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