數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基本方法
發(fā)布時(shí)間:2011/8/17 11:04:18 訪問(wèn)次數(shù):2490
近年來(lái),隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展,由數(shù)字邏輯電路組成的數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。隨著電子電路的數(shù)字化程度越來(lái)越高,數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)顯得越來(lái)越重要,它已成為高等教育中相關(guān)專業(yè)的學(xué)生及工程技術(shù)人員必須掌握的基本技能。
數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面:基本邏輯功能電路設(shè)計(jì)和邏輯電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)。關(guān)于基本邏輯功能電路設(shè)計(jì)在《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教材中做了較詳細(xì)的介紹;這里主要介紹數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì),即根據(jù)設(shè)計(jì)的要求和指標(biāo),將基本邏輯功能電路組合成邏輯電路系統(tǒng),簡(jiǎn)稱數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)。
數(shù)字邏輯電路通常由四部分組成:輸入電路、控制運(yùn)算電路、輸出電路和電源電路,如圖2-2所示。
輸入電路接收被測(cè)或被控系統(tǒng)的有關(guān)信息并進(jìn)行必要的變換或處理,以適應(yīng)控制運(yùn)算電路的輸入要求?刂齐娐穭t把接收到的信息進(jìn)行邏輯判斷和運(yùn)算,并將結(jié)果輸送給輸出電路。輸出電路將得到的結(jié)果再做相應(yīng)的處理即可驅(qū)動(dòng)被測(cè)或被控系統(tǒng)。電源電路的作用是為數(shù)字系統(tǒng)的各部分電路提供工作電壓和電流。
對(duì)于簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì),一般是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求,首先畫出邏輯狀態(tài)真值表,接著利用各種方法化簡(jiǎn)求出最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式,最后畫出邏輯電路圖?山陙(lái),由于中、大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展,已使數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)發(fā)生了根本性的變化,F(xiàn)在設(shè)計(jì)中更多的是考慮如何利用各種常用的標(biāo)準(zhǔn)集成電路,設(shè)計(jì)出完整的數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中,大規(guī)模集成電路,不僅可以減少電路組件的數(shù)目,使電路原理簡(jiǎn)單明了,而且能提高電路的可靠性,還能降低成本。因此,在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,廑充分考慮這一問(wèn)題,盡量選用中、大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
數(shù)字邏輯電路總體方案設(shè)計(jì)的基本方法如下:
首先是根據(jù)總的功能和技術(shù)要求,把復(fù)雜的邏輯系統(tǒng)分解成若干個(gè)魄元電路,單元的數(shù)目不宜太多,每個(gè)單元也不能太復(fù)雜,以方便電路分析與檢修;其次是單元電路的設(shè)計(jì),每個(gè)單元電路由標(biāo)準(zhǔn)集成電路組成,選擇合適的集成電路芯片及必要的外圍分立元件,構(gòu)成單元電路;最后是考慮各單元電路間的連接,所有單元電路在時(shí)序上應(yīng)協(xié)調(diào)一致,相互間的電氣特性匹配得當(dāng),以保證電路能正常而協(xié)調(diào)地工作. MAX724CCK
近年來(lái),隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展,由數(shù)字邏輯電路組成的數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)、數(shù)字通信系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。隨著電子電路的數(shù)字化程度越來(lái)越高,數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)顯得越來(lái)越重要,它已成為高等教育中相關(guān)專業(yè)的學(xué)生及工程技術(shù)人員必須掌握的基本技能。
數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面:基本邏輯功能電路設(shè)計(jì)和邏輯電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)。關(guān)于基本邏輯功能電路設(shè)計(jì)在《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教材中做了較詳細(xì)的介紹;這里主要介紹數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì),即根據(jù)設(shè)計(jì)的要求和指標(biāo),將基本邏輯功能電路組合成邏輯電路系統(tǒng),簡(jiǎn)稱數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)。
數(shù)字邏輯電路通常由四部分組成:輸入電路、控制運(yùn)算電路、輸出電路和電源電路,如圖2-2所示。
輸入電路接收被測(cè)或被控系統(tǒng)的有關(guān)信息并進(jìn)行必要的變換或處理,以適應(yīng)控制運(yùn)算電路的輸入要求?刂齐娐穭t把接收到的信息進(jìn)行邏輯判斷和運(yùn)算,并將結(jié)果輸送給輸出電路。輸出電路將得到的結(jié)果再做相應(yīng)的處理即可驅(qū)動(dòng)被測(cè)或被控系統(tǒng)。電源電路的作用是為數(shù)字系統(tǒng)的各部分電路提供工作電壓和電流。
對(duì)于簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì),一般是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求,首先畫出邏輯狀態(tài)真值表,接著利用各種方法化簡(jiǎn)求出最簡(jiǎn)邏輯表達(dá)式,最后畫出邏輯電路圖?山陙(lái),由于中、大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展,已使數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)發(fā)生了根本性的變化,F(xiàn)在設(shè)計(jì)中更多的是考慮如何利用各種常用的標(biāo)準(zhǔn)集成電路,設(shè)計(jì)出完整的數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中,大規(guī)模集成電路,不僅可以減少電路組件的數(shù)目,使電路原理簡(jiǎn)單明了,而且能提高電路的可靠性,還能降低成本。因此,在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,廑充分考慮這一問(wèn)題,盡量選用中、大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
數(shù)字邏輯電路總體方案設(shè)計(jì)的基本方法如下:
首先是根據(jù)總的功能和技術(shù)要求,把復(fù)雜的邏輯系統(tǒng)分解成若干個(gè)魄元電路,單元的數(shù)目不宜太多,每個(gè)單元也不能太復(fù)雜,以方便電路分析與檢修;其次是單元電路的設(shè)計(jì),每個(gè)單元電路由標(biāo)準(zhǔn)集成電路組成,選擇合適的集成電路芯片及必要的外圍分立元件,構(gòu)成單元電路;最后是考慮各單元電路間的連接,所有單元電路在時(shí)序上應(yīng)協(xié)調(diào)一致,相互間的電氣特性匹配得當(dāng),以保證電路能正常而協(xié)調(diào)地工作. MAX724CCK
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