圖書簡介
數字系統用於執行數據處理和控制任務。為了有效地實現不同的設計目標，我們設計了不同的結構，這也就產生了這樣或那樣不同的系統。例如台式計算機和汽車發動機控制器，用途的不同導致它們之間具有相當大的特性差異。儘管存在這些差異，但它們實質上是基於許多相同的基本組成模組和概念而構建的。從眾多技術和方法中選擇合適的技術來開發適宜的系統結構，具備這樣的能力，是數字系統設計的基礎和關鍵。數字系統設計覆蓋了許多領域。對於缺乏該領域設計經驗的人來說，完全掌握數字系統中彼此相關的知識是一個很大的挑戰。
目錄
序Ⅲ
致謝Ⅸ
第1篇數字基礎
第1章數字邏輯3
1.1布爾邏輯3
1.2布爾操作6
1.3卡諾圖7
1.4二進制與十六進制10
1.5二進制加法12
1.6減法及負數14
1.7乘法和除法15
1.8觸發器和鎖存器16
1.9同步邏輯20
1.10同步時序分析21
1.11時鐘偏移23
1.12時鐘抖動25
1.13邏輯模組25
第2章積體電路和7400邏輯系列29
2.1積體電路29
2.2積體電路封裝34
2.37400系列離散邏輯器件37
2.47400系列在邏輯設計中的套用39
2.5採用7400系列實現的同步邏輯設計42
2.67400系列的常用參數46
2.7數字積體電路的數據手冊的說明48
第3章基本計算機結構52
3.1數字計算機53
3.2微處理器組成55
3.3子程式和堆疊57
3.4啟動和中斷60
3.5一個8位計算機的設計實例61
3.6地址分段65
3.7直接存儲器訪問DMA67
3.8微處理器匯流排擴展69
3.9彙編語言和定址模式71
第4章存儲器75
4.1存儲器分類75
4.2EPROM77
4.3FLASH存儲器79
4.4EEPROM83
4.5異步SRAM84
4.6異步DRAM85
4.7多連線埠存儲器90
4.8FIFO92
第5章串列通信95
5.1串列和並行通信95
5.2通用異步收發器UART97
5.3ASCII數據描述100
5.4RS232102
5.5RS422106
5.6數據機和波特率107
5.7網路拓撲108
5.8網路數據格式110
5.9RS485112
5.10一個簡單的RS485網路113
5.11晶片間的串列通信118
第6章具有指導意義的微處理器和微型計算機組件121
6.1進展121
6.2Motorola6800微處理器系列122
6.3Intel8051微控制器系列126
6.4MICROCHIPPIC微控制器系列132
6.5Intel8086——16位微處理器系列135
6.6MOTOROLA68000——16/32位微處理器系列139
第2篇高級數字系統
第7章先進的微處理器概念147
7.1精簡指令集RISC和複雜指令集CISC147
7.2高速快取CACHE結構151
7.3實際套用中的CACHE157
7.4虛擬存儲和存儲管理單元160
7.5超標量和超流水結構164
7.6浮點算術167
7.7數位訊號處理器169
7.8性能評測171
第8章高性能存儲技術174
8.1同步DRAM174
8.2雙倍速SDRAM180
8.3同步SRAM183
8.4DDR和QDRSRAM186
8.5按內容定址的存儲器CAM189
第9章網路193
9.1第一層和第二層協定193
9.2第三層和第四層協定194
9.3物理介質197
9.4信道編碼198
9.58B10B編碼203
9.6錯誤檢測207
9.7校驗和208
9.8循環冗餘校驗210
9.9乙太網217
第10章邏輯設計與有限狀態機222
10.1硬體描述語言HDL222
10.2CPU支持邏輯228
10.3時鐘域交叉235
10.4有限狀態機239
10.5有限狀態機實現的匯流排控制243
10.6有限狀態機的最佳化245
10.7流水線247
第11章可程式邏輯器件251
11.1定製和可程式邏輯251
11.2GAL和PAL254
11.3CPLD257
11.4FPGA259
第3篇數字系統的模擬基礎
第12章電學基礎267
12.1基本電路267
12.2環路和節點分析268
12.3電阻等效270
12.4電容272
12.5電容的交流特性274
12.6電感275
12.7非理想RLC模型276
12.8頻域分析278
12.9低通和高通濾波器282
12.10帶通和帶阻濾波器285
12.11變壓器287
第13章二極體和三極體291
13.1二極體291
13.2電源電路中的二極體293
13.3數字套用中的二極體296
13.4雙極型三極體298
13.5基於雙極型電晶體實現的數字放大器299
13.6基於雙極型電晶體實現邏輯功能302
13.7場效應電晶體304
13.8功率FET和JFET307
第14章運算放大器310
14.1理想運算放大器310
14.2實際的運算放大器特性315
14.3頻寬限制322
14.4輸入電阻324
14.5加法放大器電路327
14.6有源濾波器330
14.7比較器和滯回331
第15章數字系統的模擬接口338
15.1模擬和數字領域的轉換338
15.2採樣率和混淆340
15.3ADC電路344
15.4DAC電路347
15.5數據轉換系統中的濾波器349
第4篇數字系統設計實踐
第16章時鐘分布353
16.1石英振盪器和陶瓷共振器353
16.2低偏移時鐘緩衝器355
16.3零延遲緩衝器：PLL358
16.4頻率合成362
16.5延遲鎖環364
16.6源同步時鐘控制365
第17章電壓調節和電源分布369
17.1電壓調節基礎370
17.2熱分析373
17.3齊納二極體和旁路穩壓器375
17.4電晶體和離散序列穩壓器377
17.5線性調節器381
17.6開關調節器385
17.7電源分布387
17.8電學完整性391
第18章信號完整性395
18.1傳輸線395
18.2端接400
18.3串擾405
18.4電磁干擾407
18.5接地和電磁兼容性410
18.6靜電泄放412
第19章成功設計416
19.1實際技術416
19.2印刷電路板419
19.3手工布線電路422
19.4微處理器復位425
19.5可調試設計427
19.6邊界掃描428
19.7診斷軟體430
19.8電路圖輸入和Spice433
19.9測試設備438
附錄A進一步教育441
