北京交通大学：《数字逻辑电路》课程教学资源（PPT课件讲稿）绪论（侯建军）

论 教字电路的特点 典型应用 电子器件的发展 设计方法的变化 学习方法 考方法 参考书 ●任课数师

典型应用 电子器件的发展 设计方法的变化 参考书 任课教师 绪 论 数字电路的特点 学习方法 考核方法

数字电路的特点 模拟电路与数字电路的区别 模拟电路:处理的信号是时间上连续的信号 数字电路:处理的信号是离散的信号

数字电路的特点 • 模拟电路与数字电路的区别 模拟电路：处理的信号是时间上连续的信号 数字电路：处理的信号是离散的信号

数字电路的特点 数字电路的特点 1.工作信号是离散的,因此电路中工作的半导体管多数 工作在开关状态。 如二极管工作在导通和截止态 三极管工作在饱和态和截止态 2.研究对象是输入和输出的逻辑关系,因此主要的分 析工具是逻辑代数,表达电路的功能主要是真值表、 逻辑表达式及波形图等

1. 工作信号是离散的，因此电路中工作的半导体管多数 工作在开关状态。 如二极管工作在导通和截止态 三极管工作在饱和态和截止态 2. 研究对象是输入和输出的逻辑关系，因此主要的分 析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要是真值表、 逻辑表达式及波形图等。 数字电路的特点 • 数字电路的特点

典型应用 让算机 电视(高清晰度) 通信(DSP应用) 将来通信的发展趋势: 软件无线电→>单片机+DsP+FPGA 返回

计算机 通信（DSP应用） 电视（高清晰度） 将来通信的发展趋势： 软件无线电 单片机 + DSP + FPGA 返 回 典型应用

绪论 电子器件的发展 电 分集|SSI(100以下) 晶立 成 超大规模 子体元 电MSI(〈103) VLSI 管 件 路 (105以上) LSI(〈104) ● FLEX 芯片中集成上万个 等效门,目前高的 已达上百万门

集 成 电 路 绪 论 电子器件的发展 电 子 管 晶 体 管 分 立 元 件 （ SSI（100以下） MSI（〈103） LSI（〈104） 超大规模 VLSI （105以上） 1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管体 积大、重量重、耗电大、寿命短。世界上第一 台计算机用了1.8万只电子管，占地170平方米， 重30吨，耗电150W。目前在一些大功率发射 装置中使用。 1948年，肖克利等发明了晶体管，其 性能在体积、重量方面明显优于电子 管，但器件较多时由分立元件组成的 分立电路体积大、焊点多、电路的可 靠性差。 1960年集成电路出现，成 千上万个器件集成在一块 芯片，大大促进了电子学 的发展，尤其促进数字电 路和微型计算机的飞速发 展。 芯片中集成上万个 等效门，目前高的 已达上百万门

设计方法的变化 传统的设计方法:纯硬件电路逻辑设计,采用试凑法; 比较适合分立元件及小规模集成电路 的设计,所设计电路需反复调试,而 且所用的元器件较多,出问题几率较 高,电路的可靠性较差 现代的设计方法:从传统的硬件逻辑设计发展为硬件逻 辑设计、软件逻辑设计及兼有两者优 点的集成电路ASIC设计。采用从上 到下或从下到上设计方法,出现了相 应的电子设计自动化技术(EDA)和 返 复杂电路的测试技术

设计方法的变化 绪 论 • 传统的设计方法： • 现代的设计方法： 纯硬件电路逻辑设计，采用试凑法； 比较适合分立元件及小规模集成电路 的设计，所设计电路需反复调试，而 且所用的元器件较多，出问题几率较 高，电路的可靠性较差 从传统的硬件逻辑设计发展为硬件逻 辑设计、软件逻辑设计及兼有两者优 点的集成电路ASIC设计。采用从上 到下或从下到上设计方法，出现了相 应的电子设计自动化技术（EDA）和 返 回 复杂电路的测试技术

●EDA技术:EDA技术以计算机为基本工具、借助于 软件设计平台,自动完成数字系统的逻 辑综合、布局布线、仿真等工作。最后 下载到芯片,实现方案 1、设计: D回创卧回蚓 wN Cater eens suthe 在计算机上利用软件平台进行设计 vera fey1 (C4005-4-FC84) 日yngt ee 原理图设计 多图|雷B 设计方法VHDL语言设计 状态机设计 n1.a.0.1 返

绪 论 EDA技术以计算机为基本工具、借助于 软件设计平台，自动完成数字系统的逻 辑综合、布局布线、仿真等工作。最后 下载到芯片，实现方案。 1、设计： 在计算机上利用软件平台进行设计 设计方法 原理图设计 VHDL语言设计 状态机设计 • EDA技术： 返 回

绪论 2、仿真 3、下载 s fals Simal fave erice Ctions feels Vier ade felt 园Q创刮s巴*画 了 下载线 SI45.c 5I45.CE 145,cE I45.1 L吧吧吧吧 45.Q2 45.Q3 A5I45 b5I45.TC 54c 45I46.CE I46 5146Q1 5146.Q2 5146.Q3 实验板 4、验证结果 「返回

绪 论 2、仿真 3、下载 4、验证结果 实验板 下载线 返 回

学习方法 ●保证基础 熟练掌握有关逻辑设计的基础知识、设计方法 ●中小规模集成电路 理解电路的逻辑功能一应用它设计逻辑电路 数字系统 掌握从上到下的现代数字系统的设计方法,学 会使用EDA软件设计平台 贯穿课程的始终的是:逻辑设计

学 习 方 法 • 保证基础 熟练掌握有关逻辑设计的基础知识、设计方法 • 中小规模集成电路 理解电路的逻辑功能 应用它设计逻辑电路 • 数字系统 掌握从上到下的现代数字系统的设计方法，学 会使用EDA软件设计平台 贯穿课程的始终的是： 逻辑设计

考核方法 由于数字电路的教学内容及结构作了较大幅度的调 整,实验教学比例的加大必然带来考核方法的改革 考核方法:平时10% 期中—10% EDA软件使用与数字系统设计=20% 期末—60%

考核 方 法 由于数字电路的教学内容及结构作了较大幅度的调 整，实验教学比例的加大必然带来考核方法的改革 考核方法： 平时 —10% 期中—10% EDA软件使用与数字系统设计—20% 期末—60%