《EDA技术与VHDL》学习课程学习笔记.pdf

姓名：胡海侠 学号： 200920212036 班级： SJ0931 《EDA 技术与 VHDL 》课程学习笔记 在学习本课程之前，我了解到这门课程是与数字电路有关，考虑到数字电路方面的知 识已经忘得差不多了，再加上大学学习时候基础本来就不牢靠，所以就恶补了一下数字电 路方面的知识。通过对数字电路的学习，我能够基本上回想起老师上课讲的内容，对数字 电路方面有了一个系统的认识，尽管还不是尽善尽美，但是对后期课程的学习已经没有什 么障碍了。那么经过不到一个星期的复习，我基本掌握了以下内容： 1：逻辑代数的基本公式和定理，逻辑函数的化简方法和逻辑函数的基本表示方法 （1） 逻辑函数的基本公式和定理是进行公式化简的依据 （2 ） 逻辑函数的基本化简方法是公式化简法和图形化简法，其中图形化简方法中主要应 用卡诺图化简的方法。化简的结果通常为标准与或式 （3 ） 逻辑函数的基本表示方法有六种：真值表，卡诺图，函数式，逻辑图，波形图和 VHDL 描述 2：半导体二极管，三极管和 MOS 管是数字电路中的基本开关元件，半导体二极管是不可 控的；半导体三极管是一种电流控制且具有放大特性的开关元件； MOS 管是用电压进行控 制的，也具有放大功能。了解了 CMOS 和 TTL 集成门电路的外部特征——逻辑特性和电 器特性。逻辑特性即逻辑功能，如与门，或门，非门，与非门，或非门，与或非门等；电 器特性有静态特性（主要是输入特性和输出特性）和动态特性（主要是传输延迟时间）。 3 ：通过对组合逻辑电路的学习，我知道组合逻辑电路是输出信号仅取决于当时的输入信 号，而与原来所处的状态无关。了解了组合逻辑电路的分析设计的方法。并通过对加法 器，数值比较器，译码器，数据选择器和分配器，只读存储器的学习，对设计过程有了更 深的了解。 4：触发器的学习 （1） 基本触发器：把两个与非门或者或非门交叉连接起来，边构成了基本触发器 （2 ） 同步触发器：在基本触发器基础上，增加两个控制门和一个控制信号，就构成了同 步触发器。他的显著特征就是时钟电平直接控制 （3 ） 边沿触发器：把两个 D 触发器级联起来，便构成边沿 D 触发器，再加以改进就可 以得到边沿 JK 触发器。他们最显著的特征就是边沿控制—— CP 上升沿（或下降 沿）触发。 （4 ） 边沿触发器的功能分类：按照在时钟脉冲操作下逻辑功能不同，可把边沿触发器非 为： JK 型， D 型， T 型， T ’型。 5：时序电路的学习 整个数字电路可以分成两大类：组合电路（基础是逻辑代数和门电路），时序电路（基础 主要是逻辑代数和触发器）。时序电路的地位更突出，更重要，更具代表性。 时序电路不仅与输入有关，而且还决定于电路原来所处的状态，而电路状态又是构成时序 电路的触发器来记忆和表示的。 通过对计数器，寄存器，读写存储器，顺序脉冲发生器等典型的电路的学习，对时序电路 的概念及分析方法有了比较深刻的理解。 6：最后了解了一些常用的矩形脉冲电路： 555 集成定时器，施密特电路和单稳态触发器， 以及多谐振荡器。 也理解了一些常用的 A/D 和 D/A 转换器的基本工作原理，输出量和输入量之间的定量关 系，主要特点，以及转换精度和转换速度的概念和表示方法。 第一部分：背景知识学习篇 主要学习了电子自动化技术的发展，电子设计自动化的应用领域， EDA 优势以及面向 FPGA 的开发流程等。 1：EDA 技术的发展大致可以分为三个阶段 （1）： 20 世纪 70 年代，在集成电路制作方面， MOS 工艺得到广泛的应用；可编程逻辑技 术及其器件问世，计算机作为一种运算工具在科研领域得到了广泛的应用。 （2 ）： 20 世纪 80 年代，集成电路设计进入了 CMOS 时代，复杂可编程逻辑器件进入商业 应用，，相应的辅助设计软件投入使用； 80 年代末，出现 FPGA ；CAE