本书系统介绍了数字逻辑电路的基本概念和基本原理,介绍了传统数字电路的分析、设计方法和现代数字系统设计方法,介绍了VHDL硬件描述语言及EDA软件在数字逻辑电路设计和数字系统设计方面的应用。书中给出了大量典型的例题和工程应用实例。全书共13章,内容主要包括:数字逻辑基础、逻辑门电路、硬件描述语言VHDL基础、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲产生与整形电路、半导体存储器、模数转换器和数模转换器、可编程逻辑器件应用、数字系统设计基础等。本书可作为电子类、自动化类、计算机类等有关专业的本科生教材或教学参考书,也可供有关专业的工程技术人员参考。
为了适应现代数字电子技术迅速发展和工程教育改革的需要,我们编写了教育部CDIO工程教育改革系列教材之一的《数字逻辑设计基础》试点教材,该教材第一版于2012年2月由高等教育出版社正式出版。教材自出版以来,被全国多所高校选用为教材或教学参考书,得到了广大读者的关注和认可,并于2014年被评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。教材经过多年的教学实践,收到了很多有益的意见和建议。为方便读者使用本教材,结合信息技术发展,我们在《数字逻辑设计基础》(第一版)基础上进行了修订,以便更好地适应当前电子技术课程教学的需要。
本书第二版的修订保持了第一版的编写主旨,突出基本理论与实际应用的结合,强化知识传授与能力培养的有机融合,以项目为导向,任务为驱动,围绕项目和任务将各个知识点融入教学中,培养学生分析问题、解决问题的能力。教材内容、结构和编写风格与第一版保持一致,在此基础上,对第一版中的文字、图表错误进行了修正,对部分表述进一步规范化,对部分工程应用所需软硬件知识进行更新,增加了一些实用性较强、与工程实践相近的实例。
为了方便学生读者更好地应用,在本版教材的修订中,我们增加了多媒体电子课件、重要知识点或应用的微视频以及典型习题详解等数字资源,通过手机扫描二维码或登录abook网站读者就可以对这些数字资源进行查阅,辅助学习。
本书第二版由何建新担任主编,曾祥萍担任副主编,参加各章修订和数字资源制作的作者有曾祥萍、龚一光、黄金、宋婷、许诚昕、彭烨、邓娜、李运洪等老师。其中,第一章、第十三章由曾祥萍负责,第二章、第五章、第十章由龚一光负责,第三章由黄金负责,第四章由宋婷负责,第六章由许诚昕负责,第七章、第九章由彭烨负责,第八章由邓娜负责,第十一章、第十二章由李运洪负责,全书由何建新、曾祥萍负责策划,全书的统稿、审校和数字资源的收集整理由曾祥萍完成。电子科技大学自动化工程学院的姜书艳教授担任本书的主审工作,提出了许多有益的意见和建议,在此表示衷心感谢。
第1章 概述
1.1 数字逻辑电路的发展简史
1.2 模拟与数字
1.2.1 模拟信号和数字信号
1.2.2 模拟电路和数字电路
1.2.3 数字系统
1.3 典型数字系统实例-8位模型
计算机
1.3.1 8位模型计算机系统功能
1.3.2 8位模型计算机各功能部件
简介
本章小结
习题
第2章 数制和码制
2.1 几种常用的数制
2.1.1 数制
2.1.2 常见的四种数制
2.1.3 不同进制数的相互转换
2.2 编码
2.2.1 二一十进制码
2.2.2 格雷码
2.2.3 奇偶校验码
2.3 原码、反码和补码
2.3.1 原码
2.3.2 反码
2.3.3 补码
本章小结
习题
第3章 逻辑代数基础
3.1 逻辑代数中的基本运算
3.1.1 三种基本运算
3.1.2 复合运算
3.2 逻辑代数的基本定律和常用
公式
3.2.1 逻辑代数的基本定律
3.2.2 逻辑代数的常用公式
3.3 逻辑函数
3.3.1 逻辑函数的定义
3.3.2 逻辑函数的约束条件
3.4 逻辑函数的表示
3.4.1 真值表
3.4.2 逻辑代数式
3.4.3 逻辑图表示
3.4.4 卡诺图表示
3.5 逻辑代数的三个规则
3.6 逻辑函数的化简方法
3.6.1 化简逻辑函数的意义
3.6.2 公式化简法
3.6.3 卡诺图化简法
本章小结
习题
第4章 VHDL
4.1 VHDL概述
4.2 VHDL的基本结构
4.2.1 VHDL程序的基本结构与程序
设计举例
4.2.2 实体
4.2.3 结构体
4.2.4 库、程序包及其他
4.3 VHDL要素
4.3.1 VHDL文字规则
4.3.2 VHDL数据对象
4.3.3 VHDL数据类型
4.3.4 VHDL操作符
4.4 VHDL基本语句
4.4.1 VHDL顺序语句
4.4.2 VHDL并行语句
4.5 VHDL描述风格
4.5.1 行为描述
4.5.2 数据流描述
4.5.3 结构描述
本章小结
习题
……
第5章 逻辑门电路
第6章 组合逻辑电路
第7章 集成触发器
第8章 时序逻辑电路
第9章 脉冲产生与整形电路
第10章 半导体存储器
第11章 数模和模数转换器
第12章 可编程逻辑器件及其应用
第13章 数字系统设计基础
参考文献