目    录

第1章  绪论 1

1.1  逻辑设计 1

1.2  数制概述 4

1.2.1  十六进制数 7

1.2.2  二进制加法 8

1.2.3  带符号数 10

1.2.4  二进制减法 13

1.2.5  小数、带分数及浮点表示法 15

1.2.6  二进制编码十进制数(BCD) 17

1.2.7  其他码 19

1.3  例题 22

1.4  习题 30

1.5  第1章测试(50分钟) 33

第Ⅰ部分  逻辑设计

第2章  组合系统 35

2.1  组合系统的设计步骤 35

2.1.1  无关状态 38

2.1.2  真值表的形成 39

2.2  开关代数 42

2.2.1  开关代数的定义 43

2.2.2  开关代数的基本性质 45

2.2.3  代数式的处理 48

2.3  用与、或、非门实现的逻辑电路 52

2.4  反变量 57

2.5  根据真值表得到代数表达式 59

2.6  与非、或非及异或门 64

2.7  代数表达式的化简 70

2.8  代数式的处理及用与非门的实现 75

2.9  例题 82

2.10  习题 97

2.11  第2章测试(100分钟；或分为两次，每次50分钟) 104

第3章  卡诺图 107

3.1  卡诺图简介 108

3.2  使用卡诺图得到最简乘积项表达式 116

3.3  无关项 127

3.4  和的积(POS) 130

3.5  五变量卡诺图 132

3.6  多输出问题 136

3.7  例题 145

3.8  习题 162

3.9  第3章测试(100分钟；或分为两次，每次50分钟) 164

第4章  组合系统设计 169

4.1  迭代系统 170

4.1.1  组合逻辑电路中的延时 170

4.1.2  加法器 172

4.1.3  减法器及加/减法器 175

4.1.4  比较器 176

4.2  二进制译码器 177

4.3  编码器及优先编码器 183

4.4  数据选择器和数据分配器 185

4.5  三态门 188

4.6  门阵列——ROM、PLA及PAL 190

4.6.1  只读存储器的应用 193

4.6.2  可编程逻辑阵列的应用 194

4.6.3  可编程阵列逻辑的应用 196

4.7  组合系统的测试与仿真 199

4.8  大系统设计示例 202

4.8.1  一位十进制加法器 202

4.8.2  七段数码显示驱动器 203

4.9  例题 211

4.10  习题 233

4.11  第4章测试(100分钟) 242

第5章  时序系统分析 247

5.1  特性表及特性图 248

5.2  锁存器 251

5.3  触发器 253

5.4  时序系统分析 262

5.5  例题 271

5.6  习题 281

5.7  第5章测试(50分钟) 288

第6章  时序系统设计 291

6.1  触发器设计技巧 296

6.2  同步计数器的设计 311

6.3  异步计数器的设计 319

6.4  特性表及状态图的推导 322

6.5  例题 335

6.6  习题 351

6.7  第6章测试(75分钟) 357

第7章  大型时序问题的解决 359

7.1  移位寄存器 359

7.2  计数器 364

7.3  可编程逻辑器件(PLD) 370

7.4  用ASM图进行设计 374

7.5  一位热码编码 378

7.6  时序系统的VERILOG语言描述 379

7.7  更复杂的示例 380

7.8  例题 385

7.9  习题 393

7.10  第7章测试(25分钟) 396

第Ⅱ部分  计算机设计

第8章  计算机结构 397

8.1  字结构 399

8.1.1  指令格式及字长 400

8.1.2  数据及字长 402

8.2  寄存器集 402

8.3  寻址模式 403

8.4  指令集 409

8.4.1  数据传送指令 409

8.4.2  算术指令 410

8.4.3  逻辑、移位及循环指令 411

8.4.4  分支 412

8.4.5  输入/输出及中断 414

8.4.6  指令执行时间 414

8.5  例题 415

8.6  习题 421

8.7  第8章测试(50分钟) 426

第9章  计算机设计基础 429

9.1  数据传送 430

9.2  控制顺序 435

9.3  设计说明语言(DDL) 436

9.3.1  DDL说明 442

9.3.2  时序改进 448

9.4  控制器设计 450

9.5  例题 457

9.6  习题 467

9.7  第9章测试(90分钟) 472

第10章  中央处理器的设计 475

10.1  MODEL描述 475

 10.1.1  存储器及寄存器集 475

 10.1.2  寻址模式 478

 10.1.3  MODEL的指令集 480

10.2  MODEL的控制顺序 484

10.3  用一个硬线控制器实现的MODEL的控制顺序 492

10.4  使用低速存储器的MODEL 495

10.5  微编程控制器 497

10.6  例题 499

10.7  习题 509

10.8  第10章测试(75分钟) 516

第11章  除中央处理器外其他部分的设计 519

11.1  随机访问存储器 521

11.2  高速缓存 526

11.3  二级存储器 532

11.4  虚拟存储器 533

11.5  中断 534

11.6  直接存储器访问 538

附录A  MODEL控制器设计概要 539

附录B  部分习题答案 543

附录C  章节测试答案 575