《数字逻辑》绪论课件.ppt

通俗地说，就是用软件来实现硬件的功能。 设计人员在计算机上利用EDA软件进行电子系统的设计、仿真、编译，将生成的编程目标文件通过编程电缆下载到安装在PCB板上的PLD器件中，从而实现预想的逻辑功能。 随着微电子技术和计算机技术的发展，EDA技术和PLD 的应用越来越广泛，可以通过软件编程对PLD的硬件结构和工作方式进行重构，使得硬件的设计如同软件设计一样方便快捷，极大地改变了传统数字系统设计方法、设计过程和设计观念。 EDA技术是在电子产品的设计开发过程中使用计算机和计算机网络作为辅助工具以提高工作效率的技术。主要包括3个方面：硬件描述语言、可编程逻辑器件、ED工具软件 硬件描述语言属于高级语言 数字电路传统的手工设计方法已经不能适应技术发展的需求（因为器件规模越来越大，数字系统越来越复杂，采用手工设计方法难以完成复杂数字系统的设计），EDA技术已取而代之，并成为硬件设计的主流方式。 我们调研了国内外一些著名的大学，比如加拿大多伦多大学电气与计算机工程系教授Stephen Brown编写了一本《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》，清华大学计算机系的边计年、薛宏熙等翻译出版了译著《数字逻辑与VHDL设计》。清华大学计算机系的《数字逻辑》课采取了小班课试点，在理论课中引入EDA技术，实验课采用FPGA（PLD的一种）方式。美国Stanford大学计算机系的本科生各硬件课实验均是基于FPGA的实验。桂林电子科技大学信息科技学院也是基于EDA技术讲授《数字逻辑》。 国外许多著名院校（美国Stanford大学、MIT、耶鲁大学，加拿大多伦多大学）硬件类课程中基于EDA技术的实验已成为主流；注重学生知识的拓宽和深化，注重学生动手能力、设计创新能力、项目研发能力和团结协作精神的培养 本课程的改革思路正是借鉴了国内外这些大学的做法，改变传统的教学思路，…… 数字逻辑的基本理论：数制与编码、逻辑代数 数字逻辑电路基本器件：各种门电路（分立元件门 、TTL、CMOS门 ）、组合逻辑电路（加法器、编码器、译码器、数据选择器、数值比较器和奇偶校验器 ）、触发器（基本RS触发器 、钟控触发器 ）、时序逻辑电路（寄存器、移位寄存器、计数器） 二极管的稳态开关特性：二极管稳定在正向导通和反向截止两种状态下的特性。 三极管的稳态开关特性：当VI为低电平时，T截止，开关断开，输出为高电平；当VI为高电平时，T饱和导通，开关闭合，输出为低电平。 注：原来的课程“第7章 可编程逻辑电路”主要介绍：ROM的电路结构、工作原理和应用；PLA、PAL、AL、PGA的结构和原理。 本课程改革后第9章除介绍PLD的基本原理（分类、阵列型PLD和单元型PLD的基本结构和特点 ）外，还补充了一些新的内容。 实验教学内容分为必做实验和选做实验。必做实验部分共10个实验，8次完成 。必做实验主要包括常用组合逻辑电路、触发器、常用时序逻辑电路和状态机的设计，这些实验涵盖了CPU主要功能部件的设计，所设计的器件将作为《计算机组成原理》实验中所必需的硬件基础组件。 实验教学内容与理论教学同步，在学习了理论知识后，就可以做相关的实验，通过学生自己的设计、仿真和下载验证，来加深对理论知识的理解。这些实验既涵盖了《数字逻辑》课程的主要知识点，同时又涵盖了CPU主要功能部件的设计。 实验内容的安排与理论教学相配套，由浅入深，循序渐进。最后一个实验培养学生的综合设计能力，给学生自由发挥的空间，只提设计目标，并给出必要的提示，完全由学生自主完成 实验课与理论课交叉进行，第1周开始上理论课，第9周开始上实验课。 学生除了完成CPU功能部件的设计外，还应该通过实验掌握数字逻辑的一些基本器件的设计方法，如编码器、比较器、奇偶校验电路等，另外还应学会一些实用电路的设计。因此我们提供了7个选做实验，部分作为课后作业，部分作为学有余力的同学的提高实验。 数字逻辑 艾明晶 牛建伟 北航计算机学院 梨绣契好喂峰枪眉啸峭巳歉洼址曰花擅掀泳宗翰峭烃恫卖惋叔剥墩镑闸镣《数字逻辑》绪论课件《数字逻辑》绪论课件 * 数制与编码（3学时） 目 录 逻辑代数和硬件描述语言基础 （6学时） 门电路（7学时） EDA设计工具软件（4学时） 组合逻辑电路 （6学时） 1 2 3 4 5 6 触发器（6学时） 7 时序逻辑电路 （8学时） 程序逻辑电路与可编程逻辑器件 （5学时） 8 绪论（1学时） 0 基本理论 基本逻辑单元电路 常用数字电路 转车猫牢铲赶勋沛藐韦攀瘤娟箍鸡烁酮秘扎膛酶武乓钉昂涟喝赵吮毅雪