数字设计技术与解析

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《数字设计技术与解析》，[印] 瓦伊巴夫·塔拉特 著，慕意豪 译，出版社： 科学出版社。

科学出版社是由中国科学院编译局与1930年创建的龙门联合书局于1954年8月合并成立的；目前公司年出版新书3000多种，期刊500多种，形成了以科学（S）、技术（T）、医学（M）、教育（E）、人文社科（H）为主要出版领域的业务架构。

目录

内容简介

《数字设计技术与解析》内容包括使用通用逻辑的设计、组合电路设计资源、算术单元设计、实用场景和设计技巧、时序设计技术、FSM设计技术、高级设计技术、系统设计和考虑因素等，每章配有相应的例题，有助于读者理解和掌握数字设计方法。

目录

第1章数字设计的基础知识1

1.1数字逻辑和演变2

1.2重要的考虑因素3

1.2.1面积4

1.2.2频率4

1.2.3功耗5

1.3逻辑门6

1.4德？摩根定律10

1.4.1与非等价于非或11

1.4.2或非等价于非与11

1.5作为通用逻辑的多路选择器12

1.6VLSI背景下的目标13

1.7例题14

1.8小结19

第2章使用通用逻辑的设计21

2.1什么是通用逻辑？22

2.2通用门22

2.2.1NAND门23

2.2.2NOR门24

2.2.3其他形式的通用门24

2.3多路选择器26

2.3.1使用二选一MUX的电路设计26

2.3.2使用二选一MUX组成四选一MUX30

2.3.3使用MUX的设计31

2.4VLSI背景下的目标31

2.5例题32

2.6小结38

第3章组合电路设计资源41

3.1代码转换器42

3.1.1三位自然二进制码到格雷码的转换器42

3.1.2三位格雷码到自然二进制码的转换器44

3.2算术资源46

3.2.1半加器46

3.2.2半减器47

3.2.3全加器49

3.3在设计中使用算术资源49

3.4使用算术资源和控制单元进行设计50

3.5优化目标51

3.6处理器中逻辑和算术资源的需求52

3.7例题52

3.8小结55

第4章案例研究：ALU设计57

4.1设计规范及其作用58

4.2什么是ALU？59

4.3算术单元设计60

4.3.1所需资源60

4.3.2如何开始ALU的设计？61

4.3.3如何设计逻辑61

4.3.4算术单元的优化62

4.4逻辑单元设计63

4.4.1所需资源63

4.4.2如何设计逻辑单元以获得更小的面积？64

4.5ALU设计65

4.5.1资源需求65

4.5.2设计更小面积的ALU66

4.5.3ALU的优化68

4.6几项重要的设计准则70

4.7小结70

第5章实用场景和设计技巧71

5.1并行逻辑72

5.2编码器74

5.3带有无效输出检测逻辑的编码器76

5.4例题77

5.5小结85

第6章时序电路设计的基础知识87

6.1什么是时序逻辑设计？88

6.2时序设计器件88

6.3电平敏感逻辑与边沿敏感逻辑比较88

6.4锁存器及其在设计中的应用89

6.4.1正电平敏感的锁存器89

6.4.2负电平敏感的锁存器90

6.5边沿敏感器件及其作用90

6.5.1正边沿敏感的D触发器91

6.5.2负边沿敏感的D触发器92

6.6应用93

6.6.1锁存器的应用93

6.6.2触发器的应用93

6.7例题94

6.8小结99

第7章时序设计技术101

7.1同步设计102

7.2异步设计102

7.3为什么要使用同步设计？102

7.4D触发器及其在设计中的使用105

7.5使用设计规范进行设计106

7.6同步计数器的设计107

7.7例题109

7.8重要准则113

7.9小结114

第8章重要的设计场景115

8.1MOD-3计数器116

8.2占空比为50%的MOD-3计数器的设计118

8.3计数器的应用120

8.3.1环形计数器120

8.3.2约翰逊计数器122

8.4例题123

8.5小结128

第9章FSM设计技术129

9.1什么是FSM？130

9.1.1摩尔型FSM130

9.1.2米利型FSM131

9.1.3摩尔型FSM与米利型FSM的关系132

9.2状态编码方法132

9.2.1二进制码132

9.2.2格雷码133

9.2.3*热码133

9.3摩尔型FSM设计134

9.4米利型FSM设计136

9.5应用和策略138

9.6例题139

9.7小结142

第10章高级设计技术1143

10.1设计中的不同路径144

10.2数据路径和控制路径145

10.3米利型序列检测器设计146

10.4数据路径和控制路径的设计技术149

10.5触发器时序参数150

10.6设计性能改进的例子151

10.7例题153

10.8小结157

第11章高级设计技术2159

11.1多时钟域设计160

11.2亚稳态160

11.3控制路径同步器161

11.4数据路径同步器162

11.5多电源域设计163

11.6架构层面的设计164

11.7如何提高设计性能？165

11.8数字系统和设计166

11.9例题167

11.10小结170

第12章系统设计和考虑因素171

12.1系统设计172

12.2我们需要思考的是什么？172

12.3重要的考虑因素173

12.4微处理器的能力174

12.5控制信号的生成逻辑175

12.6IO设备与处理器的通信176

12.7存储器与处理器的通信178

12.8设计方案和优化179

12.9小结180