目录CONTENTS
第1章数字逻辑基础1
1.1数制与编码1
1.1.1数制1
1.1.2编码4
1.2逻辑代数中的基本运算6
1.2.1逻辑变量和逻辑函数6
1.2.2基本逻辑运算7
1.3逻辑代数的基本规律9
1.3.1逻辑代数的基本定律9
1.3.2逻辑代数的基本规则10
1.4逻辑函数的化简11
1.4.1逻辑函数的代数化简法11
1.4.2卡诺图12
1.4.3逻辑函数的卡诺图化简法14
1.5逻辑门电路16
1.5.1二极管逻辑门电路16
1.5.2晶体管非门17
1.5.3集成门电路18
小结25
习题25
第2章组合逻辑电路29
2.1组合逻辑电路分析29
2.2组合逻辑电路设计30
2.3组合逻辑电路中的竞争冒险32
2.3.1竞争冒险现象及其产生33
2.3.2检查竞争冒险33
2.3.3消除竞争冒险的方法34
2.4常用的中规模组合逻辑标准器件34
2.4.1数据选择器34
2.4.2译码器36
2.4.3编码器39
2.4.4数据比较器42
2.4.5加法器44
小结46
习题47
第3章触发器51
3.1基本RS触发器51
3.1.1基本RS触发器的结构和工作原理51
3.1.2基本RS触发器的功能描述方法52
3.2钟控触发器54
3.2.1钟控RS触发器54
3.2.2钟控D触发器55
3.2.3钟控JK触发器56
3.2.4钟控T触发器57
3.2.5电平触发方式的工作特性58
3.3主从JK触发器59
3.3.1主从JK触发器的基本结构59
3.3.2主从JK触发器的工作原理60
3.4边沿触发器61
3.4.1边沿JK触发器61
3.4.2维持阻塞D触发器62
3.5集成触发器64
3.5.1集成D触发器65
3.5.2集成JK触发器66
3.6各类触发器的相互转换67
小结68
习题69
第4章时序逻辑电路73
4.1时序逻辑电路的特点73
4.2时序逻辑电路逻辑功能的描述方法75
4.2.1状态转移图75
4.2.2状态转移表76
4.2.3时序图76
4.3时序逻辑电路分析78
4.3.1时序逻辑电路的分析方法79
4.3.2同步时序逻辑电路的分析79
4.4寄存器84
4.4.1寄存器概述84
4.4.2锁存器85
4.4.3移位寄存器85
4.5计数器90
4.5.1同步二进制计数器91
4.5.2可逆计数器93
4.5.3移位寄存器型计数器95
4.6脉冲分配器96
4.7序列信号发生器98
4.8同步时序逻辑电路的设计100
4.8.1设计方法与步骤100
4.8.2状态转移图或状态转移表的形成101
4.8.3状态化简104
4.8.4状态分配109
4.8.5确定激励方程和输出方程111
4.8.6画逻辑电路图，并检查自启动113
4.9异步计数器118
4.10中规模集成计数器的应用121
4.10.1同步中规模集成计数器121
4.10.2异步中规模集成计数器125
4.10.3中规模集成计数器构成任意进制计数器128
小结133
习题134
第5章可编程逻辑器件139
5.1可编程逻辑阵列139
5.2可编程阵列逻辑140
5.3复杂可编程逻辑器件142
5.3.1CPLD的基本结构142
5.3.2典型的CPLD芯片143
5.4现场可编程门阵列145
5.4.1FPGA的基本结构145
5.4.2FPGA的编程146
5.4.3典型的FPGA芯片147
5.5标准单元和定制芯片148
5.6可编程器件的设计流程148
5.7可编程器件工具软件介绍150
5.7.1设计输入152
5.7.2文件编译156
5.7.3仿真158
5.7.4器件适配和编程文件下载165
小结166
习题166
第6章硬件描述语言VHDL167
6.1VHDL概述167
6.2VHDL设计文件的基本结构168
6.2.1初识VHDL168
6.2.2实体和结构体170
6.2.3配置172
6.2.4程序包和库173
6.3对象、类型和属性175
6.3.1对象175
6.3.2数据类型176
6.3.3VHDL的属性179
6.4VHDL的功能描述方法180
6.4.1并行描述语句181
6.4.2顺序描述语句186
6.5VHDL的结构描述方法189
6.6过程和函数191
6.7常用单元电路的设计实例196
6.7.1组合逻辑电路196
6.7.2时序逻辑电路198
小结202
习题202
第7章现代数字系统设计203
7.1数字系统的基本概念203
7.1.1数字系统与EDA技术203
7.1.2数字系统的描述方法204
7.2现代数字系统的设计方法207
7.2.1现代数字系统层次化结构207
7.2.2现代数字系统设计流程208
7.2.3电路设计方法208
7.3数字系统设计实例210
7.3.1实例一： 经典数学游戏210
7.3.2实例二: 多功能拔河游戏机218
7.3.3实例三: PS/2键盘接口控制器229
小结243
习题243
第8章数字电路的硬件安全问题244
8.1数字电路硬件安全问题的定义和分类244
8.1.1数字电路硬件安全问题的定义244
8.1.2数字电路硬件安全问题的分类245
8.2数字电路的硬件安全威胁246
8.2.1硬件木马246
8.2.2侧信道攻击247
8.2.3故障注入攻击248
8.2.4瞬态执行攻击249
8.2.5物理攻击250
8.3实例一： 高速缓存时间侧信道攻击252
8.3.1高速缓存252
8.3.2高速缓存时间侧信道攻击简介252
8.3.3使用高速缓存时间侧信道攻击窃取私密数据253
8.3.4使用高速缓存时间侧信道攻击窃取加密程序密钥255
8.4实例二： 低电压故障注入攻击257
8.4.1电路的时间约束257
8.4.2低电压破坏电路的时间约束258
8.4.3低电压故障注入攻击过程259
8.4.4AES差分故障分析262
8.4.5RSA差分故障分析262
8.5数字电路的硬件安全技术265
8.5.1电路混淆265
8.5.2电路加密266
8.5.3物理不可克隆函数267
8.5.4随机数发生器268
小结270
习题270
附录A第二套扫描码272
参考文献274
