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* * 杨汉祥 主讲 数字电路 使用教材：《数字电子技术基础》第四版 清华大学 阎石 主编 江西省赣南师范学院物理与电子信息学院 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 数字与模拟 模拟信号：连续的信号。如正弦信号。 数字信号：离散的信号。如矩形脉冲。 离散:在时间和数值上都是不连续的。 数字电子技术就是研究处理这类信号 的电路。 举例说明： t 0 t 0 接收器 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 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 典型应用 会议电视 数字移动蜂窝电话 家庭信息中心 虚拟教育 数字相机 自动驾驶汽车 视觉感应器 数据存储与处理 集 成 电 路 绪 论 二、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。 绪 论 三、设计方法的变化 ? 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）和复杂电路的测试技术。 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： 绪 论 2、仿真 3、下载 4、验证结果 实验板 下载线 * * * * *