隨著集成電路設計能力和制造工藝水平的不斷提高以及越來越廣泛的應用需求驅動，數(shù)字電路系統(tǒng)設計實現(xiàn)方法和應用目標都已發(fā)生了較大變化。基于中小規(guī)模集成電路芯片的板載系統(tǒng)設計已成為過去，以數(shù)字電路芯片為設計目的,以可編程邏輯器件作為設計驗證平臺的新
方法方興未艾。
目前已有許多數(shù)字邏輯電路和 EDA 設計的優(yōu)秀教材，為何還要編寫本書呢？一方面,作者在教學過程中雖然更換了多種教材，但仍有缺憾，不能完全稱心如意;另一方面,作者想將30年從教和科研經(jīng)歷中的感悟盡可能通過本教材分享給讀者。本書的獨特之處主要體現(xiàn)在如下幾
點：(1）基于布爾代數(shù)理論和數(shù)字電路元件,以構建數(shù)字電路系統(tǒng)為目標，充分闡述數(shù)字電路系統(tǒng)的原理及其分析、設計和測試方法;(2）加強現(xiàn)代數(shù)字電路系統(tǒng)設計和測試方法的運用，在第4 章 Verilog 硬件描述語言及其后續(xù)章節(jié)，都充分融入了 HDL 設計數(shù)字系統(tǒng)的方法，為數(shù)字集成電路設計打下入門基礎;(3）既充分闡述了數(shù)字電路系統(tǒng)的邏輯功能,也盡可能詳細闡述了數(shù)字電路系統(tǒng)的運算功能;(4)特別闡述了實現(xiàn)數(shù)字電路的器件及信號形式、延時、狀態(tài)翻轉和電路優(yōu)化等內容，以便學生能充分理解和掌握數(shù)字電路系統(tǒng)的工作速度、功耗和成本等參數(shù)指標;(5）融入了數(shù)字電路與系統(tǒng)設計的工程性經(jīng)驗。(6）在清楚闡述工作原理和電路結構的基礎上，完整介紹了精選的幾種74 系列器件及其應用案例。(7）注重專業(yè)課程體系結構，第1章介紹的模擬信號與數(shù)字信號和模數(shù)與數(shù)模轉換，與前修模擬電路課程相銜接，第9 章介紹的處理器系統(tǒng)，與后續(xù)數(shù)字集成電路設計和微機原理等課程緊密關聯(lián);（8）適當?shù)睦�題有助于初學者理解和掌握分析設計方法：(9)提供了所有Verilog HDL設計代碼對應的測試激勵代碼和仿真波形，部分代碼以二維碼形式展示，有助于掌握現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的仿真驗證方法。(10）提供了全部習題答案,便于讀者自行檢驗掌握的程度。
全書共9章。第1章為緒論，介紹模擬信號與數(shù)字信號,模數(shù)與數(shù)模轉換，數(shù)字0和1,數(shù)字電路與系統(tǒng)的設計方法。
第2章為邏輯代數(shù)基礎，介紹邏輯代數(shù)，邏輯關系的描述，邏輯函數(shù)化簡。
第3章為門電路與數(shù)字集成電路,包括數(shù)字集成電路概述，CMOS 門電路,CMOS 集成電路的電氣特性，可編程邏輯器件。
第4章為 Verilog 硬件描述語言，介紹 Verilog HDL模塊的基本結構，Verilog HDL 語言要素語句及描述方式,電路信號延時，邏輯設計的仿真驗證。
第5章為組合邏輯電路分析與設計,介紹組合邏輯電路分析，組合邏輯電路設計，組合邏輯電路可測性設計。
第6章為時序邏輯電路分析與設計，介紹鎖存器,觸發(fā)器,時序邏輯電路分析，同步時序邏輯電路設計,時序約束分析,時序電路可測性設計。
第7章為運算處理電路，介紹數(shù)的表示與運算,算術運算電路,其他運算處理電路。
第8 章為時序功能電路，介紹寄存器，計數(shù)器，流水線。
第9 章為處理器系統(tǒng)，介紹體系結構,指令系統(tǒng)，處理器結構，存儲器，輸入/輸出。
本教材適用于電子信息類、計算機類、自動化類、電氣類和儀器類等學科專業(yè)。建議在教學
過程中，偏系統(tǒng)設計類專業(yè)可適當精簡第3 章的內容，而偏集成電路設計和芯片制造類專業(yè)可適當精簡第9章的內容。本教材提供了習題答案和PPT。本教材建議64 學時。
本課程建設了配套的 MOOC 課程數(shù)字邏輯與集成電路設計，已在中國大學 MOOC 平臺上線。
本教材由林水生編寫第1章、第5~9章和全書習題答案,周軍編寫第2~4 章。本教材的Verilog代碼仿真驗證由研究生李成龍、張輝和李逸文完成。林水生統(tǒng)編全稿。
本教材的編寫得到了電子科技大學教務處、電子科技大學數(shù)字邏輯電路課程組全體老師的大力支持，收獲了很多有益建議。本教材經(jīng)李文淵教授認真仔細審稿，并提出了許多寶貴修改意見。本教材出版過程中得到了高等教育出版社的大力支持與幫助。在此一并表示衷心的感謝！特別感謝參考文獻的作者們?yōu)楸窘滩木帉懱峁┝司帉懰悸泛退夭摹?br />盡管參考和汲取了眾多優(yōu)秀教材的精華，并花費了2年多時間編撰才得以成稿，又花了1年多時間修改定稿，但由于作者水平有限，本我難免存在不足，懇請廣大讀者批評指正并反饋意見和建議。編者郵箱：sslin@uestc.edu.cn。