數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設計：基于Proteus VSM和Verilog HDL

第1章　基礎知識
1.1概述
1.1.1數(shù)字信號與模擬信號
1.1.2數(shù)字系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
1.2常用數(shù)制及其轉(zhuǎn)換
1.2.1十進制
1.2.2二進制
1.2.3二進制與十進制之間的相互轉(zhuǎn)換
1.2.4八進制數(shù)和十六進制數(shù)及其與二進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換
1.2.5八進制在數(shù)制轉(zhuǎn)換中的橋梁作用
1.2.6不同數(shù)制數(shù)據(jù)的后綴表示
1.3帶符號二進制數(shù)的表示方法
1.3.1原碼
1.3.2反碼
1.3.3補碼
1.3.4二進制數(shù)的加、減法運算
1.4常用編碼
1.4.1二?十進制編碼(BCD碼)
1.4.2格雷碼
1.4.3ASCII碼
1.5Proteus軟件簡介
1.5.1Proteus簡介
1.5.2Proteus ISIS簡介
1.5.3Proteus ISIS實用快捷鍵
本章　小結(jié)
思考題與習題19[][]◆[]數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設計——基于Proteus VSM和Verilog HDL目錄[][]第2章　邏輯代數(shù)基礎
2.1邏輯變量與邏輯函數(shù)
2.2基本邏輯運算與基本邏輯門
2.2.1邏輯與運算和與門
2.2.2邏輯或運算和或門
2.2.3邏輯非運算和非門
2.2.4基本邏輯門的其他符號表示
2.2.5由基本邏輯門構(gòu)成的其他復合門
2.3邏輯代數(shù)的公式與規(guī)則
2.3.1基本公式
2.3.2常用公式
2.3.3關(guān)于等式的基本規(guī)則
2.4邏輯函數(shù)的表示方法
2.4.1邏輯真值表
2.4.2邏輯函數(shù)表達式
2.4.3邏輯圖
2.4.4卡諾圖
2.4.5波形圖
2.5邏輯函數(shù)的標準形式
2.5.1常用的邏輯函數(shù)式
2.5.2邏輯函數(shù)的與?或式和或?與式
2.5.3最小項和最大項
2.5.4邏輯函數(shù)的標準與?或式和標準或?與式
2.6邏輯函數(shù)的化簡方法
2.6.1邏輯函數(shù)的公式法化簡
2.6.2邏輯函數(shù)的卡諾圖法化簡
本章　小結(jié)
思考題與習題
第3章　邏輯門電路
3.1基本邏輯門電路
3.1.1二極管門電路
3.1.2三極管非門電路
3.2CMOS管門電路
3.2.1CMOS反相器
3.2.2CMOS與非門
3.2.3CMOS或非門
3.2.4其他類型CMOS門
3.3TTL門電路
3.3.1TTL與非門的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
3.3.2TTL與非門的電壓傳輸特性與抗干擾能力
3.3.3TTL與非門的I/O特性與帶負載能力
3.3.4TTL與非門的動態(tài)特性
3.3.5TTL與非門的主要性能參數(shù)
3.4CMOS和TTL集成邏輯門電路簡介
3.4.1CMOS集成邏輯門電路
3.4.2TTL集成邏輯門電路
本章　小結(jié)
思考題與習題
第4章　組合邏輯基礎
4.1概述
4.2組合邏輯電路的分析
4.3組合邏輯電路的設計
4.4組合邏輯電路中的競爭?冒險
4.4.1競爭?冒險的產(chǎn)生
4.4.2競爭?冒險的判斷
4.4.3競爭?冒險的消除方法
4.5組合邏輯電路的Verilog HDL編程入門
4.5.1可編程邏輯器件與硬件描述語言簡介
4.5.2Verilog HDL組合邏輯電路設計實例
本章　小結(jié)
思考題與習題
第5章　組合邏輯電路
5.1譯碼器
5.1.1二進制譯碼器
5.1.2二?十進制譯碼器
5.1.3半導體數(shù)碼管和七段字形碼譯碼器
5.2編碼器
5.2.1二進制編碼器
5.2.2二進制優(yōu)先編碼器
5.2.3二?十進制編碼器
5.3數(shù)據(jù)分配器與數(shù)據(jù)選擇器
5.3.1數(shù)據(jù)選擇器
5.3.2數(shù)據(jù)分配器
5.4數(shù)值比較電路
5.4.1比較原理
5.4.24位比較器
5.5算術(shù)運算電路
5.5.1二進制加法器
5.5.2二進制減法器
5.6奇偶校驗電路
5.6.1奇偶校驗的基本原理
5.6.2集成電路奇偶校驗發(fā)生器/校驗器
5.7中規(guī)模集成電路構(gòu)成組合電路的分析與設計
5.7.1分析方法
5.7.2設計方法
本章　小結(jié)
思考題與習題
第6章　時序邏輯基礎
6.1時序邏輯電路概述
6.1.1時序邏輯電路的特點
6.1.2時序邏輯電路的結(jié)構(gòu)模型
6.1.3時序邏輯電路的分類
6.1.4時序邏輯電路的表示方法
6.2觸發(fā)器
6.2.1RS觸發(fā)器
6.2.2D觸發(fā)器
6.2.3JK觸發(fā)器
6.2.4T觸發(fā)器
6.2.5不同類型觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換
6.2.6集成觸發(fā)器及其參數(shù)
6.3基于觸發(fā)器時序邏輯電路的分析
6.3.1基于觸發(fā)器時序邏輯電路的分析步驟
6.3.2基于觸發(fā)器時序邏輯電路的分析舉例
6.4基于觸發(fā)器時序邏輯電路的設計
6.4.1基于觸發(fā)器時序邏輯電路的設計步驟
6.4.2基于觸發(fā)器時序邏輯電路的設計舉例
本章　小結(jié)
思考題與習題
第7章　時序邏輯電路
7.1寄存器
7.1.1數(shù)碼寄存器
7.1.2鎖存器
7.1.3移位寄存器
7.2計數(shù)器
7.2.1計數(shù)器分類
7.2.2同步集成計數(shù)器
7.2.3異步集成計數(shù)器
7.2.4基于MSI計數(shù)器的任意M進制計數(shù)器
7.2.5移位寄存器型計數(shù)器
7.3順序脈沖發(fā)生器
7.3.1由計數(shù)器和譯碼器構(gòu)成的順序脈沖發(fā)生器
7.3.2環(huán)形計數(shù)器作為順序脈沖發(fā)生器
7.4基于MSI時序邏輯電路的分析與設計
7.4.1基于MSI時序邏輯電路的分析
7.4.2基于MSI時序邏輯電路的設計
本章　小結(jié)
思考題與習題
第8章　脈沖數(shù)字電路
8.1多諧振蕩器
8.1.1TTL環(huán)形多諧振蕩器
8.1.2CMOS多諧振蕩器
8.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.2.1微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.2.2積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.2.3集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.2.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用
8.3施密特觸發(fā)器
8.3.1施密特觸發(fā)器的特性
8.3.2門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器
8.3.3集成施密特觸發(fā)器
8.3.4施密特觸發(fā)器的應用舉例
8.4555定時器及其應用
8.4.1555定時器
8.4.2555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.4.3555定時器構(gòu)成多諧振蕩器
8.4.4555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器
本章　小結(jié)
思考題與習題
第9章　轉(zhuǎn)換電路
9.1數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路
9.1.1數(shù)/模轉(zhuǎn)換的基本概念
9.1.2權(quán)電阻網(wǎng)絡DAC
9.1.3倒T型電阻網(wǎng)絡DAC
9.1.4DAC的主要技術(shù)指標
9.1.5集成DAC及應用舉例
9.2模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路
9.2.1逐次逼近型ADC
9.2.2并行比較型ADC
9.2.3雙積分型ADC
9.2.4ADC的主要技術(shù)指標
9.2.5集成ADC及應用舉例
9.3壓/頻轉(zhuǎn)換電路
9.3.1電壓/頻率轉(zhuǎn)換器LM331
9.3.2基于LM331的電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路
9.3.3基于LM331的頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路
本章　小結(jié)
思考題與習題
第10章　可編程邏輯基礎
10.1可編程邏輯概述
10.1.1PLD分類
10.1.2PLD的開發(fā)流程
10.1.3PLD的邏輯表示
10.2通用陣列邏輯GAL
10.2.1GAL的結(jié)構(gòu)及工作原理
10.2.2GAL的編程
10.3復雜可編程邏輯器件CPLD
10.3.1MAX7000系列CPLD
10.3.2Altera MAX Ⅱ系列CPLD
10.4現(xiàn)場可編程門陣列FPGA
10.4.1FPGA簡介
10.4.2Altera Cyclone系列FPGA
10.4.3Cyclone FPGA器件的編程
10.4.4Altera在Cyclone系列之后推出的新產(chǎn)品簡介
本章　小結(jié)
思考題與習題
第11章　數(shù)字系統(tǒng)設計基礎
11.1數(shù)字系統(tǒng)概述
11.1.1數(shù)字系統(tǒng)的基本概念
11.1.2數(shù)字系統(tǒng)設計的一般過程
11.2數(shù)字頻率計的原理與設計
11.2.1數(shù)字頻率計的原理
11.2.2數(shù)字頻率計的設計與實現(xiàn)
11.3十字路口交通燈控制系統(tǒng)設計
11.3.1設計要求
11.3.2設計原理
11.3.3Proteus ISIS環(huán)境下的設計與仿真
11.3.4基于Verilog HDL的設計
本章　小結(jié)
思考題與習題
附錄AProteus ISIS用法簡介309附錄BVerilog HDL語言簡介311B.1文字規(guī)則
B.2數(shù)據(jù)類型
B.3運算符
B.4基本語句
附錄CQuartus Ⅱ 9.1集成開發(fā)環(huán)境用法簡介317附錄D常用IC引腳圖
參考文獻323第7章　概時序邏輯電路論
7.1寄存器
7.1.1數(shù)碼寄存器
7.1.2鎖存器
7.1.3移位寄存器
7.2計數(shù)器
7.2.1計數(shù)器分類
7.2.2同步集成計數(shù)器
7.2.3異步集成計數(shù)器
7.2.4基于MSI計數(shù)器的任意M進制計數(shù)器
7.2.5移位寄存器型計數(shù)器
7.3順序脈沖發(fā)生器
7.3.1由計數(shù)器和譯碼器構(gòu)成順序脈沖發(fā)生器
7.3.2環(huán)形計數(shù)器作為順序脈沖發(fā)生器
7.4基于MSI時序邏輯電路的分析與設計
7.4.1基于MSI時序邏輯電路的分析
7.4.2基于MSI時序邏輯電路的設計
本章　小結(jié)
思考題與習題
第8章　脈沖數(shù)字電路
8.1多諧振蕩器
8.1.1TTL環(huán)形多諧振蕩器
8.1.2CMOS多諧振蕩器
8.2單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.2.1微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.2.2積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.2.3集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.2.4單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應用
8.3施密特觸發(fā)器
8.3.1施密特觸發(fā)器的特性
8.3.2門電路構(gòu)成的施密特觸發(fā)器
8.3.3集成施密特觸發(fā)器
8.3.4施密特觸發(fā)器的應用舉例
8.4555定時器及其應用
8.4.1555定時器
8.4.2555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
8.4.3555定時器構(gòu)成多諧振蕩器
8.4.4555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器
本章　小結(jié)
思考題與習題
第9章　轉(zhuǎn)換電路
9.1數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路
9.1.1數(shù)/模轉(zhuǎn)換的基本概念
9.1.2權(quán)電阻網(wǎng)絡DAC
9.1.3倒T型電阻網(wǎng)絡DAC
9.1.4DAC的主要技術(shù)指標
9.1.5集成DAC及應用舉例
9.2模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路
9.2.1逐次逼近型ADC
9.2.2并行比較型ADC
9.2.3雙積分型ADC
9.2.4ADC的主要技術(shù)指標
9.2.5集成ADC及應用舉例
9.3壓/頻轉(zhuǎn)換電路
9.3.1電壓/頻率轉(zhuǎn)換器LM331
9.3.2基于LM331的電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路
9.3.3基于LM331的頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路
本章　小結(jié)
思考題與習題
第10章　可編程邏輯基礎
10.1可編程邏輯概述
10.1.1PLD分類
10.1.2PLD的開發(fā)流程
10.1.3PLD的邏輯表示
10.2通用陣列邏輯GAL
10.2.1GAL的結(jié)構(gòu)及工作原理
10.2.2GAL的編程
10.3復雜可編程邏輯器件CPLD
10.3.1MAX7000系列CPLD
10.3.2Altera MAX II系列CPLD
10.4現(xiàn)場可編程門陣列FPGA
10.4.1FPGA簡介
10.4.2Altera Cyclone系列FPGA
10.4.3Cyclone FPGA器件的編程
10.4.4Altera在Cyclone系列之后推出的新產(chǎn)品簡介
本章　小結(jié)
思考題與習題
第11章　數(shù)字系統(tǒng)設計基礎
11.1數(shù)字系統(tǒng)概述
11.1.1數(shù)字系統(tǒng)的基本概念
11.1.2數(shù)字系統(tǒng)設計的一般過程
11.2數(shù)字頻率計的原理與設計
11.2.1數(shù)字頻率計的原理
11.2.2數(shù)字頻率計的設計與實現(xiàn)
11.3十字路口交通燈控制系統(tǒng)設計
11.3.1設計要求
11.3.2設計原理
11.3.3Proteus ISIS環(huán)境下的設計與仿真
11.3.4基于Verilog HDL的設計
本章　小結(jié)
思考題與習題
附錄AProteus ISIS用法簡介312附錄BVerilog HDL語言簡介314B.1文字規(guī)則
B.2數(shù)據(jù)類型
B.3運算符
B.4基本語句
附錄CQuartus II 9.1集成開發(fā)環(huán)境用法簡介320附錄D常用IC引腳圖
參考文獻326第1章　概論
1.1什么是單片機
1.2單片機的發(fā)展過程及趨勢
1.3單片機的特點及應用場合
1.4單片機與嵌入式系統(tǒng)
1.5MCS?51系列單片機
習題與思考
第2章　MCS?51單片機的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理
2.1單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.2單片機的封裝及引腳功能說明
2.2.1單片機的封裝
2.2.2單片機的引腳功能說明
2.3單片機的微處理器
2.3.1運算器
2.3.2控制器
2.3.3振蕩器、時鐘電路及時序
2.4單片機的復位
2.4.1單片機的復位功能
2.4.2常用的復位電路
2.5單片機的存儲系統(tǒng)
2.5.1單片機存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.5.2程序存儲器
2.5.3數(shù)據(jù)存儲器
2.5.4特殊功能寄存器
2.6MCS?51單片機并行I/O端口結(jié)構(gòu)及其功能
2.6.1并行I/O端口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)28[][]◆[]單片機原理與接口技術(shù)教程目錄[][]2.6.2并行I/O端口的讀?修改?回寫操作
2.7單片機外部總線擴展
2.7.1單片機外部總線擴展的結(jié)構(gòu)
2.7.2地址空間的分配及譯碼
2.7.3擴展外部程序存儲器的電路設計
2.7.4擴展外部數(shù)據(jù)存儲器的電路設計
2.8單片機定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及功能
2.8.1定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理
2.8.2定時器/計數(shù)器的控制與狀態(tài)寄存器
2.8.3MCS?51定時器/計數(shù)器0和1的工作方式
2.8.4MCS?51定時器/計數(shù)器2的工作方式
2.9串行通信
2.9.1串行通信概論
2.9.2串行通信總線標準及接口
2.9.3MCS?51串行接口的組成
2.9.4MCS?51串行接口的工作方式
2.9.5MCS?51串行接口波特率的設置
2.10中斷系統(tǒng)
2.10.1中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
2.10.2中斷響應
2.10.3中斷請求的撤銷
習題與思考
第3章　MCS?51單片機的指令系統(tǒng)
3.1指令系統(tǒng)概述
3.1.1指令的概念
3.1.2指令系統(tǒng)符號標識的說明
3.2尋址方式
3.2.1立即尋址
3.2.2寄存器尋址
3.2.3間接尋址
3.2.4直接尋址
3.2.5變址尋址
3.2.6相對尋址
3.2.7位尋址
3.3指令分類介紹
3.3.1數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.2算術(shù)運算類指令
3.3.3邏輯運算類指令
3.3.4控制轉(zhuǎn)移類指令
3.3.5布爾（位）處理類指令
習題與思考
第4章　MCS?51匯編語言程序設計
4.1匯編語言程序設計概述
4.1.1匯編語言程序設計的基本步驟與方法
4.1.2匯編語言設計常用偽指令簡介
4.2單片機匯編語言基礎程序設計舉例
4.2.1順序結(jié)構(gòu)程序設計
4.2.2分支結(jié)構(gòu)程序設計
4.2.3循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設計
4.2.4子程序設計
4.3匯編語言程序設計實例
4.3.1通過I/O端口驅(qū)動LED
4.3.2查詢方式的定時器應用
4.3.3中斷方式的定時器應用
習題與思考
第5章　單片機C語言程序設計
5.1C51的數(shù)據(jù)類型與基本運算
5.1.1C51的數(shù)據(jù)類型、變量及存儲模式
5.1.2運算符與表達式
5.1.3基本語句
5.2函數(shù)
5.2.1函數(shù)的定義
5.2.2函數(shù)的調(diào)用
5.2.3中斷服務函數(shù)與寄存器組選擇
5.2.4函數(shù)中變量的存儲方式
5.3數(shù)組與指針
5.3.1數(shù)組的定義和引用
5.3.2字符數(shù)組
5.3.3指針的概念
5.3.4數(shù)組的指針
5.3.5指針的地址計算
5.4結(jié)構(gòu)與聯(lián)合
5.4.1結(jié)構(gòu)變量的定義與引用
5.4.2結(jié)構(gòu)變量的初值
5.4.3結(jié)構(gòu)數(shù)組
5.4.4結(jié)構(gòu)指針
5.4.5聯(lián)合變量的定義與引用
5.5預處理器
5.5.1宏定義
5.5.2文件包含
5.5.3條件編譯
5.6C51程序?qū)嵗?br /> 5.6.1數(shù)據(jù)的分析和處理
5.6.2串行口數(shù)據(jù)收發(fā)
5.6.3查詢方式的定時器應用
5.6.4中斷方式的定時器應用
習題與思考
第6章　輸入輸出接口及系統(tǒng)擴展設計
6.1鍵盤及其接口設計
6.1.1鍵盤的基本工作原理
6.1.2獨立式鍵盤接口設計
6.1.3行列式鍵盤接口設計
6.2LED顯示器及其接口設計
6.2.1數(shù)碼管顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理
6.2.2數(shù)碼管的靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示
6.3字符點陣LCD顯示模塊的控制——模擬總線時序驅(qū)動
6.3.11602字符點陣式LCM簡介
6.3.21602 字符點陣式LCM與單片機的接口
6.4圖形點陣LCD顯示模塊的控制——擴展總線驅(qū)動
6.4.1128×64圖形點陣液晶顯示模塊簡介
6.4.2128×64圖形點陣式LCM和單片機的接口
6.5并行輸入輸出接口的擴展
6.5.1通過串行口擴展并行輸入輸出接口
6.5.2通過系統(tǒng)總線擴展并行I/O端口
6.6單片機I/O端口模擬時序操作擴展設備
6.6.1I2C串行總線的基本特點
6.6.2I2C串行總線通信協(xié)議
6.6.3單片機系統(tǒng)I2C串行總線應用實例
習題與思考
第7章　單片機串行通信接口
7.1Hello,World!
7.2單片機串行口查詢方式通信
7.2.1設計思路分析
7.2.2串行口查詢方式通信程序?qū)嵗?br /> 7.3單片機串行口中斷方式通信
7.3.1設計思路分析
7.3.2串行口中斷方式通信程序?qū)嵗?br /> 7.4通過16C550擴展串行通信接口
7.4.116C550簡介
7.4.2單片機控制16C550實現(xiàn)擴展串行口
7.5擴展串行口在GSM無線通信網(wǎng)絡中的應用
7.5.1GSM網(wǎng)絡概述
7.5.2GSM Modem模塊簡介
7.5.3通過GSM Modem收發(fā)短消息
7.5.4GSM Modem模塊與單片機的接口及應用
7.6通過RS?485總線實現(xiàn)單片機的多機通信
7.6.1單片機和RS?485總線收發(fā)器的接口電路設計
7.6.2單片機主從式多機通信的原理
7.6.3單片機主從式多機通信實例
習題與思考
第8章　電話通信接口
8.1電話用戶線接口簡介
8.1.1用戶線接口的功能
8.1.2用戶線接口信號分析
8.2用戶線信號檢測及控制電路的設計
8.2.1振鈴信號檢測電路
8.2.2雙音多頻信號譯碼電路
8.2.3電話接口電路
8.2.4繼電器控制電路
8.3電話遠程遙控系統(tǒng)的硬件電路設計
8.3.1CPU的選擇
8.3.2各部分電路的工作原理
8.4電話遠程遙控系統(tǒng)的軟件設計
8.4.1軟件系統(tǒng)分析
8.4.2系統(tǒng)軟件設計
習題與思考
第9章　以太網(wǎng)通信接口
9.1TCP/IP協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)處理
9.1.1TCP/IP協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)
9.1.2TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)的處理
9.2相關(guān)協(xié)議報文的格式
9.2.1以太網(wǎng)幀格式
9.2.2ARP報文格式
9.2.3IP報文格式
9.2.4ICMP報文格式
9.2.5UDP報文格式
9.3嵌入式精簡TCP/IP協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)及現(xiàn)實意義
9.3.1嵌入式精簡TCP/IP協(xié)議棧的總體結(jié)構(gòu)
9.3.2嵌入式精簡TCP/IP協(xié)議棧的現(xiàn)實意義
9.4以太網(wǎng)串行口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的硬件設計
9.4.1以太網(wǎng)接口芯片RTL8019AS
9.4.2單片機系統(tǒng)接口電路設計
9.5以太網(wǎng)串行口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的軟件設計
9.5.1串行口控制程序的設計
9.5.2RTL8019AS控制程序的設計
9.5.3精簡TCP/IP協(xié)議棧系統(tǒng)工作流程及代碼分析
9.5.4以太網(wǎng)串行口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊工作實測
習題與思考
參考文獻