计算机电路基础(第三版)课件第9章

计算机电路基础(第三版)课件第9章CATALOGUE目录章节概述与学习目标数字电路基础组合逻辑电路时序逻辑电路可编程逻辑器件数字集成电路及其应用实验与课程设计指导01章节概述与学习目标重点讲述了数字逻辑电路的分析和设计方法，以及在实际应用中的运用。此外，还介绍了数字电路的硬件描述语言（HDL）和可编程逻辑器件（PLD）。本章主要介绍了计算机电路中的数字逻辑基础，包括逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。章节内容简要介绍掌握数字逻辑的基本概念和原理。学会分析数字逻辑电路的方法和步骤。理解数字电路设计的基本原则和技巧。了解HDL和PLD的应用和实现方法。01020304学习目标与要求关键知识点和技能逻辑门的工作原理及分类。时序逻辑电路的分析与设计。HDL（如Verilog、VHDL）的基本语法和编程技巧。组合逻辑电路的分析与设计。02数字电路基础模拟信号连续变化的信号，如声音、光线等。数字信号与模拟信号的比较数字信号具有抗干扰能力强、精度高、易于传输和存储等优点，因此在现代计算机和通信系统中广泛应用。数字信号离散的、不连续的信号，通常表示二进制数位（0或1）。数字信号与模拟信号用于处理离散信号的电路，可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。数字电路逻辑门集成电路最基本的数字电路元件，如与门、或门、非门等。将多个逻辑门集成在一块芯片上，实现更复杂的逻辑功能。030201数字电路基本概念与、或、非等基本逻辑运算，以及它们的复合运算。基本逻辑运算使用逻辑运算符表示的逻辑关系式，可以用于描述数字电路的功能。逻辑表达式表示逻辑变量输入与输出之间关系的表格，可以用来验证逻辑表达式的正确性。真值表逻辑代数基础03组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门电路组成的网络，用于执行各种逻辑操作。组合逻辑电路的特点是输出信号仅取决于输入信号的当前状态，而不受过去的输入影响。常见的组合逻辑电路有加法器、比较器、多路选择器等。组合逻辑电路概述编码器是一种组合逻辑电路，用于将输入的二进制代码转换为另一种二进制代码。译码器是一种组合逻辑电路，用于将输入的二进制代码转换为另一种二进制代码，并输出相应的信号。常见的编码器有二进制编码器和格雷码编码器，常见的译码器有2-4线译码器和3-8线译码器。编码器与译码器数据选择器是一种组合逻辑电路，用于从多个输入中选择一个输出。分配器是一种组合逻辑电路，用于将一个输入信号分配到多个输出端。常见的数据选择器有2选1、4选1和8选1数据选择器，常见的分配器有2线-2线分配器和3线-8线分配器。数据选择器与分配器04时序逻辑电路时序逻辑电路是一种具有记忆功能的电路，其输出不仅取决于当前的输入，还与之前的输入序列有关。定义时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储元件（如触发器）组成。组成时序逻辑电路在时钟信号的驱动下，按照一定的时序进行状态转移，并产生相应的输出。工作原理时序逻辑电路概述

触发器及其应用触发器的种类包括RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。触发器的功能用于存储二进制信息，并在时钟信号的驱动下进行状态转移。触发器的应用在寄存器、计数器、分频器等时序逻辑电路中广泛应用。寄存器的分类根据存储单元的数量，可分为二进制寄存器和十进制寄存器。寄存器的功能用于存储二进制数据，具有并行输入、并行输出和时钟控制端。移位寄存器的功能除了具有存储功能外，还能将存储的数据进行移位操作。根据移位的控制方式，可分为同步移位寄存器和异步移位寄存器。寄存器与移位寄存器05可编程逻辑器件

可编程逻辑器件概述可编程逻辑器件是一种数字集成电路，其逻辑功能可以通过编程来配置。可编程逻辑器件广泛应用于数字系统设计，如数字信号处理、通信、控制系统等。可编程逻辑器件具有高集成度、高可靠性、低功耗等优点，可实现大规模复杂数字系统设计。PLD的编程是通过特定的编程语言或硬件描述语言实现的，如VHDL、Verilog等。PLD的编程与配置通常通过专用的开发软件或开发板实现，如XilinxISE、Vivado等。PLD的配置是将编程语言或硬件描述语言编写的程序下载到PLD中，以实现所需的逻辑功能。PLD的编程与配置CPLD（ComplexProgrammableL…复杂可编程逻辑器件，是一种可编程逻辑器件，其内部结构比简单可编程逻辑器件更复杂，可以实现更复杂的逻辑功能。要点一要点二FPGA（FieldProgrammableGat…现场可编程门阵列，是一种可编程逻辑器件，其内部结构由多个可配置的逻辑块和可配置的互连线组成，可以实现大规模复杂数字系统设计。CPLD和FPGA简介06数字集成电路及其应用TTL和CMOS集成电路01TTL集成电路02晶体管-晶体管逻辑集成电路的简称，具有高电平和高电流的特点，适用于高速数字逻辑电路。03CMOS集成电路04互补金属氧化物半导体集成电路的简称，具有低功耗、高可靠性和稳定性等特点，适用于大规模数字逻辑电路。数字集成电路的接口技术输入输出接口用于数字集成电路与其他电路或系统之间的信号传输，实现电平转换、信号隔离等功能。总线接口串行接口用于数字集成电路之间的串行数据传输，具有传输速度快、占用引脚少等特点。用于多个数字集成电路之间的连接，实现数据传输和控制信号的传递。在此添加您的文本17字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字在此添加您的文本16字计数器利用数字集成电路实现计数的功能，广泛应用于各种需要计数的场合。译码器利用数字集成电路实现地址译码的功能，用于存储器、输入输出接口等电路中。寄存器利用数字集成电路实现数据存储和传输的功能，用于计算机内部和外部的数据存储和传输。数字集成电路的应用实例07实验与课程设计指导掌握电路的基本概念和基本分析方法。熟悉常用电子元件的特性及使用方法。培养实验操作能力和数据处理能力。实验目的和要求实验一实验二实验三实验四实验内容和步骤01020304基本电路元件的测量与特性分析组合逻辑电路的设计与测试时序逻辑电路的分析与设计模拟电路实验简易数字钟的设计与实现选题一自动售货机的设计与实现选题二基于单片机