数字逻辑与VHDL程序设计

第1章 数字逻辑基础

1.1 数字电路与数字信号

1.1.1 数字技术的发展和应用

1.1.2 模拟信号和数字信号

1.1.3 数字信号的描述方法

1.2 数制与码制

1.2.1 进位计数制

1.2.2 进位计数制的相互转换

1.2.3 二进制编码

1.2.4 字符编码

1.3 逻辑函数

1.3.1 逻辑函数的基本概念

1.3.2 基本逻辑运算

1.3.3 几种常用的逻辑运算

1.3.4 逻辑函数的表示方法

1.4 逻辑代数

1.4.1 逻辑代数的基本定律

1.4.2 逻辑代数运算的基本规则

1.4.3 用逻辑代数化简逻辑函数

1.5 卡诺图

1.5.1 逻辑函数的最小项

1.5.2 卡诺图的结构

1.5.3 用卡诺图化简逻辑函数

1.5.4 具有约束的逻辑函数的化简

1.6 逻辑系列及其特性

1.6.1 TTL系列简介

1.6.2 TTL系列参数和特性

1.6.3 CMOS系列简介

1.6.4 射极耦合逻辑系列简介

习题

第2章 可编程逻辑器件及MAX+plusⅡ的使用

2.1 简单可编程逻辑器件

2.1.1 PLD

2.1.2 PLA

2.1.3 PAL

2.1.4 GAL

2.2 复杂可编程逻辑器件（CPLD）

2.2.1 CPLD概述

2.2.2 CPLD的基本结构

2.2.3 CPLD的编程

2.3 现场可编程门阵列（FPGA）

2.3.1 FPGA概述

2.3.2 FPGA的基本结构

2.3.3 FPGA的编程

2.3.4 CPLD/FPGA主流产品

2.4 MAX+plusⅡ的使用

2.4.1 MAX+plusⅡ概述

2.4.2 设计输入

2.4.3 LPM和IP核

2.4.4 项目编译

2.4.5 项目校验

2.4.6 器件编程与配置

习题

第3章 组合逻辑电路

3.1 组合逻辑电路的分析和设计

3.1.1 组合逻辑电路的分析

3.1.2 组合逻辑电路的设计

3.1.3 组合逻辑电路中的竞争冒险

3.2 编码器和译码器

3.2.1 编码器的基本原理

3.2.2 译码器的基本原理

3.3 数据选择器和比较器

3.3.1 数据选择器的基本原理

3.3.2 比较器的基本原理

3.4 算术运算电路

3.4.1 一位半加器和全加器的基本原理

3.4.2 多位加法器的基本原理

3.4.3 减法器的基本原理

习题

第4章 锁存器和触发器

4.1 概述

4.2 锁存器

4.2.1 SR锁存器的基本原理

4.2.2 D锁存器的基本原理

4.3 触发器

4.3.1 RS型触发器的基本原理

4.3.2 JK触发器的基本原理

4.3.4 D触发器的基本原理

习题

第5章 时序逻辑电路

5.1 时序逻辑电路的基本概念

5.2 时序逻辑电路的分析和设计

5.2.1 时序逻辑电路的分析

5.2.2 时序逻辑电路的设计

5.3 寄存器

5.3.1 寄存器的基本原理

5.3.2 移位寄存器的基本原理

5.4 计数器

习题

第6章 存储器

6.1 随机存储器（RAM）

6.1.1 随机存储器概述

6.1.2 随机存储器的结构与基本原理

6.2 只读存储器（ROM）

6.2.1 只读存储器（ROM）概述

6.2.2 只读存储器的结构与基本原理

6.3 存储器容量的扩充

6.3.1 字长位数扩展

6.3.2 字存储容量扩展

习题

第7章 VHDL语言基础

7.1 VHDL简介

7.1.1 VHDL的特点

7.1.2 VHDL语言的发展趋势

7.1.3 Verilog HDL

7.2 VHDL语言的程序结构

7.2.1 库

7.2.2 实体

7.2.3 结构体

7.2.4 程序包

7.2.5 配置

7.3 VHDL语言的词法

7.3.1 标识符

7.3.2 词法单元

7.3.3 数据对象

7.3.4 数据类型

7.3.5 运算符

7.4 VHDL语言的语法

7.4.1 顺序语句

7.4.2 并行语句

思考题与习题

第8章 基于VHDL的基本数字电路设计

8.1 组合逻辑电路的设计

8.1.1 门电路设计

8.1.2 三态门及总线缓冲器电路设计

8.1.3 编码器设计

8.1.4 译码器设计

8.1.5 多路选择器设计

8.1.6 比较器设计

8.1.7 运算电路设计

8.2 时序逻辑电路设计

8.2.1 时钟描述

8.2.2 复位描述

8.2.3 触发器设计

8.2.4 锁存器

8.2.5 寄存器设计

8.2.6 移位寄存器

8.2.7 计数器

8.2.8 分频器

8.3 状态机

8.3.1 状态机概述

8.3.2 状态机的建模

8.3.3 状态机的设计步骤

8.3.4 状态机的设计实例

8.3.5 Moore型状态机的复位

8.3.6 Moore型状态机的信号输出方式

思考题与习题

第9章 典型数字系统设计

9.1 数字系统概述

9.1.1 数字系统的组成

9.1.2 数字系统的设计方法

9.1.3 设计的基本准则

9.2 微波炉控制芯片的设计

9.2.1 芯片概述

9.2.2 芯片功能设计

9.2.3 VHDL程序实现

9.3 交通灯控制器的设计

9.3.1 设计要求

9.3.2 交通灯系统组成

9.3.3 交通灯模块电路的VHDL语言实现

思考题与习题

附录A VHDL保留字

附录B 常用VHDL开发软件

附录C QuartusII软件的使用

C.1 启动Quartus II

C.2 VHDL语言输入与编译

C.3 文件下载

C.4 使用Flash Loader（JTAG模式）下载EPCS器件

参考文献