计算机结构与逻辑设计

内容简介

　　《计算机结构与逻辑设计》是教育部面向21世纪“电工电子系列课程教学内容与课程体系的研究与实践”等教改项目的综合研究成果，是“面向21世纪课程教材”。《计算机结构与逻辑设计》将数字电路基本内容与计算机硬件结构有机地结合在一起。0—3章主要介绍数字和编码、逻辑函数、组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析和设计，对那些只对小规模电路设计有效的概念和方法做了大幅度的削减，并适当引进与h刀应用和现代逻辑设计有关的新概念、新方法，如vhdl、逻辑仿真等，由于未涉及器件内部电路，故可在模拟电子线路前开设；第4—7章为“算术运算电路”、“存储器”、“终端、总线与接口（含a/d和d/a转换）、19制单元（含自顶向下的数字系统设计）”，介绍各部分的基本工作原理和用数字电路实现的方法，对计算机的介绍着眼于指令的执行，为微机原理等课程提供必要的基础知识，因不涉及具体机器和程序，较通俗易懂；第8章简述关于计算机的一些新思路，第9章则从较新的角度介绍开关电路、逻辑门和张弛振荡器，以适应不同教学体系的需要。《计算机结构与逻辑设计》注重工程概念和思维方法，《计算机结构与逻辑设计》插图500余幅，每章附有“总结”。书后有习题460余道，深浅各异，供不同要求的读者选择。附录包括逻辑电路单元图形符号（国标）、vhdl简明教程和英汉名词术语对照。《计算机结构与逻辑设计》可作为高等学校电气信息、电子信息专业的“计算机结构与逻辑设计”、“数字电子技术”等课程的教材，也可供本学科和其他学科工程技术人员参考。

作者简介

　　黄正瑾，1942年生人，籍贯江苏扬州。1965年毕业于南京工学院无线电工程系。著有《在系统编程技术及其应用》。

图书目录

第0章  绪论
§0. 1　计算机发展简史
§0. 2　数字信号与数字电路
0. 2. 1　数字信号
0. 2. 2　数字电路的优点
§0. 3　计算机的基本结构
§0. 4　计算机的运行
§0. 5　计算机与数字系统
第1章  计算机中的数制和码制
§1. 1　计算机中的数制
1. 1. 1　十进制
1. 1. 2　R进制
1. 1. 3　二进制
1. 1. 4　二进制的优点
1. 1. 5　数制间的转换
1. 1. 6　八进制与十六进制
§1. 2　计算机中数的表示方法与格式
1. 2. 1　码的概念(二进制码与循环码)
1. 2. 2　实数在计算机中的表示
1. 2. 3　定点数与浮点数
1. 2. 4　十进制数的表示方法
§1. 3　非数值数据在计算机中的表示方法
【总结】
第2章  逻辑函数与门网络
§2. 1　逻辑代数的基本知识
2. 1. 1　逻辑代数的基本运算
2. 1. 2　逻辑代数的基本定律
2. 1. 3　逻辑代数的基本规则
2. 1. 4　逻辑代数的常用公式
2. 1. 5　逻辑运算的完备集
2. 2　逻辑函数及其捞述方法
2. 2. 1　逻辑表达式
2. 2. 2　逻辑图
2. 2. 3　真值表
2. 2. 4　卡诺图
2. 2. 5　标准表达式
2. 2. 6　员大项和或-与表达式
2. 2. 7　非完全定义逻辑函数的描述
2. 3　门电路的基本知识
2. 3. 1　正逻辑与负逻辑
2. 3. 2　非门的电路模型
2. 3. 3　其他门电路
2. 3. 4　门电路的主要技术要求
2. 3. 5　互补输出电路结构及其使用
2. 3. 6　集成门电路的外部封装
2. 4　逻辑函数的简化
2. 4. 1　逻辑简化的意义和标准
2. 4. 2　公式法简化
2. 4. 3　卡诺图法简化
2. 4. 4　计算机辅助逻辑简化
z. 5　组合逻辑电路
2. 5. 1　组合逻辑电路的定义与特点
2. 5. 2　组合逻辑电路的分析
2. 5. 3　用混合逻辑电路图的方法描述组合逻辑电路
2. 5. 4　组合逻辑电路的语言描述方法
2. 5. 5　几种常用的组合逻辑模块
2. 6　组合逻辑电路的设计
2. 6. 1　最小化设计
2. 6. 2　标准化设计
2. 7　可编程逻辑器件
2. 8　电子设计自动化与逻辑模拟
2. 8. 1　ASIC概述
2. 8. 2　PLD的开发过程
2. 8. 3　逻辑仿真
2. 9　门网络的竞争与险象
2. 9. 1　产生险象的原因
2. 9. 2　消除险象的方法
2. 10　故障检测与可测试设计
2. 10. 1　故障检测与故障模拟
2. 10. 2　可测试设计与边界扫描技术
【总结】
第3章  时序逻辑电路
3. 1　触发器的原理和应用
3. 1. 1　基本触发器的原理和应用
3. 1. 2　二进制信息的存储与传送
3. 2　锁存器与触发器
3. 2. 1　锁存器
3. 2. 2　无竞态触发器
3. 2. 3　其他功能的触发器
3. 2. 4　集成触发器
3. 3　同步时序逻辑电路的分析与描述
3. 3. 1　时序逻辑电路的基本结构与方程描述
3. 3. 2　时序逻辑电路的真值表. 卡诺图描述
3. 3. 3　同步时序逻辑电路的分析与状态图
3. 3. 4　时序逻辑电路的语言描述
3. 4　常用时序逻辑电路模块
3. 4. 1　数据寄存器
3. 4. 2　移位寄存器
3. 4. 3　计数器
3. 5　含中规模集成电路的时序逻辑电路分析
3. 6　时序逻辑电路的设计
3. 6. 1　状态的等价与简化
3. 6. 2　状态编码的概念与原则
3. 6. 3　时序逻辑电路设计举例
3. 6. 4　对时序逻辑电路设计的讨论
3. 7　用中规模集成逻辑电路设计时序逻辑电路
3. 8　可编程逻辑器件及其应用
3. 8. 1　CPLD简介
3. 8. 2　用CPLD设计时序逻辑电路
[总结]
第4章　算术逻辑运算电路
4. 1　基本算术运算电路
4. 1. 1  1位全加器
4. 1. 2　多位全加器
4. 1. 3　算法移位
4. 1. 4　比较运算
4. 2　ALU的组织
4. 2. 1　加法运算与ALU的组织
4. 2. 2　减法运算与求补电路
4. 2. 3　乘法的实现与ALU结构
*4. 2. 4　除法的实现与ALU结构
4. 3　逻辑运算和中规模集成AIU模块
4. 3. 1　逻辑运算的基本方式
4. 3. 2　中规模集成ALU模块
4. 4　BCD码算法
4. 4. 1　1位BCD码运算
4. 4. 2　多位BCD码加法电路
4. 4. 3　BCD码乘法
[总结]
第5章　存储器
5. 1　主存储器
5. 1. 1　存储器的基本结构
5. 1. 2　线性译码器
5. 1. 3　基本静态存储单元
5. 1. 4　双向译码方式与相应的静态RAM基本存储单元
5. 1. 5　存储器的容量扩展
5. 1. 6　静态RAM的概念及其读／写过程
5. 1. 7　动态RAM的基本存储单元
5. 2　只读存储器
5. 2. 1　固定ROM
5. 2. 2　可编程ROM
5. 2. 3　在系统编程技术--ISP技术
5. 3　其他存储器
5. 3. 1　磁表面存储器
5. 3. 2　光学存储器
5. 4　存储器的层次化体系与管理
5. 4. 1　存储器的层次化体系
5. 4. 2　超高速缓存与主存之间的数据交换
5. 4. 3　存储器的管理
5. 5　虚拟存储器的概念
5. 5. 1　虚拟存储器
5. 5. 2　虚拟存储器的调用方式
5. 5. 3　按内容访问存储器
[总结]
第6章  终端. 总线与接口
6. 1　外部信息与二进制代码之间的转换
6. 1. 1　部分输入设备的转换原理
6. 1. 2　部分输出设备的转换原理
6. 2　数模与模数转换
6. 2. 1　数模转换的基本原理
6. 2. 2　常用的D/A转换方案
6. 2. 3  D/A转换的主要技术指标
6. 2. 4　模数转换的基本原理
6. 2. 5　几种常见的A/D转换方案
6. 3　终端与存储器之间的通信
6. 3. 1　总线的提出
6. 3. 2　外设与总线的连接
6. 3. 3　外部设备的地址模式
6. 3. 4　总线结构
6. 3. 5　数据在总线上的传送方式
6. 3. 6　标准总线
6. 4　计算机的接口
6. 4. 1　计算机与终端的信息交换方式
6. 4. 2　接口电路举例
6. 5　计算机数据的远地传送
6. 5. 1　数据串行传送方式
6. 5. 2　校验码及校验电路
6. 5. 3　串拼转换电路
[总结]
第7章　控制单元
7. 1　计算机中的寄存器及其控制信号
7. 2　指令的执行过程
7. 2. 1　加法指令
7. 2. 2　减法指令
7. 2. 3　取操作数指令
7. 2. 4　存储指令
7. 3　控制电路的硬件结构
7. 3. 1　控制电路的任务
7. 3. 2　控制电路的硬件设计
7. 4　其他类型指令的执行过程
7. 4. 1　无操作指令
7. 4. 2　移位指令
7. 5　微程序控制方式
7. 6　全硬件数字系统控制器的设计
7. 6. 1　系统算法流程图的确定
7. 6. 2　逻辑划分与系统结构的确定
7. 6. 3　各模块的设计
7. 6. 4　控制器的设计
7. 6. 5　采用PLD设计
[总结]
第8章　计算机结构
8. 1　微处理器发展概况
8. 2　计算机的指令格式
8. 3　堆栈结构
8. 4　计算机中的寻址方式
8. 4. 1　直接寻址
8. 4. 2　立即寻址
8. 4. 3　间接寻址
8. 4. 4　相对寻址
8. 4. 5　变址寻址
8. 5　标志码. 条件码和状态寄存器
8. 6　多程序与多指令运行
8. 6. 1　多程序运行
8. 6. 2　多指令运行(流水线方式)
8. 7　精简指令集计算机
[总结]
第9章  数字集成逻辑电路及其应用
9. 1　晶体管开关电路
9. 1. 1　MOS晶体管的开关特性
9. 1. 2  单沟道模拟开关电路
9. 1. 3  CMOS双向模拟开关单元
9. 1. 4  CMOS多路模拟开关(AMUX)
9. 1. 5　双极型模拟开关
9. 1. 6　二极管开关
9. 2　门电路
9. 2. 1　门电路的基本结构
9. 2. 2　门电路的传输特性与技术指标
9. 2. 3　几种常用的门电路工艺与结构
9. 2. 4　动态门的概念
9. 3　开关信号的产生
9. 3. 1　张弛振荡原理
9. 3. 2　双稳态触发器
9. 3. 3　单稳态触发器
9. 3. 4　自激多谐振荡器
9. 3. 5555定时器
9. 3. 6　负阻器件及其应用
[总结]
习题
附录一  国家标准GB4728. 12-85《电气图用图形符号　二进制逻辑单元》简介
附录二　VHDL简明教程
英汉名词术语对照
参考文献