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数字电路-【百科总结】

發(fā)布時(shí)間：2024/1/1 编程问答 34 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了数字电路-【百科总结】小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

基本信息：

中文名稱：：數(shù)字電路
別名：：數(shù)字系統(tǒng)、數(shù)字邏輯電路
英文名稱：：Digital Circuit
構(gòu)成材料：：半導(dǎo)體工藝制成的數(shù)字集成器件

? ?近幾年，可編程邏輯器件PLD特別是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陳列FPGA的的飛速進(jìn)步，使數(shù)字電子奇數(shù)開(kāi)創(chuàng)了心的局面，不僅規(guī)模大，而且將硬件與軟件結(jié)合，使器件的功能更加完善，使用更靈活。

? ?數(shù)字電路或數(shù)字集成電路是由許多的邏輯門組成的復(fù)雜電路。與模電相比較，它主要進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的處理（既信號(hào)以0與1兩個(gè)狀態(tài)表示），因此抗干擾能力較強(qiáng)。數(shù)字集成電路有各種門電路、觸發(fā)器以及由它們構(gòu)成的各種組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。
? ? 一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)一般由控制部件和運(yùn)算部件組成，在時(shí)脈的驅(qū)動(dòng)下，控制部件控制運(yùn)算部件完成所要執(zhí)行的動(dòng)作。通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，數(shù)字電路可以和模擬電路互相連接。

二、分類：

按功能來(lái)分：

組合邏輯電路：
簡(jiǎn)稱組合電路，它由最基本的邏輯門電路組合而成。特點(diǎn)是輸出值只與當(dāng)時(shí)的輸入值有關(guān)，即輸出惟一地由當(dāng)時(shí)的輸入值決定。電路沒(méi)有記憶功能，輸出狀態(tài)隨著輸入狀態(tài)的變化而變化，類似于電阻性電路，如加法器、譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器等都屬于此類。
時(shí)序邏輯電路：
簡(jiǎn)稱時(shí)序電路，它是由最基本的邏輯門電路加上反饋邏輯回路(輸出到輸入)或器件組合而成的電路，與組合電路最本質(zhì)的區(qū)別在于時(shí)序電路具有記憶功能。時(shí)序電路的特點(diǎn)是:輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入值，而且還與電路過(guò)去的狀態(tài)有關(guān)。它類似于含儲(chǔ)能元件的電感或電容的電路，如觸發(fā)器、鎖存器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、儲(chǔ)存器等電路都是時(shí)序電路的典型器件。

按電路有無(wú)集成原件來(lái)分：

分立元件數(shù)字電路
集成數(shù)字電路

按集成電路的集成度來(lái)分：

小規(guī)模集成數(shù)字電路(SSI)
中規(guī)模集成數(shù)字電路(MSI)
大規(guī)模集成數(shù)字電路(LSI)
超規(guī)模集成數(shù)字電路(VLSI)

按構(gòu)成電路的半導(dǎo)體器件來(lái)分：

雙極型數(shù)字電路
單極型數(shù)字電路

三、特點(diǎn)：

特點(diǎn)說(shuō)明

同時(shí)具有算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的功能	數(shù)字電路是以二進(jìn)制邏輯代數(shù)為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，使用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，既能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算又能方便地進(jìn)行邏輯運(yùn)算(與、或、非、判斷、比較、處理等)，因此極其適合于運(yùn)算、比較、存儲(chǔ)、傳輸、控制、決策等應(yīng)用。
實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠	以二進(jìn)制作為基礎(chǔ)的數(shù)字邏輯電路，可靠性較強(qiáng)。電源電壓的小的波動(dòng)對(duì)其沒(méi)有影響，溫度和工藝偏差對(duì)其工作的可靠性影響也比模擬電路小得多。
集成度高，功能實(shí)現(xiàn)容易	集成度高，體積小，功耗低是數(shù)字電路突出的優(yōu)點(diǎn)之一。電路的設(shè)計(jì)、維修、維護(hù)靈活方便，隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字邏輯電路的集成度越來(lái)越高，集成電路塊的功能隨著小規(guī)模集成電路(SSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、大規(guī)模集成電路(LSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)的發(fā)展也從元件級(jí)、器件級(jí)、部件級(jí)、板卡級(jí)上升到系統(tǒng)級(jí)。電路的設(shè)計(jì)組成只需采用一些標(biāo)準(zhǔn)的集成電路塊單元連接而成。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的特殊電路還可以使用可編程序邏輯陣列電路，通過(guò)編程的方法實(shí)現(xiàn)任意的邏輯功能。
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四、應(yīng)用：

數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于電視、雷達(dá)、通信、電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、航天等技術(shù)領(lǐng)域

五、分析方法：

數(shù)字電路主要研究對(duì)象是電路的輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系，因而在數(shù)字電路中不能采用模擬電路的分析方法，例如，小信號(hào)模型分析法。
由于數(shù)字電路中的器件主要工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，因而采用的分析工具主要是邏輯代數(shù)，用功能表、真值表、邏輯表達(dá)式、波形圖等來(lái)表達(dá)電路的主要功能。

隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，為了分析、仿真與設(shè)計(jì)數(shù)字電路或數(shù)字系統(tǒng)，還可以采用硬件描述語(yǔ)言，使用如ABEL語(yǔ)言等軟件，借助計(jì)算機(jī)來(lái)分析、仿真與設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)。

六、測(cè)試技術(shù)：

數(shù)字電路在正確設(shè)計(jì)和安裝后須經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試方可使用。事實(shí)上，在邏輯設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該考慮到數(shù)字電路的測(cè)試。

如果對(duì)電路的測(cè)試目的只是為了檢查電路是否發(fā)生了故障，則稱這種測(cè)試為數(shù)字電路的故障檢測(cè);
對(duì)電路的邏輯功能的測(cè)試稱為功能測(cè)試或靜態(tài)測(cè)試;
對(duì)電氣特性或時(shí)間特性的測(cè)試稱為動(dòng)態(tài)測(cè)試;

如果測(cè)試的目的不僅是為了檢查電路是否有故障，而且還要確定發(fā)生故障的部位，則稱這種測(cè)試為故障定位。

七、電路研究：

數(shù)字電路中研究的主要問(wèn)題是輸出信號(hào)的狀態(tài)(“0"或"1”)和輸入信號(hào)(“0"或"1”)之間的邏輯關(guān)系，即電路的邏輯功能。

數(shù)字電路的研究方法是邏輯分析和邏輯設(shè)計(jì)，所需要的工具是邏輯代數(shù)。 (在正邏輯下，"0"是低電平，"1"是高電平，高低電平?jīng)]有明確的界限)

八、優(yōu)點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)描述

穩(wěn)定性好	數(shù)字電路不像模擬電路那樣易受噪聲的干擾。
可靠性高	數(shù)字電路中只需分辨出信號(hào)的有與無(wú)，故電路的組件參數(shù)，可以允許有較大的變化(漂移)范圍。
可長(zhǎng)期存儲(chǔ)	數(shù)字信息可以利用某種媒介，如磁帶、磁盤(pán)、光盤(pán)等進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)期的存儲(chǔ)。
便于計(jì)算機(jī)處理	數(shù)字信號(hào)的輸出除了具有直觀、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)外，最主要的還是便于利用電子計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行信息的處理。
便于高度集成化	由于數(shù)字電路中基本單元電路的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且又允許組件有較大的分散性，這就使我們不僅可把眾多的基本單元做在同一塊硅片上，同時(shí)又能達(dá)到大批量生產(chǎn)所需要的良率。
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数字电路-【百科总结】的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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