國外數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)典教材系列：數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計快速入門
定 價：32 元
- 作者：（美），科爾·克林特 著 趙不賄 ，等 譯
- 出版時間：2010/10/1
- ISBN：9787512402188
- 出 版 社：北京航空航天大學出版社
- 中圖法分類：TP271
- 頁碼：232
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計快速入門》是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計初學者的入門教材，書中內(nèi)容共分10章，內(nèi)容涉及電子電路、邏輯化簡、VHDL語言、組合邏輯電路、組合算術(shù)電路、存儲器、時序電路、信號傳輸延時、開發(fā)板和CAD工具的使用。每章都圍繞一個主題，為檢驗對所學課程的理解和所學課程更深層次的研究，配備了練習和實驗工程。
《數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計快速入門》可作為高等院校電類和非電類專業(yè)低年級學生相關(guān)課程的教材和教學參考書，適合用作企業(yè)職工初級培訓，也可作為從事電子產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的工程技術(shù)人員、電子愛好者的自學教材。
工科學生最好在課程學習的同時能有意識地培養(yǎng)自己的設(shè)計經(jīng)驗。積極的學習方法是貫穿于本書的特色，將具有挑戰(zhàn)性的設(shè)計工程與各個新主題結(jié)合在一起，從簡單的邏輯電路到復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)。如果在學生學習的過程中能較早引人工程應(yīng)用技能并得到實踐，那么他們將從中大受裨益，他們不僅學到了基本的工程知識，也獲得了挑戰(zhàn)和驗證所學知識的信心與能力。
本書前面幾章的工程設(shè)計中，有詳細的設(shè)計指導和相關(guān)計算機輔助設(shè)計（CAD）工具的介紹。隨著工程的難度加大，設(shè)計也越來越復(fù)雜，指導與約束條件也越來越少，這有助于鼓勵學生找到自己獨特的、創(chuàng)造性的解決問題的方法。每一個階段，當學生獲得電路設(shè)計、仿真、實現(xiàn)工具的信心和能力時，他們就會在好奇心的驅(qū)使下去檢驗并擴展所學的知識。
為了從本書中充分獲益，學生應(yīng)該在學習下一章之前完成本章所有的設(shè)計工程，課后作業(yè)中的工程對主動設(shè)計工作有幫助，本書與課堂中還會不時地加強這些概念。完成那些工程每周需要8個小時或更多的時間，所以學生需要免費的CAD工具和設(shè)計工具包。本書的設(shè)計基于Digilent Basys板或者Nexys2設(shè)計工具包。Digilent Basys板和Nexys2設(shè)計工具包是低成本的設(shè)計平臺，它們包含有強大的、先進的可編程邏輯器件。使用Xilinx公司免費的WebPack CAD軟件，學生可以在任何地方（實驗室內(nèi)或?qū)嶒炇彝猓┦褂眠@些工具包擁有的強大的設(shè)計功能。
本書共分10章，每章都圍繞一個主題，并有配套的練習和設(shè)計工程。練習是為了檢驗對所學課程的理解，不需要設(shè)計工具就可以完成。設(shè)計工程是對所學課程更深層次的研究，允許學生用電路和系統(tǒng)設(shè)計工具完成，進一步鞏固所學的知識。
科爾·克林特（Cole Clint），任教于華盛頓州立大學，教授許多不同的工程學課程�？茽栂壬贖ewlett-Packard、Physio-Control和Heartstream工作過�？茽栂壬�1 991年合作創(chuàng)立了Heartsteam公司并在該公司被Hewlett-Packard公司收購之前擔任總工程師，于2000年合作創(chuàng)立了Digilent公司并擔任總裁和資深工程師。
第1章 電子電路簡介
1.1 概述
1.2 背景知識
1.2.1 電氣與電子電路
1.2.2 實際電路和模型電路
1.3 數(shù)字電路0和1
1.4 電子元件
1.4.1 電阻
1.4.2 電容
1.4.3 輸入類元件（按鈕和開關(guān)）
1.4.4 輸出類器件（LED）
1.4.5 連接器件
1.4.6 印制電路板（PCB）
1.4.7 集成電路（芯片）
1.5 邏輯電路
1.5.1 三極管開關(guān)
1.5.2 FET構(gòu)成的邏輯電路
1.5.3 邏輯電路圖
練習1 數(shù)字電路和Basys板
第2章 Digilent FPGA開發(fā)板介紹
2.1 概述
2.2 Digilent開發(fā)板參考資料
練習2 DigilentFPGA開發(fā)板介紹
實驗工程2 開發(fā)板檢驗和基本邏輯電路
附錄 用Adept對Digilent開發(fā)板進行編程
第3章 邏輯電路結(jié)構(gòu)與CADT具簡介
3.1 概述
3.2 邏輯電路基本結(jié)構(gòu)簡介
3.2.1 原理圖及其原型
3.2.2 組合電路結(jié)構(gòu)
3.2.3 SOP與POS電路
3.2.4 異或運算
3.3 CAD工具簡介
3.3.1 產(chǎn)品設(shè)計流程
3.3.2 電路仿真
練習3 邏輯電路結(jié)構(gòu)
實驗工程3 電路原理圖繪制簡介
附錄 Weh Pack原理圖設(shè)計入門指南
第4章 邏輯化簡
4.1 概述
4.2 背景介紹
4.3 布爾代數(shù)
4.4 邏輯圖
4.5 邏輯函數(shù)的不完整表述（無關(guān)項）
4.6 加入變量
4.7 基于計算機的邏輯化簡算法
練習4 邏輯化簡
實驗工程4 邏輯化簡
第5章 VHDL語言介紹
5.1 概述
5.2 背景介紹
5.2.1 電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計與行為設(shè)計比較
5.2.2 綜合與仿真
5.3.VHDL語言介紹
5.3.1.信號的賦值
5.3.2 使用Xilinx VHDL工具
實驗工程5 VHDL介紹
附錄 使用Xilinx VHDL工具
第6章 組合邏輯塊
6.1 概述
6.2 背景介紹
6.2.1 信號的二進制碼（總線）
6.2.2 多輸出電路的化簡
6.3 組合電路塊
6.3.1 數(shù)據(jù)選擇器（多路選擇器）
6.3.2 譯碼器
6.3.3 數(shù)據(jù)分配器
6.3.4 七段顯示器和譯碼器
6.3.5 優(yōu)先編碼器
6.3.6 移位寄存器
練習6 組合邏輯塊
實驗工程6 組合邏輯塊
第7章 組合算術(shù)電路
7.1 概述
7.2 背景介紹
7.2.1 位分段設(shè)計方法
7.2.2 比較器
7.2.3 加法器
7.2.4 減法器
7.2.5 負數(shù)
7.2.6 加法／減法器
7.2.7 加法器溢出
7.2.8 硬件乘法器
7.2.9 ALU電路
7.2.1 0VHDL的ALU行為描述
7.3 VHDL進階
7.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計與行為設(shè)計比較
7.3.2 VHDL中的模塊化設(shè)計
7.3.3 VHDL中的算術(shù)函數(shù)
練習7 組合算術(shù)電路
實驗工程7 組合算術(shù)電路
第8章 信號傳輸延遲
8.1 概述
8.2 邏輯電路中的傳輸延遲
8.2.1 電路延遲與CAD工具
8.2.2 在VHDL源文件中指定電路的延遲
8.2.3 毛刺
8.2.4 使用CAD工具生成延遲
實驗工程8 信號傳輸延遲
附錄 ISE／Web Pack仿真器后布線模式運行
第9章 基本存儲電路
9.1 概述
9.2 背景介紹
9.2.1 存儲器電路介紹
9.2.2 基本單元
9.2.3 D鎖存器
9.2.4 D觸發(fā)器
9.2.5 存儲器復(fù)位信號
9.2.6 存儲器的其他輸人信號
9.2.7 其他類型觸發(fā)器
9.2.8 寄存器
9.2.9 其他類型存儲器電路
9.2.10 存儲電路的VHDL描述
9.2.11 VHDL中的進程語句
實驗工程9 基本存儲電路
第10章 時序電路的結(jié)構(gòu)化設(shè)計
10.1 概述
10.2 背景介紹
10.2.1 時序電路的特征
10.2.2 時序電路設(shè)計
10.2.3 使用狀態(tài)圖來設(shè)計時序電路
10.2.4 時序電路的結(jié)構(gòu)化設(shè)計
10.2.5 二進制計數(shù)器
10.2.6 用VHDL描述二進制計數(shù)器
練習10 時序電路的結(jié)構(gòu)化設(shè)計
實驗工程10 時序電路的結(jié)構(gòu)化設(shè)計
相互連接以實現(xiàn)特定功能的電子元件的集合通常稱之為電路。電路一詞的來源是因為電能必須從電源的正極流出，通過一個或多個電子器件并最后返回到電源的負極，從而形成了電路。如果電子器件和電源正極或負極間的連接斷開，電路將被破壞，器件將不能工作。
現(xiàn)代電路中有許多不同類型的電子元件和設(shè)備，包括電阻、電容、電感、半導體元件（如二極管、三極管、集成電路等）、傳感器（包括麥克風、光敏元件和運動傳感器等）、執(zhí)行器（如電動機、電磁線圈）以及各種其他電子器件如發(fā)熱、發(fā)光器件。電路中的元器件通過導體或電線相連。這些導線能輸送電流到電路中不同的地方。一條連線一旦連接兩個或更多的元件，它和所有這些附加的元件連接器形成一個單獨的電路節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)。對于給定的網(wǎng)絡(luò)，其上面的任何電氣行為都能夠?qū)⑿畔鬏數(shù)脚c之相連網(wǎng)絡(luò)上的所有器件。有些網(wǎng)絡(luò)給器件提供電力，另外一些網(wǎng)絡(luò)在器件間傳遞信息。網(wǎng)絡(luò)所傳遞的信息稱為信號，且信號在電路中傳遞編碼為電平的信息。信號網(wǎng)絡(luò)用的導體越小，傳輸?shù)碾娏髟叫 鬟f能量的網(wǎng)絡(luò)稱為電網(wǎng)（或簡稱為電源），它在電路中傳遞電功率。電力網(wǎng)絡(luò)中的導體通常比信號網(wǎng)絡(luò)中的大，因為它們要傳輸較大的電流。
電氣電路用電功率實現(xiàn)某些功能，如使元件發(fā)熱或發(fā)光、使電動機運轉(zhuǎn)或產(chǎn)生電磁場。電子電路不同于電氣電路。因為在電子電路中，使用的器件可以用其他電信號來控制。也就是說，電子電路由一些用電流去控制電流的器件組成。大多數(shù)電子電路使用5～10V的電壓；過去幾年，電路中的信號都在3～5V之間。某些電子電路可以用連續(xù)電平來表示編碼的信息，該電平在電源高、低電平之間是連續(xù)的——這樣的電路被稱為模擬電路。例如，語音電平變換器（也就是麥克風）可以將聲音的壓力按一定比例轉(zhuǎn)換為0～3V的電信號。這樣的話，如果聲波本身是連續(xù)的，那么麥克風輸出的電平信號也是連續(xù)的。其他電路只使用兩種離散的電平來表達信息。通常，這兩種電平由相同電壓的電源提供。這種電路被稱作數(shù)字電路，所有信息必須以二進制數(shù)碼表示，OV（或地電平）表示一種信息，3.3 V表示另一種信息（哪怕電源提供的電壓更高）。本書只討論數(shù)字電路。
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