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數字邏輯原理與工程設計(第2版)(簡體書)
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數字邏輯原理與工程設計(第2版)(簡體書)

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商品簡介

《高等學校計算機科學與技術系列教材:數字邏輯原理與工程設計(第2版)》系統地闡述了數字邏輯電路的分析、設計方法以及數字系統的工程實現技術,主要內容包括數制與編碼,布爾代數基礎,邏輯門電路,組合邏輯電路的分析和設計,觸發器,時序電路,數字系統設計基礎,可編程邏輯器件,VerilogHDL語言和基於FPGA的數字系統設計實例。
《高等學校計算機科學與技術系列教材:數字邏輯原理與工程設計(第2版)》採用實例教學的組織形式,內容由淺入深,易於理解和掌握,可作為高等學校計算機類、電子類和自動化類等有關專業的教材和參考書,也可供有關專業工程技術人員參考。

名人/編輯推薦

《普通高等教育"十一五"國家級規劃教材?高等學校計算機科學與技術系列教材:數字邏輯原理與工程設計(第2版)》采用實例教學的組織形式,內容由淺入深,易于理解和掌握,可作為高等學校計算機類、電子類和自動化類等有關專業的教材和參考書,也可供有關專業工程技術人員參考。

目次

第一章數制與編碼
引言
1.1進位計數制與數制轉換
1.1.1進位計數制及其表示
1.1.2數制轉換
1.2帶符號二進制數的代碼表示
1.2.1原碼
1.2.2反碼
1.2.3補碼
1.2.4原碼、反碼和補碼之間的轉換
1.2.5溢出的判斷和變形碼.
1.3其他常用編碼
1.3.1十進制數的二進制編碼
1.3.2字符代碼
1.3.3可靠性編碼
小結
習題1

第二章布爾代數基礎
引言
2.1布爾代數的基本概念
2.1.1布爾變量及其基本運算
2.1.2布爾函數及其表示方法
2.1.3布爾函數的“相等”概念
2.2布爾代數的公式、定理和規則
2.2.1布爾代.數的基本公式
2.2.2布爾代數的主要定理
2.2.3布爾代數的重要規則
2.3布爾函數的基本形式
2.3.1函數的“積之和”與“和之積”表示形式
2.3.2函數的“標準積之和”與“標準和之積”形式
2.4不完全確定的布爾函數
2.5布爾函數的化簡
2.5.1代數化簡法
2.5.2卡諾圖化簡法
2.5.3列表化簡法
小結
刁題2

第三章邏輯門電路
引言
3.1半導體器件的開關特性
3.1.1二極管的開關特性
3.1.2三極管的開關特性
3.1.3MOS管的開關特性
3.2基本邏輯門電路
3.2.1“與”門電路
3.2.2“或”門電路
3.2.3“非”門電路
3.3TTL門電路
3.3.1TTL“與非”門
3.3.2集電極開路門和三態門
3.3.3其他邏輯功能的TTL門電路
3.4CMOS門電路
3.4.1CMOS反相器
3.4.2其他邏輯功能的CMOS門
……
第七章數字系統設計基礎
第八章可編程邏輯器件
第九章VerilogHDL語言
第十章基於FPGA的數字系統設計實例

書摘/試閱



3.可測性設計
隨著數字系統規模和復雜性的不斷增加,測試的難度也在不斷加大,為了較好地完成測試任務,達到較高的故障覆蓋率和較高的測試速度,必須在設計過程中考慮測試問題,也就是通過設計方面的支持和優化,保證系統的信號線具有更高的可控性和可觀察性。信號線的控制性是指通過電路的基本輸入為該信號線賦予所要求值的容易程度,越容易則表示可控制性越強;而可觀察性是指信號線的當前邏輯值傳播到可供觀察的輸出信號的難易程度,越容易則表示可觀察性越強。因此,可測試性設計定義為:使測試生成和應用更加容易的設計方法和相關技術。目前,可測性設計已經成為現代集成電路設計,特別是SOC設計中必不可少而且非常重要的一環。雖然可測性設計必然會帶來性能方面一定程度的下降,同時也會造成硬件開銷的增加,但是這些缺點和可測性設計所帶來的好處比較起來是瑕不掩瑜的,隨著集成度的提高、速度的不斷提升,上述缺點已經得到了很大程度的改進。
可測性設計主要包括以下兩個方面的內容。
(1)需要遵循的一些設計原則
為了達到支持測試的目的,需要在設計時考慮可控性和可觀察性的支持,具體歸納起來就是一些需要遵循的設計規則,如:
避免異步反饋信號;
保證觸發器具有初始化功能;
避免出現冗余的門,避免大扇出的門;
給較難控制的信號增加測試控制邏輯;
避免使用由門控制的時鐘;
考慮ATE需求(如三態等)。
(2)支持可測性的結構方法
支持可測性的設計方法最好是通過硬件結構來支持測試的高效進行,保證具有較好的可控性和可觀察性,具體來說有以下幾種方法。
①全掃描
電路中所有觸發器都置于一條掃描鏈上,在應用測試向量之前先通過掃描鏈給所有的觸發器置值,測試向量應用后再通過掃描鏈把所有觸發器的值掃描出來,這樣,電路中所有的觸發器就全部變成可控制的和可觀察的,測試生成問題也就簡化成測試電路中的組合邏輯了。顯然,掃描鏈的構造是本方法的關鍵,主要有基于多路選擇器的掃描設計和電平敏感掃描設計(Level Sensitive Scan Design,LSSD)兩種設計技術。下面以基于多路選擇器的掃描設計為例進行簡單的介紹。

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