數(shù)字設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與應(yīng)用

前言

　　數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”是電子、信息、雷達(dá)、通信、測控、計(jì)算機(jī)、電力系統(tǒng)及自動化等電類專業(yè)和機(jī)電一體化等非電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。作為該課程的主教材之一，《數(shù)字設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與應(yīng)用》教材主要介紹數(shù)字設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用方法，包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)、時序邏輯基礎(chǔ)、同步時序電路分析與設(shè)計(jì)、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)自動化、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換與脈沖產(chǎn)生電路等7章內(nèi)容和三個附錄。本書第1版自2005年出版以來，受到了廣大師生的歡迎和專家的好評，并于2007年入選普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。這次再版，主要做了以下幾個方面的修訂工作：　?。?）訂正第1版中的印刷錯誤，修改對部分問題的描述方式，更新、刪減部分習(xí)題和自測題，增加教材的可讀性、可用性，體現(xiàn)教材的時代性。　?。?）以附錄形式簡單介紹目前廣泛使用的計(jì)算機(jī)仿真軟件Multisim 10，并增加部分電路仿真習(xí)題。將Multisim 10仿真軟件引入教材，有助于數(shù)字電路課程的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)。建議教師授課時，使用Multisim 10仿真軟件輔助數(shù)字電路的教學(xué)，并安排部分仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生熟練掌握先進(jìn)的仿真設(shè)計(jì)工具，實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段、方法的重大飛躍?！　。?）根據(jù)出版社提供的讀者反饋意見，增加了一份模擬試卷及參考答案。模擬試卷反映了教材的主要內(nèi)容和教學(xué)基本要求，無論對教師還是學(xué)生都具有參考價值?！　⌒抻喓蟮陌姹疽廊槐３至说?版的基本特色：　?。?）打牢基礎(chǔ)，培養(yǎng)能力。數(shù)字電路的經(jīng)典內(nèi)容在短時間內(nèi)不會有大的變化，基本理論更是數(shù)字設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，適當(dāng)介紹這些內(nèi)容，有助于打牢學(xué)生的專業(yè)理論基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生迎接千變?nèi)f化挑戰(zhàn)的能力?！　。?）內(nèi)容新穎，與時俱進(jìn)。數(shù)字技術(shù)日新月異，作為教材，必須緊跟時代的前進(jìn)步伐，使其盡可能快地反映數(shù)字技術(shù)和設(shè)計(jì)方法的最新成果?？删幊踢壿嬈骷鳛閿?shù)字設(shè)計(jì)的主流器件，已經(jīng)大量應(yīng)用于數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)中；VHDL語言作為可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)語言，已經(jīng)被所有PLD開發(fā)軟件接受；數(shù)字設(shè)計(jì)的規(guī)模越來越大，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)自動化已成為普遍采用的方法。所有這些新的技術(shù)、新的方法，都在本書中作為重點(diǎn)進(jìn)行介紹。教材中的所有VHDL源程序都在MAX+plusⅡ或QuartusⅡ中通過了調(diào)試，便于讀者使用或模仿。新增加的附錄C，更可以使讀者熟練掌握計(jì)算機(jī)仿真軟件Multisim 10的使用方法，使課堂教學(xué)變得生動、形象，把實(shí)驗(yàn)室搬到課　　堂、宿舍。　?。?）分散難點(diǎn)，方便教學(xué)。無論是可編程邏輯器件和VHDL語言，還是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與電子設(shè)計(jì)自動化，其內(nèi)容都非常廣泛，且有一定的深度和難度。本書中將PLD的內(nèi)容分散到組合電路和時序電路中進(jìn)行介紹，將VHDL語言及其應(yīng)用貫穿全書，將數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)自動化分兩章進(jìn)行介紹，有助于循序漸進(jìn)，分散難點(diǎn)，非常方便教學(xué)。

內(nèi)容概要

　　本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材?！　∨c傳統(tǒng)的數(shù)字電路教材相比，本書不僅介紹了數(shù)字電路的基本理論和經(jīng)典內(nèi)容，強(qiáng)化了中大規(guī)模數(shù)字集成電路應(yīng)用、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及電子設(shè)計(jì)自動化等內(nèi)容，而且進(jìn)行了兩個較大膽的嘗試：將可編程邏輯器件的內(nèi)容分散在組合邏輯電路和時序邏輯電路中介紹，將VHDL語言及其應(yīng)用貫穿全書。不僅內(nèi)容新穎，結(jié)構(gòu)和意識上有所創(chuàng)新，而且分散了教學(xué)難點(diǎn)，更加方便教學(xué)。尤其是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，既有基于MSI器件的設(shè)計(jì)方法，又有基于PLD的設(shè)計(jì)方法，令人耳目一新。　　全書共7章，分別是數(shù)字邏輯基礎(chǔ)，組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)，時序邏輯基礎(chǔ)，同步時序電路分析與設(shè)計(jì)，數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電子設(shè)計(jì)自動化，數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換與脈沖產(chǎn)生電路。各章配有大量例題、習(xí)題和自測題，書末附有自測題的參考答案、模擬試卷及參考答案和計(jì)算機(jī)仿真軟件Multisin 10簡介。將Multisin 10仿真軟件引入教材，有助于數(shù)字電路課程的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)。　　本書可作為電子、信息、雷達(dá)、通信、測控、計(jì)算機(jī)、電力系統(tǒng)及自動化等電類專業(yè)和機(jī)電一體化等非電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，也可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)與參考用書?！　”緯ㄗh學(xué)時為80學(xué)時。

書籍目錄

第1章　數(shù)字邏輯基礎(chǔ)　1.1　數(shù)字設(shè)計(jì)引論　　1.1.1　數(shù)字電路與數(shù)字系統(tǒng)　　1.1.2　數(shù)字分析與數(shù)字設(shè)計(jì)　1.2　數(shù)制與編碼　　1.2.1　數(shù)制　　1.2.2　帶符號數(shù)的表示法　　1.2.3　符號的編碼表示法　1.3　邏輯代數(shù)基礎(chǔ)　　1.3.1　邏輯變量與基本的邏輯運(yùn)算　　1.3.2　復(fù)合邏輯運(yùn)算與常用邏輯門　　1.3.3　邏輯代數(shù)的基本定律與運(yùn)算規(guī)則　1.4　邏輯函數(shù)的描述方式　　1.4.1　邏輯表達(dá)式與真值表　　1.4.2　邏輯圖　　1.4.3　積之和式與最小項(xiàng)表達(dá)式　　1.4.4　和之積式與最大項(xiàng)表達(dá)式　1.5　邏輯函數(shù)的化簡　　1.5.1　邏輯函數(shù)最簡的標(biāo)準(zhǔn)和代數(shù)化簡法　　1.5.2　卡諾圖法化簡邏輯函數(shù)　　1.5.3　非完全描述邏輯函數(shù)的化簡　習(xí)題1　自測題1第2章　組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)　2.1　集成邏輯門　　2.1.1　集成邏輯門系列　　2.1.2　集成邏輯門的主要電氣指標(biāo)　　2.1.3　邏輯電路的其他輸入、輸出結(jié)構(gòu)　2.2　常用MSI組合邏輯模塊　　2.2.1　加法器　　2.2.2　比較器　　2.2.3　編碼器　　2.2.4　譯碼器　　2.2.5　數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器　2.3　組合型可編程邏輯器件　　2.3.1　PLD的一般結(jié)構(gòu)與電路畫法　　2.3.2　組合型PLD　2.4　組合邏輯電路分析　　2.4.1　基本分析方法　　2.4.2　分析實(shí)例　2.5　組合邏輯電路設(shè)計(jì)　　2.5.1　基本設(shè)計(jì)方法　　2.5.2　設(shè)計(jì)實(shí)例　2.6　組合邏輯電路的VHDL描述　　2.6.1　VHDL源程序的基本結(jié)構(gòu)　　2.6.2　VHDL的基本語法　　2.6.3　用VHDL描述組合邏輯電路　2.7　組合邏輯電路中的險(xiǎn)象　　2.7.1　險(xiǎn)象的來源、種類與識別方法　　2.7.2　險(xiǎn)象的消除方法　習(xí)題2　自測題2第3章　時序邏輯基礎(chǔ)　3.1　時序邏輯概述　　3.1.1　時序邏輯電路的一般結(jié)構(gòu)　　3.1.2　時序邏輯電路的描述方法　　3.1.3　時序邏輯電路的一般分類　3.2　觸發(fā)器　　3.2.1　SR觸發(fā)器　　3.2.2　集成觸發(fā)器　3.3　計(jì)數(shù)器　　3.3.1　異步計(jì)數(shù)器　　3.3.2　同步計(jì)數(shù)器　　3.3.3　計(jì)數(shù)器的應(yīng)用　3.4　移位寄存器　　……第4章　同步時序電路分析與設(shè)計(jì)第5章　數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)第6章　電子設(shè)計(jì)自動化第7章　數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換與脈沖產(chǎn)生電路附錄A　自測題參考答案附錄B　模擬試卷及參考答案附錄C　計(jì)算機(jī)仿真軟件Multisim 10參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.1.2數(shù)字分析與數(shù)字設(shè)計(jì)　　數(shù)字分析（digtal analysis）就是針對已知的數(shù)字系統(tǒng)，分析其工作原理、確定輸入輸出信號之間的關(guān)系、明確整個系統(tǒng)及其各組成部件的邏輯功能。數(shù)字設(shè)計(jì)（digtal design）是和數(shù)字分析相反的過程，它是針對特定的設(shè)計(jì)任務(wù)，采用一定的設(shè)計(jì)手段，構(gòu)造一個符合設(shè)計(jì)要求的數(shù)字系統(tǒng)。本書重點(diǎn)介紹數(shù)字設(shè)計(jì)問題?！　?shù)字設(shè)計(jì)可以在不同層次上進(jìn)行。通常，邏輯設(shè)計(jì)的層次由高到低可以分為系統(tǒng)級（system level）、模塊級（module level）、門級（gate level）、晶體管級（transistor level）和物理級（physical level）?！　∠到y(tǒng)級設(shè)計(jì)是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最高層次，在該層次的設(shè)計(jì)中，注重對數(shù)字系統(tǒng)整體功能的描述，又稱為行為級描述，通常不關(guān)心具體的實(shí)現(xiàn)方式。通過系統(tǒng)級設(shè)計(jì)，將整個數(shù)字系統(tǒng)分解為若干個相互聯(lián)系的功能模塊，并描述各模塊的外部屬性。系統(tǒng)級設(shè)計(jì)通常采用各種硬件描述語言（hardware description language，HDI。），以程序設(shè)計(jì)的方式描述系統(tǒng)各模塊的行為?！　∧K級設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)級設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分解各功能模塊，描述其行為和功能。模塊級設(shè)計(jì)既可以用HDL編程實(shí)現(xiàn)，也可以用標(biāo)準(zhǔn)邏輯組件實(shí)現(xiàn)?！　?shù)字系統(tǒng)的邏輯功能最終可以表示為一組邏輯函數(shù)表達(dá)式，從而可以用邏輯門實(shí)現(xiàn)。邏輯門是實(shí)現(xiàn)基本邏輯運(yùn)算的最小數(shù)字硬件單元，用邏輯門實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)是數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容之一。圖1-3是一個可以實(shí)現(xiàn)兩個1位二進(jìn)制數(shù)加法運(yùn)算的電路，稱為l位全加器（全加器的完整設(shè)計(jì)過程將在第2章討論）。數(shù)字電路的門級分析與設(shè)計(jì)是本書的重要內(nèi)容之一。

編輯推薦

　　《數(shù)字設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與應(yīng)用(第2版)》介紹了數(shù)字電路的基本理論和經(jīng)典內(nèi)容，強(qiáng)化了中大規(guī)模數(shù)字集成電路應(yīng)用、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及電子設(shè)計(jì)自動化等內(nèi)容，并且將可編程邏輯器件的內(nèi)容分散在組合邏輯電路和時序邏輯電路中介紹，將VHDL語言及其應(yīng)用貫穿全書。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    數(shù)字設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與應(yīng)用 PDF格式下載

---