數(shù)電孫津平第章

緒論0.1數(shù)字信號與數(shù)字電路0.2數(shù)字電路的特點與分類0.3數(shù)字集成電路的發(fā)展趨勢如圖0.1所示是數(shù)字鐘電路,它既有時序邏輯電路(計數(shù)器)，又有組合邏輯電路(譯碼器)和數(shù)碼顯示電路。圖0.1數(shù)字鐘電路0.1數(shù)字信號與數(shù)字電路

電子電路所處理的電信號可以分為兩大類：一類是在時間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號,稱為模擬信號，如圖0.2（a）所示,例如電流、電壓等。用于傳遞、加工和處理模擬信號的電子電路，稱作模擬電路，如放大器、濾波器、信號發(fā)生器等。另一類是在時間和數(shù)值上都是離散的信號，稱為數(shù)字信號，如圖0.2(b)所示。圖0.2模擬信號和數(shù)字信號（a）模擬信號;（b）數(shù)字信號0.2數(shù)字電路的特點與分類

0.2.1數(shù)字電路的特點

由圖0.2（b）可見數(shù)字信號是不連續(xù)的，反映在電路上只有高電位和低電位兩種狀態(tài)，因此數(shù)字電路采用二進(jìn)制數(shù)來傳輸和處理數(shù)字信號。在數(shù)字電路中，通常用開關(guān)的接通與斷開來實現(xiàn)電路的高、低電位兩種狀態(tài)。將高電位稱為高電平，用“1”來表示；低電位稱為低電平，用“0”來表示；反之亦然。0.2.2數(shù)字電路的分類

1)按集成度分

按集成度分，數(shù)字集成電路可分為小規(guī)模(SSI，每個硅片上有數(shù)十個邏輯門)、中規(guī)模（MSI，每片有數(shù)百個邏輯門）、大規(guī)模(LSI，每片有數(shù)千個邏輯門)和超大規(guī)模（VLS

I，每片數(shù)目大于1萬）等各種集成電路。2）按應(yīng)用范圍分

按應(yīng)用范圍分，集成電路有通用型和專用型兩類。通用型是指已被定型的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的產(chǎn)品，適用于各種各樣功能的數(shù)字電路。專用型是指為某種特殊用途專門設(shè)計、

具有特定的復(fù)雜而完整功能的數(shù)字集成電路，如：計算機(jī)中的存儲器芯片（RAM、ROM），微處理器芯片（CPU）和語音芯片等。3）烈按所口用器買件分寸跳按所指用器圣件分州，儲數(shù)字練電路補(bǔ)有雙裁極型僚（TT菜L型）樂電路耽和單皇極型許（MO剛S型）槽電路魄。脾雙極宗型電步路是哲用三災(zāi)極管哨作為辱開關(guān)寄實現(xiàn)董邏輯斯功能皮的，刮其局開關(guān)尤速度緒快,頻率允高，蓋信聚號傳娘輸延登遲時可間短招，質(zhì)但制惕造工訊藝較蚊復(fù)雜攝。4）扣按邏宇輯功架能分克局按邏患輯功填能分胳，濫數(shù)字蒙電路位有組雷合邏梳輯電朱路和傭時序囑邏輯周電路犁。最組合燭邏輯登電路區(qū)沒有姻記憶山功能糾，鮮其輸勢出信廈號的拐狀態(tài)屬只與會當(dāng)時炭輸入得信號適狀態(tài)廈的組良合有鄭關(guān)，丑而濕與電艷路前舒一時煎刻的釋輸出萄信號茅狀碎態(tài)無還關(guān),如編貼碼器鎖、竊譯碼保器、補(bǔ)數(shù)塵據(jù)選像擇器揪等都暖是典槐型的娘組合戀邏輯歪電路見。0.舅3數(shù)字肅集成分電路濁的發(fā)冰展趨芬勢1.大規(guī)郵模納米狠技術(shù)(N春an么ot咱ec丸hn品ol龍og篩y)的出堪現(xiàn),進(jìn)一仙步提兆高了避集成蓮電路滅的集唇成規(guī)豆模，毅使驗集成蔬電路傳的體甘積大狹大縮政小,降低念了系漿統(tǒng)的可功耗小與成債本,而且御提高盜了數(shù)柴字電條路系唉統(tǒng)的議可靠去性。2.低功距耗盡功率佩損耗益是許升多電遇子產(chǎn)單品研勉制、梁生作產(chǎn)、末推捎廣、促使仗用的婚一個蠢重要形的制瞧約因個素，鳴而悟系統(tǒng)刺功耗辣很大陵程度泰上又燭取決魂于所晶使用字的集勸成芯暫片或昨模塊卡。卻現(xiàn)在混，恩由于療集成扎技術(shù)照更新部和構(gòu)漿成集刻成芯何片的憑材料嘆不同,使得討超大壯規(guī)模辮的數(shù)遙字集如成電借路的槳功耗桶可低幫至毫沿瓦級汽。救低功孕耗大寺大拓守展了限數(shù)字?jǐn)[集成勻電路姑的應(yīng)屆用領(lǐng)慶域。3.高速僑度夕在現(xiàn)匹代信粘息時蒼代，摟人僅們對云信息低處理仿速度醬的要壤求越磨來越棋高。及集厘成電蘭路芯匪片本睬身已全經(jīng)是域以納錄秒（ns）速側(cè)度進(jìn)醉行工控作的逢，抖而且北現(xiàn)在沾全世霧界都針在積鍛極研較制超脹高速折運算箭的計饒算機(jī)氧，IB為M公司穿甚至鞭已經(jīng)箭開始禾研制隙一種想運算史速度允高達(dá)男拍(1軟015)次每善秒的肆超級線計算繩機(jī)。亮顯獄然數(shù)志字集址成電城路信效息處愚理速怨度的耕不斷強(qiáng)提高倦是不徒容置篇疑的秘發(fā)展趁趨勢澇。4.可編鵝程蹦傳統(tǒng)貫的標(biāo)旺準(zhǔn)MS桶I/植LS囑I數(shù)字返集成滋電路閣是一鹿種通崇用型庸集成點電路片。叛對于脈復(fù)雜枯的數(shù)惰字系佩統(tǒng)的臭設(shè)計抬，組往往正需要個使用蓄的集手成芯齡片的吐數(shù)量稠和種牧類比燃較多沈，羨而且株會增京加系徐統(tǒng)的枯體積糟和功湊耗，珠降丘低系瘋統(tǒng)蘋的可炎靠性纖，染也為隆器件詞的保辣存、航電縣路和翠設(shè)備桃的調(diào)訂試、踢知料識產(chǎn)趟權(quán)的亮保護(hù)靠等帶聲來了嚷困難鞏。5.可測蠅試多數(shù)字控集成輪電路她的規(guī)僚模越私來越螞大，羽功備能也芳越來府越復(fù)艷雜。蟲為方了使暖數(shù)字光系統(tǒng)膀的使孔用和信維護(hù)債更加驚方便毯，柳所使棗用的盯邏輯測模塊槽應(yīng)該福具有候“可角測試掏性”(T環(huán)es碌ta柿bi怕li余ty途)，第即可著方便窯地對坡其進(jìn)的行功欺能測預(yù)試和壘故障廢診斷振，麥可測幼試性銅是未妻來數(shù)桂字集夕成電蕩路的纖一個俗重要招的發(fā)談?wù)冠吿搫荨?.多值鑄化毒傳統(tǒng)襲的數(shù)雜字集版成電棒路是音一種榆二值獸電路而，希在信油號的語產(chǎn)生筒、湖存儲蝕、抽傳送關(guān)、老識別春、燥處理怠等方膨面具座