本书为基于RISC-V代理内核的计算机操作系统实验教材，实验分为设计基础实验和挑战实验两个部分，主要内容包括RISC-V体系结构、PKE实验和实验环境配置、中断处理、内存管理、进程管理、文件系统。本书采用RISC-V代理内核在实现代码规模极简化的同时，也更好地保证可操作系统在概念和功能上的完整性，有助于学生将实验重点放在操作系统重要概念对应的实现。本书可作为计算机类、电子信息类相关专业操作系统课程
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内容简介
本书内容结合微电子产业和计算机硬件产业的最新发展现状和技术前沿，注重基础性、高阶性、创新性和挑战性相结合，采用模块化的思想对教学内容进行有机划分，全书共9章，可以分为三个部分。第一部分是数字逻辑电路的基础，由第1～3章组成，包括基本知识、逻辑代数基础、半导体与集成门电路；第二部分是数字逻辑电路的经典设计和分析方法，由4～8章组成，包括组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、信号产生与变换电路、数模和模数转换电路；第三部分是可编程逻辑器件的设计方法。
章节目录
- 第1章 数字电路与逻辑设计基础
- 1.1 芯片与数字电路
- 1.1.1 数字信号与系统
- 1.1.2 数字电路
- 1.2 数制及其转换
- 1.2.1 数制
- 1.2.2 数制间的相互转换
- 1.3 二进制数的算术运算
- 1.3.1 无符号二进制数的算术运算
- 1.3.2 带符号二进制数的算术运算
- 1.4 几种常用的代码
- 1.4.1 十进制数的二进制码
- 1.4.2 可靠性编码
- 1.4.3 ASCII 码
- 习题1
- 第2章 逻辑代数基础
- 2.1 逻辑代数概述
- 2.2 逻辑运算
- 2.2.1 基本逻辑运算
- 2.2.2 复合逻辑关系
- 2.2.3 逻辑运算的逻辑符号及优先级别
- 2.2.4 正逻辑和负逻辑
- 2.3 逻辑代数的基本定理、常用公式和规则
- 2.3.1 基本定理
- 2.3.2 常用公式
- 2.3.3 重要规则
- 2.4 逻辑函数
- 2.4.1 逻辑函数概述
- 2.4.2 逻辑函数表达式的基本形式
- 2.4.3 逻辑函数表达式的标准形式
- 2.4.4 逻辑函数表达式转换为标准表达式
- 2.5 逻辑函数化简
- 2.5.1 代数化简法
- 2.5.2 卡诺图化简法
- 2.5.3 列表化简法
- 习题2
- 第3章 半导体与集成门电路
- 3.1 电路基本理论
- 3.1.1 库仑定律
- 3.1.2 欧姆定律
- 3.1.3 基尔霍夫定律
- 3.2 半导体材料的物理学基础
- 3.2.1 半导体原子结构
- 3.2.2 半导体材料
- 3.3 半导体二极管
- 3.3.1 静态开关特性
- 3.3.2 动态开关特性
- 3.4 双极结型晶体管
- 3.4.1 BJT 的组成结构
- 3.4.2 工作原理
- 3.4.3 静态特性
- 3.4.4 动态特性
- 3.5 场效应管
- 3.5.1 场效应
- 3.5.2 FET 结构与分类
- 3.5.3 MOSFET 的特性与工作原理
- 3.5.4 MOSFET 的静态开关特性
- 3.6 逻辑门电路
- 3.6.1 简单逻辑门电路
- 3.6.2 TTL 集成逻辑门电路
- 3.6.3 CMOS 集成逻辑门电路
- 习题3
- 第4章 组合逻辑电路
- 4.1 组合逻辑电路概述
- 4.2 小规模组合逻辑电路分析
- 4.2.1 小规模组合逻辑电路的分析步骤
- 4.2.2 小规模组合逻辑电路分析举例
- 4.3 小规模组合逻辑电路设计
- 4.3.1 小规模组合逻辑电路的设计步骤
- 4.3.2 小规模组合逻辑电路设计举例
- 4.4 常用的中规模组合逻辑电路
- 4.4.1 加法器
- 4.4.2 编码器
- 4.4.3 译码器
- 4.4.4 多路选择器
- 4.4.5 多路分配器
- 4.4.6 数值比较器
- 4.5 中规模组合逻辑电路分析和设计
- 4.5.1 中规模组合逻辑电路的分析
- 4.5.2 中规模组合逻辑电路的设计
- 4.6 组合逻辑电路险象
- 4.6.1 险象的产生
- 4.6.2 险象的判断
- 4.6.3 险象的消除
- 习题4
- 第5章 触发器
- 5.1 触发器概述
- 5.1.1 触发器的概念及特点
- 5.1.2 触发器的功能描述方法
- 5.2 基本RS触发器
- 5.2.1 与非门构成的基本RS 触发器
- 5.2.2 或非门构成的基本RS 触发器
- 5.2.3 基本RS 触发器的用途
- 5.3 同步触发器
- 5.3.1 钟控RS 触发器
- 5.3.2 钟控D 触发器
- 5.3.3 钟控JK 触发器
- 5.3.4 钟控T 触发器
- 5.3.5 同步触发器的空翻现象
- 5.4 主从触发器
- 5.4.1 主从RS 触发器
- 5.4.2 主从JK 触发器
- 5.5 边沿触发器
- 5.5.1 维持- 阻塞D 触发器
- 5.5.2 边沿JK 触发器
- 5.6 触发器的电气特性
- 习题5
- 第6章 时序逻辑电路
- 6.1 时序逻辑电路概述
- 6.1.1 时序逻辑电路的结构
- 6.1.2 时序逻辑电路的描述方法
- 6.2 小规模时序逻辑电路的分析
- 6.2.1 小规模时序逻辑电路的分析方法和步骤
- 6.2.2 小规模同步时序逻辑电路的分析
- 6.2.3 小规模脉冲异步时序逻辑电路的分析
- 6.3 小规模时序逻辑电路的设计
- 6.3.1 小规模时序逻辑电路的设计方法和步骤
- 6.3.2 小规模同步时序逻辑电路的设计
- 6.3.3 小规模脉冲异步时序逻辑电路的设计
- 6.4 常用的中规模时序逻辑电路
- 6.4.1 集成计数器
- 6.4.2 寄存器
- 6.5 中规模时序逻辑电路的分析和设计
- 6.5.1 中规模时序逻辑电路的分析
- 6.5.2 中规模时序逻辑电路的设计
- 6.6 电平异步时序逻辑电路
- 6.6.1 电平异步时序逻辑电路概述
- 6.6.2 电平异步时序逻辑电路的分析
- 6.6.3 电平异步时序逻辑电路的竞争
- 习题6
- 第7章 脉冲信号产生与变换电路
- 7.1 脉冲信号概述
- 7.2 施密特触发器
- 7.2.1 逻辑门构成施密特触发器
- 7.2.2 集成施密特触发器
- 7.2.3 施密特触发器的应用
- 7.3 单稳态触发器
- 7.3.1 门电路与RC 元件构成单稳态触发器
- 7.3.2 集成单稳态触发器
- 7.3.3 单稳态触发器的应用
- 7.4 多谐振荡器
- 7.4.1 门电路构成多谐振荡器
- 7.4.2 施密特触发器构成多谐振荡器
- 7.4.3 石英晶体振荡器
- 7.5 定时器555
- 7.5.1 定时器5G555 的电路结构和逻辑功能
- 7.5.2 定时器5G555 构成单稳态触发器
- 7.5.3 定时器5G555 构成施密特触发器
- 7.5.4 定时器5G555 构成多谐振荡器
- 习题7
- 第8章数/模与模/数转换电路
- 8.1 数/模转换器与模/数转换器概述
- 8.2 数/模转换器
- 8.2.1 典型DAC
- 8.2.2 DAC 的主要技术参数
- 8.2.3 集成DAC
- 8.3 模/数转换器
- 8.3.1 模/ 数转换的基本原理
- 8.3.2 典型ADC
- 8.3.3 ADC 的主要技术参数
- 8.3.4 集成ADC
- 习题8
- 第9章可编程逻辑器件
- 9.1 PLD概述
- 9.1.1 PLD 的发展
- 9.1.2 PLD 的一般结构
- 9.1.3 PLD 电路表示法
- 9.2 低密度可编程逻辑器件
- 9.3 复杂可编程逻辑器件
- 9.3.1 CPLD 简介
- 9.3.2 CPLD 典型器件
- 9.4 现场可编程门阵列
- 9.4.1 FPGA 简介
- 9.4.2 Xilinx FPGA 典型器件
- 9.4.3 FPGA 设计流程
- 9.5 FPGA和CPLD对比
- 9.6 Vivado开发环境及设计流程
- 9.6.1 Vivado 设计套件简介
- 9.6.2 Vivado 设计套件中的FPGA 设计流程
- 习题9
- 附录A 英汉名词对照
- 参考文献
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数字电路与逻辑设计（微课版）是2023年由人民邮电出版社出版,作者华中科技大学计算机科学与技术学院 组编。
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