数字逻辑课件

数字逻辑课件Tag内容描述：<p>1、1,逻 辑 代 数 基 础,第 二 章,2,逻辑代数是数字系统逻辑设计的理论基础和重要数学工具！,1847年,英国数学家乔治布尔(G.Boole)提出了用数学分析方法表示命题陈述的逻辑结构，并将形式逻辑归结为一种代数演算，从而诞生了著名的“布尔代数”。 1938年，克劳德向农(C.E.Shannon)将布尔代数应用于电话继电器的开关电路，提出了“开关代数”。 随着电子技术的发展，集成电路逻辑门已经取代了机械触点开关，故人们更习惯于把开关代数叫做逻辑代数。,3,本章知识要点： 基本概念 ； 基本定理和规则 ； 逻辑函数的表示形式 ； 逻辑函数的化简 。,4。</p><p>2、1,第四章 组合逻辑电路,第 四 章 组 合 逻 辑 电 路,2,数字系统中的逻辑电路按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类型。 组合逻辑电路既可完成各种复杂的逻辑功能，又是时序逻辑电路的组成部分，应用十分广泛。,第四章 组合逻辑电路,本章知识要点: 组合逻辑电路的基本概念； 组合逻辑电路分析和设计的基本方法; 组合逻辑电路设计中几个常见的实际问题及其处理; 组合逻辑电路中的竞争与险象问题.,3,4. 1 基 本 概 念,一定义 组合逻辑电路:若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出值仅仅取决于该时刻各输入值的组合，而与过去的输入值。</p><p>3、逻 辑 代 数 基 础,第 二 章,逻辑代数是数子系统逻辑设计的理论基础和重要数学工 具！,1847年,英国数学家乔治布尔(G.Boole)提出了用数学分析方法表示命题陈述的逻辑结构，并将形式逻辑归结为一种代数演，从而诞生了著名的“布尔代数”。 1938年，克劳德向农(C.E.Shannon)将布尔代数应用于电话继电器的开关电路，提出了“开关代数”。 随着电子技术的发展，集成电路逻辑门已经取代了机械触点开关，故人们更习惯于把开关代数叫 做逻辑代数。,本章知识要点： 基本概念 ； 基本定理和规则 ； 逻辑函数的表示形式 ； 逻辑函数的化简 。,逻辑代。</p><p>4、3.同步时序电路的设计,同步二进制计数器的设计,计数器的设计考虑 快速进位逻辑 Load（并行预置数功能） 扩展（组成多位计数器时,低位计满高位才计数） 清零方式（同步？/异步？） 核心问题是进位逻辑的设计，再扩充其它功能。 例题：分别用J-K和D触发器实现4位二进制计数器. 第一步:写状态表, 4位二进制共有16个状态(见下表) 第二步:选触发器，求控制函数表达式 1 直接从状态表上观察分析得到控制函数表达式 2 用激励表、卡诺图化简得到控制函数表达式 第三步：画逻辑图,4位二进制计数器的状态转换表,由于计数器的状态转换是有规律的，只。</p><p>5、1/50,教学内容 数据对象、数据类型、运算符和表达式 常用顺序语句、并行语句 VHDL常用的库、程序包 教学重点 数据对象、数据类型、运算符和表达式 常用顺序语句、并行语句,本节教学内容及重点,2/50,VHDL标识符 基本标识符由字母、数字和下划线组成 第一个字符必须是字母 最后一个字符不能是下划线 不允许连续2个下划线 保留字（关键字）不能用于标识符 大小写等效,3.3 数据对象、数据类型、 运算符和表达式,3/50,VHDL标识符 有效的标识符 A_h_1 show_new_state COUNTER_A decode3_8 counter 非法的标识符 A%h_1 show-new-state COUNTER_ T。</p><p>6、3.3.3 数字电路在物理实现中的五个问题,1）输入限制问题,以TTL与非门电路为例：,当输入端A和B同时为高电平（1）时，输出端F为低电平（0）。,这是一个两输入端的与非门，芯片一旦做好，输入端端口数目就确定了。在逻辑设计时，要考虑物理实现时的电路，这就有一个逻辑表达式/逻辑原理图受输入限制的问题，即扇入系数问题。扇入系数指物理电路输入端端口的最大数目，记为Ni。,例：将函数 用两输入与非门实现。,2）输出限制问题,门电路的输出端总会有负载，最经常的是驱动下一级同类型的门电路，如两个TTL门相接。,当输出门的输出端为低电平。</p><p>7、7.3 状态化简,通过原始状态图就可以得到一张原始状态表。本节提出的问题是：这张状态表中的状态数是不是最少？这直接关系到电路的繁简和优化。 当采用硬件描述语言建模时，关系到PLD器件中逻辑资源的有效占用。 为求得最简状态表，需要我们将等价的状态从原始状态表中解析出来，进行化简后形成一张最简状态表（最小状态表）。,所谓状态化简，就是采用某种化简技术从原始状态表中消去多余状态，得到一个既能正确描述给定的逻辑功能，又能使所包含的状态数目达到最少的状态表最小状态表。,最常用的化简方法隐含表法,7.3.1 完全给定同步时序。</p><p>8、第 五 章,同 步 时 序 逻 辑 电 路,本章知识要点:, 时序逻辑电路的基本概念; 同步时序逻辑电路的分析和设计方法; 典型同步时序逻辑电路的分析和设计。,5 1 概 述,5.1.1 时序逻辑电路的定义、结构和特点,若逻辑电路在任何时刻产生的稳定输出信号不仅与电路该时刻的输入信号有关，还与电路过去的输入信号有关，则称为时序逻辑电路。,一、定义,二、结构,时序逻辑电路由组合电路和存储电路两部分组成，通过反馈回路将两部分连成一个整体。,图中，CP为时钟脉冲信号，它是否存在取决于时序逻辑电路的类型。,时序逻辑电路的状态y1,，ys是存储电路。</p><p>9、1,Digital logic,专业基础课,数字电路与逻辑设计,2,课程性质与教学目标,课程性质：“数字电路与逻辑设计”是计算机各专业必修的一门重要技术基础课。该课程在介绍有关数字系统基本知识、基本理论及常用数字集成电路的基础上，重点讨论数字逻辑电路分析与设计的基本方法。 从计算机的层次结构上讲，“数字逻辑”是深入了解计算机“内核”的一门最关键的基础课程。,教学目标：本课程的教学目标是使学生了解组成数字计算机和其它数字系统的各种数字电路，能熟练地运用基本知识和理论对各类电路进行分析，并能根据客观提出的设计要求用合适的。</p><p>10、第六章 时序逻辑电路,1. 基本概念,2. 时序逻辑电路分析,3. 同步时序逻辑电路设计,4. 典型时序逻辑电路,5. 算法状态机,1. 时序逻辑电路概述,时序逻辑电路 任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路的原来状态。 时序逻辑电路的结构特点 包含组合电路和存储电路两个部分。 存储电路的输出状态必须反馈到组合电路的输入端， 与输入信号共同决定组合电路的输出。,1.时序逻辑电路概述,时序逻辑电路描述方法 时序电路的逻辑功能可用逻辑表达式、状态表、逻辑图、状态图、时序图等方式表示，这些表示方法在本质上是相同的，。</p><p>11、第1章数字逻辑概论,第1章数字逻辑概论,1.1 数字电路与数字信号1.2数制1.3二进制数的算术运算1.4二进制代码1.5基本逻辑运算1.6逻辑函数及其表示方法,5、掌握基本逻辑运算、逻辑函数其表示方法,教学基本要求,1、了解数字信号与数字电路的基本概念,2、了解数字信号的特点及表示方法,3、掌握常用二十、二一十六进制的转换,4、了解常用二进制码，特别是8421 BCD码,第1章数字逻辑概论。</p><p>12、1.1 模拟信号与数字信号,1.3 数制,1.4 二进制码,1.5 基本逻辑运算,1.2 数字电路,1.6 逻辑函数与逻辑问题的描述,1数字逻辑基础,1.1 模拟信号与数字信号,时间和数值上均连续变化的信号，如正弦波、指数函数等,例：速度、温度、声音等,在模拟电路中，通常考查信号的频率（Frequency）、周期（Period）、幅度（Amplitude）和相位（Phase）；研究输入输出之间量。</p>