第一章基本知识 、数字逻辑电路的研究方法 对数字系统中逻辑电路的研究有两个主要任务:一是 分析,二是设计。 对一个已有的数字逻辑电路,研究它的工作性能和逻 辑功能称为逻辑分析; 根据提出的逻辑功能,在给定条件下构造出实现预定 功能的逻辑电路称为逻辑设计,或者逻辑综合。 逻辑电路分析与设计的方法随着集成电路的迅速发展在 不断发生变化,最成熟的方法是传统的方法
11 二、数字逻辑电路的研究方法 对数字系统中逻辑电路的研究有两个主要任务：一是 分析，二是设计。 对一个已有的数字逻辑电路，研究它的工作性能和逻 辑功能称为逻辑分析； 根据提出的逻辑功能，在给定条件下构造出实现预定 功能的逻辑电路称为逻辑设计，或者逻辑综合。 第一章 基本知识 逻辑电路分析与设计的方法随着集成电路的迅速发展在 不断发生变化，最成熟的方法是传统的方法
第一章基本知识 1.逻辑电路分析和设计的传统方法 传统方法:传统方法是建立在小规模集成电路基础之上的,它以技 术经济指标作为评价一个设计方案优劣的主要性能指标,设计时追求的目标 是如何使一个电路达到最简。 如何达到最简呢?在组合逻辑电路设计时,尽可能使电路中的逻辑 门和连线数目达到最少。而在时序逻辑电路设计时,则尽可能使电路中的触 发器、逻辑门和连线数目达到最少 注意:一个最简的方案并不等于一个最佳的方案! 最佳方案应满足全面的性能指标和实际应用要求。所以,在 用传统方法求出一个实现预定功能的最简结构之后,往往要根 据实际情况进行相应调整。 12国勇
12 1．逻辑电路分析和设计的传统方法 传统方法：传统方法是建立在小规模集成电路基础之上的，它以技 术经济指标作为评价一个设计方案优劣的主要性能指标，设计时追求的目标 是如何使一个电路达到最简。 第一章 基本知识 如何达到最简呢？在组合逻辑电路设计时，尽可能使电路中的逻辑 门和连线数目达到最少。而在时序逻辑电路设计时，则尽可能使电路中的触 发器、逻辑门和连线数目达到最少。 注意：一个最简的方案并不等于一个最佳的方案！ 最佳方案应满足全面的性能指标和实际应用要求。所以，在 用传统方法求出一个实现预定功能的最简结构之后，往往要根 据实际情况进行相应调整
第一章基本知识 2.用中、大规模集成组件进行逻辑设计的方法 用中、大规模集成组件去构造满足各种功能的逻辑电路时, 如何寻求经济合理的方案呢?要求设计人员必须注意: ▲充分了解各种器件的逻辑结构和外部特性,做到合理 选择器件 ▲充分利用每一个已选器件的功能,用灵活多变的方法 完成各类电路或功能模块的设计; 尽可能减少芯片之间的相互连线 13匡
13 2．用中、大规模集成组件进行逻辑设计的方法 第一章 基本知识 用中、大规模集成组件去构造满足各种功能的逻辑电路时， 如何寻求经济合理的方案呢？要求设计人员必须注意： ▲ 充分了解各种器件的逻辑结构和外部特性，做到合理 选择器件； ▲ 充分利用每一个已选器件的功能，用灵活多变的方法 完成各类电路或功能模块的设计； ▲ 尽可能减少芯片之间的相互连线
第一章基本知识 3.用可编程逻辑器件PLD)进行逻辑设计的方法 各类可编程逻辑器件(PLD)的出现,给逻辑设计带来了 种全新的方法。人们不再用常规硬线连接的方法去构造电路, 而是借助丰富的计算机软件对器件进行编程烧录来实现各种 逻辑功能,这给逻辑设计带来了极大的方便 4.用计算机进行辅助逻辑设计的方法 面对日益复杂的集成电路芯片设计和数字系统设计,人 们不得不越来越多地借助计算机进行辅助逻辑设计。目前, 已有各种设计数字系统的软件在市场上出售。计算机辅助逻 辑设计方法正在不断推广和应用。不少人认为计算机设计自 动化已形成计算机科学中的一个独立的学科。 14国
14 3．用可编程逻辑器件(PLD)进行逻辑设计的方法 各类可编程逻辑器件(PLD)的出现，给逻辑设计带来了一 种全新的方法。人们不再用常规硬线连接的方法去构造电路， 而是借助丰富的计算机软件对器件进行编程烧录来实现各种 逻辑功能，这给逻辑设计带来了极大的方便。 第一章 基本知识 4．用计算机进行辅助逻辑设计的方法 面对日益复杂的集成电路芯片设计和数字系统设计，人 们不得不越来越多地借助计算机进行辅助逻辑设计。目前， 已有各种设计数字系统的软件在市场上出售。计算机辅助逻 辑设计方法正在不断推广和应用。不少人认为计算机设计自 动化已形成计算机科学中的一个独立的学科
第一章基本知识 1.2数制及其转换 121进位计数制 数制是人们对数量计数的一种统计规律。生活中广泛 使用的是十进制,而数字系统中使用的是二进制 十进制 十进制中采用了0、1、…、9共十个基本数字符号,进 位规律是“逢十进一”。当用若干个数字符号并在一起表示 个数时,处在不同位置的数字符号,其值的含意不同。 666 6×10 6×1016×100 同一个字符6从左到右所代表的值依次为600、60、6。即 (66606×102+6×101+6×10 国15匡勇
15 1.2.1 进位计数制 数制是人们对数量计数的一种统计规律。生活中广泛 使用的是十进制，而数字系统中使用的是二进制。 1.2 数制及其转换 666 6×102 6×101 6×100 如 (666) 10 =6×102+6×101+6×100 同一个字符6从左到右所代表的值依次为600、60、6。即 第一章 基本知识 十进制中采用了0、1、…、9共十个基本数字符号，进 位规律是“逢十进一”。当用若干个数字符号并在一起表示 一个数时，处在不同位置的数字符号，其值的含意不同。 一、十进制