原创 数字电路的个人理解

2007-12-26 11:52 2648 7 7 分类: FPGA/CPLD

数字电路包括组合逻辑和时序逻辑。


组合逻辑由基本的“与非或”门组成,而基本的“与或非”由底层的晶体管或CMOS组成。组合逻辑完成逻辑的瞬时变化,不能被储存状态。


而时序逻辑目标就是记录前一状态,(数字电路有许多状态需要记忆,然后从一个状态变化到林外一个状态,从而完成各种工作流程,这也是VHDL中状态机之所以重要的原因),状态的变化可以是同步(由给定的时钟做触发),或异步的(只要相应的触发状态有效,不一定是时钟)。在触发有效前,该状态是处在被记忆的状态。


从某种意义上来说数字电路就是”状态的变换+信号的变化”。状态的变换换句话说就是状态机内状态的变化(时序电路的设计实际上就是状态机的设计),这个由记忆器件完成。而信号的变化大部分由组合逻辑完成,当然状态的变化也会产生信号的变化。


一般时序电路设计的过程是:明确设计要求(输入,输出,确定状态)-->二进制状态表--->触发器数量确定(型号如D触发器)---->根据状态表,得到输出函数,激励函数(触发器的输入的值的等式)------》按照函数,得到逻辑电路(以上为同步时序设计方法)。从设计过程中可以看到,基本是确定状态,然后用触发器表示状态,然后确定触发器的激励函数。


而这些状态的记忆则是通过D触发器来完成的(触发器由与或非门组成,与或非门由相应的CMOS或其他组成)。


但是数字电路本质上还是模拟的,因为数字电路无论什么器件多是由模拟来完成的。只是我们判断上是大于某一值为‘1’。世界是模拟的。


个人的理解。欢迎大家补充

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