VHDL数字设计与计算机设计基础

作者:Richard S. Sandige Michael L. Sandige 著 罗嵘 汪玉 单羿 等译

丛书名:世界著名计算机教材精选

定价:99元

印次:1-1

ISBN:9787302394440

出版日期:2015.11.01

印刷日期:2015.10.28

图书责编:龙启铭

图书分类:教材

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在数字设计所涵盖的章节中,第1章介绍布尔代数的相关知识,引入通用的硬件描述语言VHDL来描述简单的组合逻辑电路,以便读者可以根据需要使用来自不同公司的VHDL工具。第2章简述数字信号与模拟信号的不同,介绍了二进制数制转换方法和二进制码制,并给出了利用卡诺图进行组合逻辑化简的方法。第3章和第4章详细介绍组合逻辑电路的分析和设计方法,以及用VHDL如何设计此类电路。第5章和第6章给出了双稳态存储器和简单有限状态机等时序逻辑电路的VHDL设计方法。第7章给出了计算机设计所涉及的基本电路,特别是加法器电路。第8章给出了采用可编程逻辑器件和多路选择器树结构的电路实现技术。第9章介绍了用VHDL设计复杂有限状态机的方法。   计算机设计部分所涵盖的章节分成两部分:第10~17章详细介绍VBC1(非常基本计算机1)的指令、模块和系统设计,第18章和第19章则在VBC1的基础之上,设计了更为复杂的VBC1-E。   除此之外,本书的附录A详细介绍了读者学习本书时的34个设计实验,附录B至附录E给出了完成附录A的设计实验所需的仿真方法、管脚绑定、EASY1工具和将指令加载到存储器中的方法。   本书第1~4章由清华大学电子系罗嵘翻译,第5~7章由王聪翻译,第8~11章由汪玉翻译,第12~16章由单羿翻译,第17~25章由王子龙翻译,附录A至附录E由王文强翻译,全书由罗嵘审校。

Richard Sandige,美国,大学教授�

本书可作为大学一年级学生的数字设计课程的教材,也可作为大学二年级或以上学生的计算机设计课程的教材。本书所涉及的内容适合学习计算机工程、计算机科学和电机工程的学生。本书使用螺旋式教学方式:先提出设计问题,然后在相同的章节或后面的章节中,或者当出现一个不同的设计问题时再强调相同的概念,或者用不同的技术研究相同的问题。这样做可以加强记忆。   本书无须先修内容,但是计算机导论及初级编程课程通常会对学生学习VHDL和汇编语言编程有所帮助。 本书主要特点 * 本书讲授和使用通用的VHDL代码,以便读者可以根据需要使用来自不同公司的VHDL工具。 * 课程中为了平衡,可同时讲授传统和现代VHDL设计。 * 使用作为互动工具的卡诺图浏览器程序,教给学生使用两变量、三变量和四变量卡诺图的方法。 * 教会学生如何设计4位教学版的VBC1(非常基本计算机1)和VBC1-E(VBC1的增强版本)。这两种不同的计算机版本可以下载到开发板上的FPGA中,且可用汇编语言编程。 * 本书提供编辑/汇编/仿真程序,用来指导学生如何编写4位教学版计算机的程序。 * 本书提供一个存储器加载软件程序,来教会学生如何设计指令存储器的加载器。 * 每章都有一个或多个实验,并用数字编号;许多实验设置了推荐的课前作业,这些作业与编写汇编语言程序或者进行仿真有关。 * 按照书中的每一节给出相应的课后习题。 章节和内容概述   在本书的数字设计部分,第1~9章覆盖了如下内容: * 第1章介绍组合逻辑电路的VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)。 * 提供了34个实验,以便学生们通过实践来学习。实验1...

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第1章  布尔代数、布尔函数、VHDL和门 1

1.1  引言 1

1.2  布尔代数基础 1

1.2.1  维恩图 2

1.2.2  布尔函数的黑盒子 3

1.2.3  基本逻辑符号 4

1.2.4  布尔代数公理 6

1.2.5  布尔代数定理 7

1.2.6  布尔代数定理的证明 8

1.3  从真值表推导出布尔函数 9

1.3.1  用函数的1值推导出布尔函数 10

1.3.2  用函数的0值推导出布尔函数 11

1.3.3  用最小项和最大项推导出布尔函数 11

1.4  简单门函数的VHDL设计 14

1.4.1  NOT函数的VHDL设计 14

1.4.2  AND函数的VHDL设计 16

1.4.3  OR函数的VHDL设计 17

1.4.4  XOR函数的VHDL设计 19

1.4.5  NAND函数的VHDL设计 20

1.4.6  NOR函数的VHDL设计 22

1.4.7  XNOR函数的VHDL设计 23

1.4.8  BUFFER函数的VHDL设计 25

1.4.9  用标准形式给出的任意布尔函数的VHDL设计 27

1.5  有关逻辑门的更多内容 29

1.5.1  等价门符号 29

1.5.2  全功能门 30

1.5.3  等价门电路 30

1.5.4  门的简化描述名称 31

1.5.5  门的国际逻辑符号 32

习题 33

第2章  数制转换、码制和函数最简化 39

2.1  引言 39

2.2  数字电路与模拟电路 39

2.2.1  人类心脏的数字化信号 39

2.2....