数字电子技术基础系统方法笔记第一章

1.1 数字和模拟信号及系统

模拟量具有连续的数值，数字量具有离散的数值。自然加中大多数可以测量的对象都是模拟量。

example：

• 模拟量：温度，湿度，压力，速度。
• 数字量：计算机储存...

数字便是的优点：

处理和储存更加方便，抗噪音

1.3 逻辑运算

与编程语言一致

• 非运算（not）
• 与运算（and）
• 或运算（or）

1.4 组合和时序逻辑功能

比较器

通过比较两个输入数字的大小，产生对应输出

算术运算功能

实现这些运算功能的电路

• 加法器
• 减法器
• 乘法器
• 除法器

代码转换功能

将编码信息从一种模式转换成另一种模式，如二进制和十进制的转换

编码功能

将信息转换成一组编码信息的逻辑电路叫做编码器

译码功能

相反，将编码信息翻译成原本信息的电路叫做译码器

数据选择功能

如图，实现几条输入线的信息通过一条输入线传输叫做复用器，左侧为复用器，类似右侧为解复用器。

记忆和存储功能

一般记忆为短期数据保存，存储为长期数据保存

类型：

• 触发器 触发器只能存储一位的二进制数，触发器的输出为当前存储的二进制数
• 寄存器 寄存器由若干触发器构成，存储多位二进制数。
• 半导体存储器 分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）
• 磁性存储器 如硬盘、光盘等

计数功能

计数器

1.5 可编程逻辑

PLD

• SPLD（简单可编程逻辑器件） 分为PAL（可编程逻辑阵列）和GAL（通用阵列逻辑） 区别为GAL可重复编程
• CPLD（复杂可编程逻辑器件） 本质上讲，由多个SPLD组成。一个CPLD由多个LAB（logic array block）和PIA（programmable interconnection array）组成
• FPGA（field programmable gate array 现场可编程逻辑门阵列）

编程过程

• 设计输入（各个功能模块的程序编写）
• 软件仿真
• 逻辑综合（将产品逻辑抽象成一个功能顺序图）
• 逻辑实现（改写代码实现产品逻辑）
• 时序仿真（看看各个模块时序有没有冲突）
• 下载（烧录程序）

微控制器（microcontroller 单片机）

与PLD不同，微控制器的内部电路已经固定，程序（一系列指令）控制微控制器操作以实现特定功能，而PLD的内部电路需要编程（非固定）。

在PLD中程序决定了其逻辑功能，而微控制器中程序决定了其操作。

1.6固定功能逻辑器件

集成电路封装

引脚编号

DIP封装和SSOP封装一般有个凹口，编号为从凹口开始逆时针计数

PLCC与LCC封装这从一凹点开始逆时针计数

1.7 数字系统举例

1.8 测量仪器

• 示波器
• 逻辑分析仪
• 信号发生器
• 数字万用表
• 直流电源
• 逻辑探头和逻辑脉冲发生器

end