數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計

前言

　　數(shù)字邏輯和數(shù)字電路是計算機(jī)類各專業(yè)的主干基礎(chǔ)課程，為了適應(yīng)教學(xué)改革和課程整合的需要，將兩門課程合并為一門課程，以壓縮學(xué)時，精煉內(nèi)容。在內(nèi)容安排上以數(shù)字邏輯設(shè)計為主，輔以數(shù)字電路部分，互相融合，形成數(shù)字系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。本教材就是為適應(yīng)這個需要而編寫的，以改變長期以來需要選用兩本教材的不便?！　∮捎跀?shù)字電子技術(shù)發(fā)展迅猛，教材內(nèi)容力求跟上技術(shù)發(fā)展的需要，在保留經(jīng)典內(nèi)容體系的基礎(chǔ)上增加了中、大規(guī)模集成電路的特性和應(yīng)用，特別是在系統(tǒng)編程技術(shù)，它是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的一次革命，教材內(nèi)容將適應(yīng)計算機(jī)專業(yè)人員對數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計知識的需要。在內(nèi)容編寫過程中，力求由淺入深，層次清晰，簡明扼要，概念清楚，步驟明確，重點(diǎn)討論數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法。考慮到讀者參閱其資料的方便，本書在給出數(shù)字邏輯電路的國家標(biāo)準(zhǔn)的同時，還給出了慣用符號及國外一些國家使用的符號，以適應(yīng)讀者設(shè)計和調(diào)試電路的需要?！　?shù)字邏輯與系統(tǒng)設(shè)計課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，除理論教學(xué)外，進(jìn)行設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是課程的重要內(nèi)容。課程總學(xué)時安排70～80學(xué)時，其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時安排20～30學(xué)時。每章后都給出了適量習(xí)題供讀者選做。同時編寫有《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》，并開發(fā)有相應(yīng)配套的實(shí)驗(yàn)儀?！　∪珪卜?0章，第一、二章介紹數(shù)字邏輯設(shè)計的基礎(chǔ)知識，包括：數(shù)制與編碼，布爾代數(shù)及其邏輯實(shí)現(xiàn)；第三、五章介紹集成邏輯門電路及觸發(fā)器，為電路分析和設(shè)計準(zhǔn)備基礎(chǔ)知識；第四、六、七、八章介紹數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法，包括：組合邏輯電路，同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路以及脈）中產(chǎn)生與整形電路；第九、十章介紹可編程邏輯器件，包括RoM、PLA、PAL、GAL及在系統(tǒng)編程技術(shù)?！　”緯勺鳛橛嬎銠C(jī)類的教材，亦可作為電氣類各專業(yè)的參考書，還可作為相關(guān)科技人員的參考資料?！　”緯蓮埳倜舾苯淌诰帉懙诎苏?、第十章，并對全書進(jìn)行了統(tǒng)稿；陳基祿教授編寫第一～四章，并制定了教材編寫大綱；鄭顧平副教授編寫了第五～七章；王保義教授編寫了第九章?！　≡诮滩木帉戇^程中得到了華北電力大學(xué)教務(wù)部門及計算機(jī)系老師的指導(dǎo)，提出了許多寶貴意見，謹(jǐn)向他們表示誠摯的感謝。　　由于作者學(xué)識所限，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計》以知識性、實(shí)用性和先進(jìn)性為宗旨，根據(jù)作者多年來從事計算機(jī)系統(tǒng)的研制經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)體會，全面而系統(tǒng)地介紹數(shù)字邏輯設(shè)計的基礎(chǔ)知識，包括：數(shù)制與編碼，布爾代數(shù)及其邏輯實(shí)，集成邏輯門電路，觸發(fā)器，為電路分析和設(shè)計準(zhǔn)備基礎(chǔ)知識；數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法，包括：組合邏輯電路，同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路以及脈沖產(chǎn)生與整形電路；可編程邏輯器件，包括ROM、PLA、PAL、GAL及在系統(tǒng)編程技術(shù)?！　　稊?shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計》內(nèi)容豐富，力求反映數(shù)字電路與數(shù)字邏輯設(shè)計的最新發(fā)展技術(shù)，收編了大量的數(shù)字電路與數(shù)字邏輯設(shè)計的應(yīng)用設(shè)計實(shí)例，做到理論聯(lián)系實(shí)際，原理、技術(shù)和應(yīng)用并重，內(nèi)容由淺入深，通俗易懂。?　　《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計》可作為高等學(xué)校計算機(jī)、通信、電子、自動化類各專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為從事計算機(jī)應(yīng)用的工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)與參考用書。

書籍目錄

第一章 數(shù)制與編碼第一節(jié) 進(jìn)位計數(shù)制第二節(jié) 數(shù)制轉(zhuǎn)換第三節(jié) 帶符號二進(jìn)制數(shù)的表示方法第四節(jié) 數(shù)的定點(diǎn)與浮點(diǎn)表示法第五節(jié) 字符編碼第六節(jié) 可靠性編碼習(xí)題第二章 布爾代數(shù)及其邏輯實(shí)現(xiàn)第一節(jié) 布爾代數(shù)的基本概念第二節(jié) 布爾代數(shù)的公式、定理和規(guī)則第三節(jié) 布爾函數(shù)的基本形式第四節(jié) 布爾函數(shù)的代數(shù)化簡法第五節(jié) 布爾函數(shù)的卡諾圖化簡法第六節(jié) 布爾函數(shù)的實(shí)現(xiàn)第七節(jié) 多輸出布爾函數(shù)的化簡與實(shí)現(xiàn)習(xí)題第三章 集成邏輯門電路第一節(jié) 晶體管開關(guān)的特性第二節(jié) 基本邏輯門電路第三節(jié) TTL集成門電路第四節(jié) 集成MOS門電路習(xí)題第四章 組合邏輯電路第一節(jié) 組合邏輯電路的分析第二節(jié) 組合邏輯電路的設(shè)計第三節(jié) 常用組合邏輯電路分析與應(yīng)用習(xí)題第五章 觸發(fā)器第一節(jié) 基本觸發(fā)器第二節(jié) 其他觸發(fā)器第三節(jié) 空翻現(xiàn)象及其解決方法第四節(jié) 不同類型觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換第五節(jié) 觸發(fā)器的主要參數(shù)和脈沖工作特性習(xí)題第六章 同步時序邏輯電路第一節(jié) 時序邏輯電路的基本概念第二節(jié) 同步時序邏輯電路的分析第三節(jié) 同步時序邏輯電路的設(shè)計第四節(jié) 同步日寸序邏輯電路設(shè)計舉例第五節(jié) 常用同步時序邏輯電路習(xí)題第七章 異步時序邏輯電路第一節(jié) 脈沖異步時序邏輯電路第二節(jié) 電平異步時序邏輯電路第三節(jié) 電平異步時序邏輯電路的設(shè)計第四節(jié) 邏輯電路的險象第五節(jié) 電平異步時序邏輯電路設(shè)計舉例習(xí)題第八章 脈沖產(chǎn)生與整形電路第一節(jié) 555時基電路第二節(jié) 施密特觸發(fā)器第三節(jié) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器第四節(jié) 多諧振蕩器習(xí)題第九章 可編程邏輯器件第一節(jié) 只讀存儲器（ROM）第二節(jié) 可編程邏輯陣列（PLA）第三節(jié) 可編程陣列邏輯（PAL）第四節(jié) 通用陣列邏輯（GAL）習(xí)題第十章 在系統(tǒng)編程技術(shù)第一節(jié) ISP技術(shù)的特點(diǎn)第二節(jié) ISP邏輯器件第三節(jié) ispLSI器件的結(jié)構(gòu)第四節(jié) 在系統(tǒng)編程原理和方法第五節(jié) ISP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)——EDA技術(shù)第六節(jié) EDA系統(tǒng)中的可編程集成電路（ASIC）設(shè)計習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3.漢字編碼　　中國是占世界人口近四分之一的國家，對漢字的處理能力影響著計算機(jī)的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外專家都對漢字信息處理進(jìn)行了大量研究，取得了許多成果，對漢字信息不僅可以通過鍵盤進(jìn)行編碼輸入，而且已能進(jìn)行聲音或圖像輸入，對漢語語言的理解和處理已走向智能化。為了能在各個處理環(huán)節(jié)中方便和確切地表示漢字，在漢字系統(tǒng)中要涉及到各種漢字代碼，包括：漢字輸入碼、漢字交換碼、漢字機(jī)內(nèi)碼以及漢字輸出碼等?！　。?）漢字輸入碼：漢字輸入碼是將漢字的不同編碼規(guī)則通過鍵盤或其他設(shè)備，以編碼形式輸入計算機(jī)。漢字輸入計算機(jī)可以通過圖像識別、漢字語音識別、漢字編碼輸人和非編碼輸入等方法。如電報明碼、國標(biāo)區(qū)位碼、整字輸入、字元編碼、筆形編碼、拼音編碼等，可通過標(biāo)準(zhǔn)鍵盤擊鍵輸入。　?。?）漢字機(jī)內(nèi)碼：漢字編碼輸入到計算機(jī)系統(tǒng)后，要將其轉(zhuǎn)換成計算機(jī)內(nèi)部表示漢字的機(jī)內(nèi)碼，按照程序的要求，控制計算機(jī)對機(jī)內(nèi)碼進(jìn)行加工處理?！　。?）漢字交換碼：漢字交換碼是用于不同的漢字系統(tǒng)之間交換漢字信息的。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字字符集GB 2312—80，共收錄一級漢字3755個，二級漢字3008個，各種圖形符號682個，共計7 445個。GB 2312—80規(guī)定每個漢字、圖形符號都用兩個字節(jié)表示，每個字節(jié)7位二進(jìn)制代碼，與94個可打印字符（除空格外）的ASCII字符取值范圍相同，GB 13000大字符集則收錄了10902個漢字與字符，符合國際肆八位編碼字符集。漢字交換碼還用區(qū)位碼。區(qū)位碼由4位數(shù)字組成，前兩位是區(qū)號01～94，后兩位是位號01～94。區(qū)位碼是把圖形符號分為94個區(qū)（行），每個區(qū)叉分為94位（列），并分別標(biāo)出區(qū)號、位號來表示漢字的編碼。當(dāng)一個漢字在表中的位置確定之后，就能從縱、橫坐標(biāo)上找到它的相應(yīng)區(qū)號與位號，區(qū)號、位號連接起來就構(gòu)成區(qū)位碼。

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