Inhoudsopgave
Voorwoord
9
Hoofdstuk 1: Principes
1.1 Analoge, digitale en binaire signalen - 15
1.2 Bits - 16
1.2.1 Bit en signaal - 16
1.2.2 Meerdere bits - 17
1.2.3 Over waarde gesproken - 18
1.3 Binaire getallen - 19
1.3.1 Decimale en binaire getallen - 19
1.3.2 Natuurlijke binaire getallen - 20
1.3.3 Elementair rekenen met binaire getallen - 20
1.4 Propositielogica en Booleaanse algebra - 22
1.4.1 Propositielogica - 22
1.4.2 Booleaanse algebra - 23
1.4.3 Rekenen en sturen met 'logica' - 29
1.5 Inleiding tot de schakelalgebra - 33
1.5.1 Booleaanse ruimten - 33
1.5.2 Weergave van schakelfuncties - 35
1.5.3 Booleaanse vergelijkingen - 39
1.5.4 Normaalvormen - 42
1.5.5 Rekenregels van de schakelalgebra - 47
1.6 Vereenvoudiging van schakelingen - 50
1.6.1 Absorptiewetten - 50
1.6.2 Elementaire minimaliseringsmethodes - 51
1.6.3 Vereenvoudiging met KV-diagrammen - 54
1.6.4 DNV-minimaliseren (Quine-McCluskey) - 55
Hoofdstuk 2: Digitale systemen
2.1 Principes van de schakelingtechniek - 61
2.1.1 Ontwerpproblemen en hun oplossingen - 61
2.1.2 Combinatorisch versus sequentieel - 64
2.1.3 RTL – het register-transfer-niveau - 67
2.1.4 Waarheidswaarden en elektrische niveaus - 67
2.1.5 Logische en signaalspecificaties - 69
2.1.6 Elementaire parameters - 69
2.1.7 Halfgeleidertechnologieën - 76
2.1.8 Schakelaars en transmissiepoorten - 81
2.1.9 Ingangen van IC's - 83
2.1.10 Uitgangen van IC's - 87
2.1.11 Signaalwegen - 92
2.2 Geïntegreerde schakelingen (IC's) - 99
2.2.1 Gestandaardiseerde elementaire IC's - 99
2.2.2 Toepassingsspecifieke IC's - 101
2.2.3 Programmeerbare IC's - 102
2.3 Impulsen - 106
2.3.1 Parameters - 106
2.3.2 Principes van de signaalrepresentatie - 111
2.3.3 Ongewenste impulsen - 113
2.4 Geklokte systemen - 117
2.4.1 Tijdbepalende impulsen - 117
2.4.2 Het ontwerpen van kloksystemen - 123
2.4.3 Klokparameters - 134
2.4.4 Genereren van kloksignalen - 136
2.4.5 Klokdistributie - 139
2.5 Initialisering - 144
2.5.1 Power-on reset - 144
2.5.2 Elementaire resetschakelingen - 146
2.5.3 Reset-effecten - 148
Hoofdstuk 3: Combinatorische basisschakelingen
3.1 Ontwerpoverwegingen - 151
3.1.1 Signaaltoestanden - 151
3.1.2 Booleaanse vergelijkingen (schakelfuncties) - 154
3.2 Poorten - 154
3.2.1 De volledige implementatiebasis - 154
3.2.2 Functie-elementen (basispoorten) - 155
3.2.3 Wederzijdse omzettingen - 157
3.2.4 Anti- en equivalentie (XOR en XNOR) - 158
3.2.5 Cascadering - 161
3.3 Elementaire combinaties - 166
3.3.1 Tweetraps netwerken en normaalvormen - 166
3.3.2 Meertraps schakelnetwerken - 169
3.3.3 Vereenvoudigen in de praktijk - 170
3.3.4 EN en OF door parallelschakelen - 173
3.3.5 Discrete uitbreidingen - 177
3.4 Decoderen en coderen - 179
3.4.1 Decoderen - 179
3.4.2 Coderen - 184
3.5 Selecteren - 186
3.6 Multiplexing en demultiplexing - 191
3.7 Universele verbindingen - 192
3.8 Sperren - 193
3.9 Universele logica - 194
Hoofdstuk 4: Geheugenelementen
4.1 Latches en flipflops - 199
4.1.1 Regeneratieve meekoppeling - 199
4.1.2 Set- en reset-latches (RS-latches) - 200
4.1.3 Latches als datageheugen (D-latches) - 203
4.1.4 Flipflops - 206
4.1.5 De interne opbouw van flipflops - 218
4.1.6 Latches en flipflops in de praktijk - 221
4.1.7 Metastabiliteit - 223
4.2 Registers - 230
4.2.1 Standaard-IC's - 230
4.2.2 Registerontwerp - 231
4.2.3 Volsynchrone multifunctionele registers - 232
4.3 Adresseerbare geheugens - 234
4.3.1 Principes - 234
4.3.2 Registergroepen - 238
4.3.3 Geheugen-IC's - 238
4.3.4 Functie-elementen - 242
4.4 Virtuele functies - 246
Hoofdstuk 5: Toestandsmachines
5.1 De abstracte automaat uit de theorie - 249
5.2 Reële toestandsmachines - 252
5.2.1 Toestandsmachines in de ontwerppraktijk - 252
5.2.2 De automaat in zijn omgeving - 254
5.2.3 De Mealy-automaat - 257
5.2.4 De Moore-automaat - 258
5.2.5 Basisschakelingen - 258
5.3 Beschrijvingsmiddelen - 261
5.4 Toestandscodering - 268
5.5 Meerdere toestandsmachines - 274
Hoofdstuk 6: Sequentiële basisschakelingen
6.1 Impulsschakelingen - 277
6.1.1 Detecteren van impulsen - 277
6.1.2 Asynchrone impulsdetectie - 279
6.1.3 Synchrone impulsdetectie - 285
6.1.4 Impulsvorming - 291
6.1.5 Meten van de impulsduur - 298
6.1.6 Vertragingstrappen - 302
6.1.7 Kloksturing - 306
6.1.8 Reeksherkenning - 308
6.2 Schuifregisters - 308
6.2.1 Schuifregisterstructuren - 308
6.2.2 Het ontwerpen van schuifregisters - 313
6.2.3 Het probleem met kloktoleranties - 316
6.3 Tellers en delers - 319
6.3.1 Tellers en delers als toestandsmachines - 319
6.3.2 Ontwerpen van tellerschakelingen - 320
6.3.3 Ringtellers - 328
6.3.4 Johnsonteller - 329
6.3.5 Asynchrone binaire teller - 334
6.3.6 Synchrone binaire tellers - 336
6.3.7 Voorwaarts en achterwaarts tellen - 338
6.3.8 BCD-teller - 340
6.3.9 Tellen met een willekeurige telbreedte - 341
6.3.10 Cascaderen voor hoge telfrequenties - 344
6.3.11 Frequentiedeling met vóórdeler - 346
6.4 Teruggekoppelde schuifregisters - 348
Aanhangsel
7.1 Machten van twee - 359
7.2 De Gray-code - 359
7.3 Schemasymbolen voor poorten - 360
7.4 ANSI/IEEE 91-1984 (DIN 40900, deel 12) - 361
7.5 Literatuur - 363
Index - 373
Index Engels - 381
