數位邏輯－使用 VHDL (Digital Fundamentals with VHDL)

本書特色

過去的四分之一個世紀中，《數位邏輯基礎》
這本書廣泛談論到各種數位邏輯技術，已成
為有關數位電子學基礎課程的經典之作，本
書是其擴增內容的版本。如果你曾閱讀過
《數位邏輯基礎》這本書，目前又需要一本
討論有關VHDL和PLD方面的書籍，你可以選
購包括基礎和進階課程的《數位邏輯-使用VHDL》
，其中還有最新的數位訊號處理技術。在這本書
中，我們將VHDL的內容提前，而且在許多章節中
不斷加以討論，讓學生能夠使用這些章節所討論
的邏輯函式來程式化PLD。此外，本書特別強調
應用和故障檢修的技巧，幫助讀者學到實際業界
在處理問題時所使用的技術。
與本書相關的大量補充教材，包括下述的：
·《數位邏輯-使用VHDL的實驗》，
0-13-045305-6
·教師手冊習題和實驗解答，ISBN：
0-13-049678-2
·Prentice Hall的Test Manager，這是一個電
腦化的測驗題庫，ISBN：0-13-049673-1
·PowerPointTM的Transparencies光碟，
0-13-049675-8
·輔助教學網站 WWW.prenhall.com/floyd
·電子學網站 WWW.prenhall.com/electronics
原作者結合近30年的工程師和教師經驗，在本書
詳細討論下述的議題：
·基本運算放大器和線性積體電路
·基礎數位邏輯
·基礎電子學
·電子電路裝置
·基礎類比電路
·電子電路設計原則

本書內容

本書譯自 Thomas L. Floyd 原著「DIGITAL FUNDAMENTALS WITH
VHDL」，從第一章就開始介紹VHDL的相關主題，而且在許多章節
都再加強討論相關內容，讀者可以依循課程的安排，設計具有各
種邏輯功能的PLD程式。此外，作者Floyd特別強調「應用」與
「故障檢修」的課程，幫助讀者培養實際操作時非常需要的解
決問題技能。本書適用於大學、技術學院，電子、電機、資訊
的「VHDL」相關課程使用。

本書目錄

1
數位概念簡介1-1
1-1數位與類比量值1-3
1-2二進位數字，邏輯位準與數位波形1-6
1-3邏輯運算簡介1-14
1-4邏輯功能的基本概要 1-16
1-5固定功能積體電路1-25
1-6可程式化邏輯：簡介 1-29
1-7編寫程式1-34
1-8VHDL簡介1-38
1-9測試儀器簡介1-41
2
數值系統、運算與數位碼2-1
2-1十進位數值2-3
2-2二進位數值2-5
2-3十進位至二進位轉換2-9
2-4二進位算術2-13
2-5二進位數值的1補數和2補數2-17
2-6有號數2-19
2-7有號數的算術運算2-26
2-8十六進位數值2-35
2-9八進位數值2-42
2-10二進碼十進制2-45
2-11數位碼與同位2-49
2-12VHDL中的數值2-60
3
邏輯閘3-1
3-1反相器3-3
3-2AND閘3-7
3-3OR閘3-15
3-4NAND閘3-21
3-5NOR閘3-27
3-6互斥OR閘與互斥NOR邏輯閘3-33
3-7固定功能邏輯元件：IC邏輯閘3-37
3-8故障檢修3-49
3-9可程式化邏輯：基本觀念3-58
3-10VHDL3-62
4
布林代數與邏輯化簡4-1
4-1布林運算與數學式 4-3
4-2布林代數的定律與規則4-5
4-3狄摩根定理4-11
4-4邏輯電路的布林分析 4-16
4-5使用布林代數進行化簡4-18
4-6布林數學式的標準形式4-22
4-7布林數學式與真值表4-30
4-8卡諾圖4-34
4-9使用卡諾圖將SOP最簡化 4-37
4-10使用卡諾圖將POS最簡化4-48
4-11五變數的卡諾圖4-53
4-12可程式化邏輯：PAL與GAL4-55
4-13使用VHDL描述布林數學式4-65
5
組合邏輯5-1
5-1基本的組合邏輯電路5-3
5-2實作組合邏輯5-9
5-3NAND和NOR閘的通用特性 5-16
5-4使用NAND和NOR閘的組合邏輯5-19
5-5具有脈衝波形的邏輯電路運算5-25
5-6故障檢修5-29
5-7可程式化邏輯：CPLD5-37
5-8使用VHDL描述組合邏輯5-43
6
組合邏輯的功能6-1
6-1基本加法器6-3
6-2二進位平行加法器6-7
6-3比較器6-15
6-4解碼器6-19
6-5編碼器6-28
6-6轉碼器6-32
6-7多工器(資料選擇器)6-35
6-8解多工器6-44
6-9同位產生器/檢查器6-45
6-10故障檢修6-50
6-11可程式化邏輯：FPGA6-53
6-12以VHDL編寫邏輯函數的程式6-61
7
其他相關的VHDL主題與應用7-1
7-1資料型別 7-3
7-2算術與關係運算子7-5
7-3條件敘述式 7-9
7-4函式與程序7-17
7-5程式庫、套件與套件主體7-20
7-6迴圈7-24
7-7VHDL設計模式7-27
7-8可程式化邏輯：裝置的程式設計7-31
8
正反器及相關元件 8-1
8-1閂鎖器8-3
8-2邊緣觸發正反器 8-10
8-3主從式正反器8-25
8-4正反器操作特性 8-28
8-5正反器的應用 8-31
8-6單發多諧振盪器8-36
8-7555計時器8-40
8-8故障檢修8-48
8-9可程式化邏輯：設計暫存器的操作方式
8-51
8-10使用VHDL描述閂鎖器與正反器 8-53
9
計數器9-1
9-1非同步計數器操作原理9-3
9-2同步計數器操作原理9-11
9-3上數/下數同步計數器9-18
9-4設計同步計數器9-21
9-5串接計數器9-32
9-6計數器解碼9-37
9-7計數器應用9-41
9-8故障檢修9-47
9-9使用依存標示法的邏輯符號9-52
9-10使用VHDL描述計數器9-54
10
移位暫存器10-1
10-1移位暫存器的基本功能10-3
10-2串列輸入/串列輸出移位暫存器10-4
10-3其他移位暫存器的線路型態10-9
10-4移位暫存器計數器10-16
10-5移位暫存器的應用10-20
10-6故障檢修10-29
10-7使用依存標示法的邏輯符號 10-31
10-8使用VHDL編寫移位暫存器的程式 10-33
11
記憶體與儲存裝置11-1
11-1半導體記憶體的基礎11-3
11-2隨機存取記憶體11-7
11-3唯讀記憶體11-25
11-4可程式化唯讀記憶體 (PROM與EPROM)11-31
11-5快閃記憶體11-35
11-6記憶體擴充 11-40
11-7特殊記憶體 11-48
11-8磁性與光學儲存裝置11-54
11-9測試與故障檢修11-62
12
微處理器、電腦與匯流排的簡介 12-1
12-1微處理器與電腦12-3
12-2微處理器的歷史回顧12-9
12-38086/8088微處理器與在PENTIUM平台上的軟體模型12-15
12-4微處理器程式設計12-24
12-5中央處理單元 (CPU) 12-33
12-6記憶體12-40
12-7輸入／輸出埠 (I/O) 12-44
12-8中斷12-47
12-9直接記憶體存取 (DMA) 12-51
12-10系統的內部介面12-52
12-11標準匯流排12-57
13
數位訊號處理概論13-1
13-1數位訊號處理的基礎13-3
13-2類比信號轉換成數位信號13-4
13-3類比－數位轉換方法13-12
13-4數位訊號處理器(DSP)13-24
13-5數位類比轉換方法13-33
14
積體電路技術14-1
14-1基本操作特性與參數14-3
14-2CMOS電路14-13
14-3TTL電路14-20
14-4使用TTL時的實際考慮14-27
14-5CMOS和TTL效能的比較14-37
14-6射極耦合邏輯 (ECL) 電路14-39
14-7PMOS，NMOS和ECMOS14-41
附錄
A
固定功能邏輯元件A-1
B
錯誤偵測與修正碼B-1
C
常見數位碼的轉換C-1
D
VHDL關鍵字(保留字)D-1
奇數習題解答解-1
詞彙詞-1
註：本書最後的12、13和14章因為受限於篇幅， 我們將這三
隨書光碟中。