數(shù)字電子技術：1-1 數(shù)字電路與數(shù)字信號

1、1.1 數(shù)字信號與數(shù)字電路1.2 數(shù)制1.4 二進制代碼 1.5 二值邏輯變量與基本邏輯運算 1.6 邏輯函數(shù)及其表示方法 1.數(shù)字邏輯概論1.3 二進制數(shù)的算術運算5、掌握基本邏輯運算及邏輯函數(shù)的表示方法教學基本要求1、了解數(shù)字信號與數(shù)字電路的基本概念2、了解數(shù)字信號的特點及表示方法3、掌握常用二十、二十六進制數(shù)的轉換4、了解常用二進制碼，熟悉8421 BCD碼1. 1 數(shù)字電路與數(shù)字信號1.1.1 數(shù)字技術的應用及其發(fā)展1.1.2 數(shù)字集成電路的分類及特點1.1.3 模擬信號和數(shù)字信號1.1.4 數(shù)字信號的描述方法1 )數(shù)字技術的應用人類進入到數(shù)字時代,數(shù)字技術是發(fā)展最快 、 應用最廣泛的

2、技術.雷達技術通信技術計算機、自動控制航空航天“勇氣”號 火星探測器1 .1.1 數(shù)字技術的應用及其發(fā)展 數(shù)碼相機智能儀器計算機 2 )數(shù)字電子技術的發(fā)展歷程1906年 美國李.德福雷斯特發(fā)明了真空三極管1948年 晶體管之父威廉肖克利發(fā)明了第一只 晶體管1958年 美國基爾比制成第一塊集成電路 6個月后諾伊斯制成第一塊硅集成 電路1971年- 美國M.E.霍夫制成第一臺四位微處理器40041976年- 美國S. 克雷制成第一部微型計算機“克雷-I”1983年- 我國研制成功第一臺速度為1億次的“銀河”巨型計算機80年代后- ULSI ，10億個晶體管/片 、 ASIC 制作技術成熟目前- 芯

3、片內(nèi)部的布線細微到亞微米(0.13-0.09m)量級微處理器的時鐘頻率高達3.8GHz（109Hz）90年代后- ASIC 可編程邏輯器件（PLD） 現(xiàn)場可編程門陣列60-70年代IC技術迅速發(fā)展：SSI MSI LSI VLSI10萬個晶體管/片，芯片中晶體管0.35um3) 數(shù)字技術的發(fā)展特點-以電子器件的發(fā)展為基礎電子管 1906年，福雷斯特等發(fā)明了電子管；電子管體積大、重量重、耗電大、壽命短。世界上第一臺計算機用了1.8萬只電子管，占地170平方米，重30噸，耗電150W。目前在一些大功率發(fā)射裝置中使用。電壓控制器件電真空技術晶體管電流控制器件半導體技術半導體集成電路4) 電路設計方法

4、伴隨器件變化，從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代a) 傳統(tǒng)的設計方法：b)現(xiàn)代的設計方法：采用自下而上的設計方法；由人工組裝，經(jīng)反復調(diào)試、驗證、修改完成。所用的元器件較多，電路可靠性差，設計周期長。現(xiàn)代EDA技術實現(xiàn)硬件設計軟件化。采用從上到下設計方法，電路設計、 分析、仿真 、修訂全部通過計算機完成。 EDA技術以計算機為基本工具、借助于軟件設計平臺，自動完成數(shù)字系統(tǒng)的仿真、邏輯綜合、布局布線等工作。最后下載到芯片，實現(xiàn)系統(tǒng)功能。1、設計：在計算機上利用軟件平臺進行設計原理圖設計VerlogHDL語言設計狀態(tài)機設計設計方法EDA技術3、下載2、仿真4、驗證結果實驗板下載線 門的個數(shù) 典型集成電路 小規(guī)模 最多12個 邏輯門 、觸發(fā)器 中規(guī)模 10100 計數(shù)器、加法器 大規(guī)模 1009999 小型存儲器、門陣列 超大規(guī)模 10,00099,999 大型存儲器、微處理器 甚大規(guī)模 106以上 可編程邏輯器件等 1.1.2 數(shù)字集成電路的分類及其特點集成度是指每一芯片所包含的門個數(shù)可分為組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類 1）按集成度不同劃分：2）按電路結構和工作特點不同劃分：1.數(shù)字集成電路的分類2.數(shù)字集成電路的特點1 )穩(wěn)定性高, 抗干擾能力強2 )易于設計