數(shù)字邏輯武慶生

《數(shù)字邏輯武慶生》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、數(shù)字邏輯主講教師:武慶生校優(yōu)秀主講教師(A級)計算機學院“數(shù)字邏輯”課程首席教師Mobile：13689013210E-mail:wuqingsheng@uestc.edu.cn連續(xù)三屆最受計算機學院學生歡迎的教師序言第一章數(shù)制與碼制第二章邏輯代數(shù)基礎第三章集成門電路第四章組合邏輯電路第五章觸發(fā)器第六章同步時序邏輯電路第七章異步時序邏輯電路數(shù)字邏輯序言一般微機的基本組成CPU總線ROMRAMPIOSIO顯示器鼠標等存儲器I/O接口通訊設備CPU的基本組成：控制器、運算器、內(nèi)部總線及緩沖器。控制器：指令寄存器、指

2、令譯碼器、操作控制器通用寄存器組、程序計數(shù)器、堆棧指針等。以上部件和數(shù)字邏輯的第二章、第三章、第四章第五章、第六章相關。運算器：累加器、鎖存器、暫存器、算術邏輯單元、標志寄存器等。以上部件和數(shù)字邏輯的第五章、第六章、第七章相關內(nèi)部總線及緩沖器：該部件與數(shù)字邏輯的第三章、第五章相關。I/O接口的基本組成：接CPU一側(cè)的有：總線驅(qū)動器、地址譯碼器、控制邏輯單元，接外設一側(cè)的有：數(shù)據(jù)緩沖器、狀態(tài)寄存器、控制寄存器。以上部件與數(shù)字邏輯的第三章、第四章、第五章、第六章相關。存儲器的基本組成：ROM、RAM。和數(shù)字邏輯的第

3、八章相關。數(shù)字技術的應用已經(jīng)滲透到了人類生活的各個方面。從計算機到家用電器，從手機到數(shù)字電話，以及絕大多數(shù)醫(yī)用設備、軍用設備、導航系統(tǒng)等，無不盡可能地采用數(shù)字技術。從概念上講，凡是利用數(shù)字技術對信息進行處理、傳輸?shù)碾娮酉到y(tǒng)均可稱為數(shù)字系統(tǒng)。PLD（ProgrammableLogicDevice)器件和EDA(ElectronicDesignAutomation)技術的出現(xiàn)使數(shù)字系統(tǒng)的設計思想和設計方式發(fā)生了根本的變化。新的設計方法能夠由使用者自己定義器件的內(nèi)部邏輯和管腳，將原來由電路板設計完成的大部分工作放在芯

4、片的設計中進行，并可在線仿真調(diào)試。現(xiàn)代EDA技術的主要特征是采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力。采用硬件描述語言HDL（HardwareDesriptionLanguage)進行電路與系統(tǒng)的描述是當前EDA技術的一個主要特征。一般在開始設計系統(tǒng)時，首先根據(jù)實現(xiàn)的功能劃分軟件與硬件，硬件部分用硬件描述語言描述，而軟件部分用C或C++進行描述。最后才將二者結(jié)合起來。隨著PLD器件的快速發(fā)展，集成度越來越高，速度越來越快，今天不僅能用它們實現(xiàn)一般的邏輯功能，還可以將微處理器、DSP、存儲器和標準接口等功能部件

5、全部集成在其中，真正實現(xiàn)SystemOnaChip?！皵?shù)字邏輯”是計算機專業(yè)本科學生的一門主干課程。它是“計算機組成原理”、“微機與接口技術”、“可編程邏輯設計”、“單片機原理及應用”、“嵌入式系統(tǒng)”等的先導課程。本課程的主要目的是使學生了解和掌握從對數(shù)字系統(tǒng)提出要求開始，一直到用集成電路實現(xiàn)所需邏輯功能為止的整個過程的完整知識。與數(shù)字系統(tǒng)相對應的是模擬系統(tǒng)，下面對數(shù)字系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)進行比較。一、數(shù)字電子技術與模擬電子技術的比較1、從信號來看模擬信號是連續(xù)信號，任一時間段都包含了信號的信息分量。如正弦信號。而數(shù)

6、字信號是離散的，只有“0”和“1”兩種值，即是一種脈沖信號(PulseSignal)。廣義地講，凡是非正弦信號都稱為脈沖信號。2、從構成電路的器件來看數(shù)字信號應用最廣的兩種傳輸波形，一種稱為，電平型(NRZ)另一種稱為脈沖型(RZ)。12345678910CP000011111電平型脈沖型NRZ：Non-Return-to-ZeroRZ：Return-to-Zero無源器件:R、C(模擬電路中還有L)有源器件:二極管D（diode）三極管T（transistor）模擬電路:T工作在線性區(qū)，處于放大狀態(tài)數(shù)字電路:

7、T工作在非線性區(qū)，處于開關狀態(tài)(飽和、截止)，只是在轉(zhuǎn)換過程中瞬間通過放大區(qū)。3、所用數(shù)學工具模擬電路:微分方程、拉斯變換及反變換。數(shù)字電路:布爾代數(shù)4、學習研究的方法模擬電路:頻域法數(shù)字電路:時域法(討論輸入、輸出在不同時間段的關系)。二、數(shù)字化的優(yōu)點1、精確度高；2、抗干擾力強；3、功耗?。?、便于集成化；三、數(shù)字電路中的操作1、算術操作；2、邏輯操作；5、便于加密、解密。四、數(shù)字集成電路的發(fā)展趨勢1、大規(guī)模2、低功耗3、高速度4、可編程(ProgrammableLogicDevice－PLD)5、可測試第

8、一章數(shù)制與碼制1.1計數(shù)進位制1.2數(shù)制轉(zhuǎn)換1.3帶符號數(shù)的代碼表示1.4數(shù)碼和字符的代碼表示知識要點1、數(shù)字系統(tǒng)的基本概念2、進位計數(shù)制及幾種常用數(shù)制的轉(zhuǎn)換3、帶符號二進制數(shù)的代碼表示形式4、數(shù)字系統(tǒng)中常用的幾種編碼重點與難點基本概念1、數(shù)字信號數(shù)字信號是在兩個穩(wěn)定狀態(tài)間作階躍式變化的信號，有時又稱為離散信號。它有電平型和脈沖型兩種表示形式。2、數(shù)字電路對數(shù)字信號信進行傳遞、變換、運