 在微控制器應(yīng)用中使用八D觸發(fā)器 10-10 使用Altera的LPM觸發(fā)器第11章 數(shù)字設(shè)計(jì)中需要考慮的實(shí)際問題 11-1 觸發(fā)器的時(shí)間參數(shù) 11-2 自動(dòng)復(fù)位 11-3 史密特觸發(fā)器集成電路 11-4 開關(guān)除顫 11-5 定制上拉電阻 11-6 在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)輸入和輸出需要考慮的問題第12章 計(jì)數(shù)器電路和VHD1狀態(tài)機(jī) 12-1 時(shí)序電路的分析 12-2 行波計(jì)數(shù)器:止K觸發(fā)器和VHDL描述 12-3 除N計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) 12-4 行波計(jì)數(shù)器集成電路 12-5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用 12-6 七段LED顯示譯碼器:7447IC和VHDL描述 12-7 同步計(jì)數(shù)器 12-8 同步遞加/遞減計(jì)數(shù)器IC 12-9 同步計(jì)數(shù)器IC的應(yīng)用 12-10 VHDL和LPM計(jì)數(shù)器 12-11 用VHDL實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)第13章 移位寄存器 13-1 移位寄存器基礎(chǔ) 13-2 并行到串行轉(zhuǎn)換 13-3 再循環(huán)寄存器 13-4 串行到并行轉(zhuǎn)換 13-5 環(huán)形移位計(jì)數(shù)器和Johnson移位計(jì)數(shù)器 13-6 移位寄存器的VHDL描述 13-7 移位寄存器IC 13-8 移位寄存器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用 13-9 用移位寄存器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī) 13-10 三態(tài)緩沖器、鎖存器、收發(fā)器 13-11 LPM移位寄存器和74194宏函數(shù)的使用 13-12 使用VHDL部件和示例第14章 多諧振蕩器和555定時(shí)器 14-1 多諧振蕩器 14-2 電容充電和放電速度 14-3 非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 14-4 單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 14-5 單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器集成電路 14-6 可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 14-7 555定時(shí)器電路的非穩(wěn)態(tài)工作 14-8 555定時(shí)器IC的單穩(wěn)態(tài)工作 14-9 晶體振蕩器第15章 模擬量接口 15-1 數(shù)字表示和模擬表示 15-2 運(yùn)算放大器基礎(chǔ) 15-3 二進(jìn)制加權(quán)D/A轉(zhuǎn)換器 15-4 R/2R階梯D/A轉(zhuǎn)換器 15-5 集成電路D/A轉(zhuǎn)換器 15-6 集成電路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)指標(biāo) 15-7 并行編碼A/D轉(zhuǎn)換器 15-8 計(jì)數(shù)器-斜坡A/D轉(zhuǎn)換器 15-9 逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器 15-10 集成電路A/D轉(zhuǎn)換器 15-11 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用 15-12 傳感器和信號(hào)調(diào)理第16章 半導(dǎo)體、磁和光存儲(chǔ)器 16-1 存儲(chǔ)器概念 16-2 靜態(tài)RAM 16-3 動(dòng)態(tài)RAM 16-4 只讀存儲(chǔ)器 16-5 存儲(chǔ)器擴(kuò)展和地址譯碼應(yīng)用 16-6 磁和光存儲(chǔ)第17章 微處理器基本原理 17-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和總線介紹 17-2 微處理器系統(tǒng)的軟件控制 17-3 微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 17-4 微處理器內(nèi)的指令執(zhí)行 17-5 基本I/O編程的硬件需求 17-6 編寫匯編語言和機(jī)器語言程序 17-7 微處理器及其制造商一覽第18章 8051微控制器 18-1 8051系列微控制器 18-2 8051結(jié)構(gòu) 18-3 外部存儲(chǔ)器接口 18-4 8051指令集 18-5 8051應(yīng)用 18-6數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)應(yīng)用附錄A附錄B 廠家數(shù)據(jù)手冊(cè)附錄C 邏輯符號(hào)的IEEE/IEC標(biāo)準(zhǔn)說明(相關(guān)標(biāo)記)附錄D 奇數(shù)編號(hào)問題答案附錄E VHDL語言參考附錄F 基本電路原理復(fù)習(xí)附錄G 章尾問題原理圖附錄H 8051指令集
章節(jié)摘錄
第1章 數(shù)字系統(tǒng)和編碼概要1-1 數(shù)字和模擬1-2 模擬量的數(shù)字表示1-3 十進(jìn)制系統(tǒng)(以10為基)1-4 二進(jìn)制系統(tǒng)(以2為基)1-5 十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換1-6 八進(jìn)制系統(tǒng)(以8為基)1-7 八進(jìn)制的轉(zhuǎn)換1-8 十六進(jìn)制系統(tǒng)(以16為基)1-9 十六進(jìn)制的轉(zhuǎn)換1-10 二一十進(jìn)制(BCD)碼1-11 數(shù)制系統(tǒng)的比較1-12 ASCIl碼1-13 數(shù)制系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)在十、二、八和十六進(jìn)制系統(tǒng)中,確定每個(gè)數(shù)位的加權(quán)因子。十、二、八、十六進(jìn)制數(shù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。描述二一十進(jìn)制碼(BCD)的格式并對(duì)其進(jìn)行使用。利用ASCIl碼轉(zhuǎn)換表,確定任何字母數(shù)值型數(shù)據(jù)的ASCIl碼。內(nèi)容數(shù)字電路是數(shù)字計(jì)算機(jī)和許多自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代家庭中,數(shù)字電路控制著電器、報(bào)警系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)。在數(shù)字電路和微處理器的控制下,新的汽車增加了許多安全特性,變得更加節(jié)能,在出現(xiàn)故障時(shí)更容易診斷和維修。數(shù)字電路的其他用途包括自動(dòng)機(jī)器控制、能源監(jiān)視和控制、庫存管理、醫(yī)用電子學(xué)和音樂。例如,數(shù)控磨床能夠?qū)⒁粔K原材料磨制成任意預(yù)先指定的大小,而且具有可重復(fù)性,誤差在0.01%。另一個(gè)應(yīng)用是能源監(jiān)視和控制。由于能源的成本高,對(duì)于大型的企業(yè)和商業(yè)用戶來說,監(jiān)控建筑內(nèi)的能源流動(dòng)非常重要。對(duì)供暖、電扇、空調(diào)的有效控制能顯著減少能源開支。越來越多的食品雜貨店使用通用產(chǎn)品代碼(UPC)來結(jié)賬和計(jì)算總額,還可以自動(dòng)控制庫存和充實(shí)存貨。醫(yī)用電子學(xué)領(lǐng)域使用數(shù)字溫度計(jì)、生命維持系統(tǒng)和監(jiān)視器。我們也看到了數(shù)字電子學(xué)在復(fù)制音樂作品方面越來越多的應(yīng)用。數(shù)字復(fù)制不易受電子噪音干擾,因此復(fù)制出的音樂作品具有更高的保真度。數(shù)字電子學(xué)來源于一條原則,即能夠很容易地設(shè)計(jì)和制造晶體管電路,使其根據(jù)輸入端給出的輸入電平輸出兩個(gè)電平中的一個(gè)。這兩個(gè)不同的電平(通常是+5V和OV)被稱作高和低,可以用1和0來表示。二進(jìn)制數(shù)制系統(tǒng)只由0和1構(gòu)成,因此在數(shù)字電路中廣泛應(yīng)用。本章介紹的其他數(shù)制系統(tǒng)和代碼轉(zhuǎn)換可以表示成組的二進(jìn)制位,因此也被廣泛采用。1.1 數(shù)字和模擬數(shù)字系統(tǒng)對(duì)離散的數(shù)位進(jìn)行操作,這些數(shù)位表示數(shù)、字母或符號(hào)。它們嚴(yán)格地按照“開”和“關(guān)”狀態(tài)工作,這兩個(gè)狀態(tài)被表示為“0”和“1”。
編輯推薦
《國外經(jīng)典教材系列?VHDL數(shù)字電子學(xué)》為工程技術(shù)領(lǐng)域中的學(xué)生提供了數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí),并為初學(xué)者能夠趕上這個(gè)飛速發(fā)展的領(lǐng)域提供了所需的全部信息?!秶饨?jīng)典教材系列?VHDL數(shù)字電子學(xué)》提供大量實(shí)用的例子,便于讀者的理解。書中以固定功能的7400系列IC及通過VHDL(VHSIC硬件描述語言)編程的CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)為例介紹數(shù)字電路,所覆蓋的內(nèi)容從執(zhí)行算術(shù)操作的基本邏輯門直到現(xiàn)代PC接口的時(shí)序邏輯和存儲(chǔ)器電路。《國外經(jīng)典教材系列?VHDL數(shù)字電子學(xué)》首先介紹的是數(shù)字邏輯的工作原理,然后以集成電路的形式完成設(shè)計(jì),在對(duì)固定功能IC邏輯進(jìn)行全面說明后,用CPLD軟件將設(shè)計(jì)以圖形設(shè)計(jì)文件的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn),最后才用硬件描述語言VHDL的形式進(jìn)行實(shí)現(xiàn),所使用的例子是為使讀者在進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)邏輯問題解決前加深對(duì)主題的理解。
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