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1、數(shù)字電路特點 1. 基本特征 從信號處理的性質(zhì)上看，現(xiàn)代電子電路可以分為模擬電路和數(shù)字電路。模擬電路所能處理的是模擬電壓或電流信號，數(shù)字電路是指只能處理邏輯電平信號的電路，因此，數(shù)字電路又叫做數(shù)字邏輯電路。 數(shù)字電路是組成數(shù)字邏輯系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。數(shù)字電路的基本性質(zhì)是： （1）嚴格的邏輯性：數(shù)字電路實際上是一種邏輯運算電路，其系統(tǒng)描述是動態(tài)邏輯函數(shù)，因此數(shù)字電路設(shè)計的基礎(chǔ)和基本技術(shù)之一就是邏輯設(shè)計。 （2）嚴格的時序性：為實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)邏輯函數(shù)的動態(tài)特性，數(shù)字電路各部分之間的信號必須有著嚴格的時序關(guān)系。時序設(shè)計也是數(shù)字電路設(shè)計的基本技術(shù)之一。 （3）基本信號只有高、低兩種邏輯電平或脈

2、沖：數(shù)字電路既然是一種動態(tài)的邏輯運算電路，因此其基本信號就只能是脈沖邏輯信號。脈沖信號的特征是：只有高電平和低電平兩種狀態(tài)，兩種電平狀態(tài)各有一定的持續(xù)時間。 （4）與邏輯值（0或1）對應(yīng)的電平隨使用的實際電路而不同。 （5）固件特點明顯：固件是現(xiàn)代電子電路，特別是數(shù)字電路或系統(tǒng)的基本特征，也是現(xiàn)代電子電路的發(fā)展方向。固件是指電路的結(jié)構(gòu)和運行靠軟件控制完成的電路或器件，這與傳統(tǒng)的數(shù)字電路完全不同。傳統(tǒng)數(shù)字電路完全由硬件實現(xiàn)，一旦硬件電路或系統(tǒng)確定之后，電路的功能是不能更改的。而固件由于硬件結(jié)構(gòu)可以由軟件決定，因此電路十分靈活，同樣的電路芯片可以根據(jù)實際需要實現(xiàn)完全不同的功能電路，甚至可以在電

3、路運行中進行電路結(jié)構(gòu)的修改，例如可編程邏輯門陣列GAL和單片機等。 從電子系統(tǒng)要實現(xiàn)的工程功能來看，任何一個工程系統(tǒng)都可以被看成是一個信號處理系統(tǒng)，而信號處理的基本概念實際上就是一種數(shù)學(xué)運算。數(shù)字電路的工程功能，就是用硬件實現(xiàn)所設(shè)計的計算功能。不難看出，用模擬電路可以實現(xiàn)連續(xù)函數(shù)的運算功能，但由于系統(tǒng)的運算功能比較復(fù)雜，因此，模擬電路所能實現(xiàn)的系統(tǒng)功能是十分有限的。數(shù)字電路與模擬電路不同，數(shù)字電路可以實現(xiàn)基本的運算單元，用這些基本運算單元通過程序設(shè)計，可以直接進行各種計算公式，所以，數(shù)字電路可以實現(xiàn)各種復(fù)雜運算。目前，數(shù)字電路已經(jīng)成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)的核心和基本電路，掌握數(shù)字電路的基本工作特點和

4、行為特性，是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的基礎(chǔ)之一。 由于數(shù)字電路所處理的是邏輯電平信號，因此，從信號處理的角度看，數(shù)字電路系統(tǒng)比模擬電路具有更高的信號抗干擾能力。 2. 基本技術(shù)特性 數(shù)字電路中使用的基本器件是數(shù)字集成電路，數(shù)字集成電路的技術(shù)特點是以實現(xiàn)邏輯功能為目標。一個數(shù)字電路能否滿足設(shè)計要求，主要取決于數(shù)字集成電路電路的電路功能與技術(shù)參數(shù)指標。 數(shù)字電路的基本技術(shù)特性與電路工藝有關(guān)。只有了解了數(shù)字電路的基本技術(shù)特性，才能設(shè)計和描述一個數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)，才能正確確定數(shù)字電子系統(tǒng)所需要的電路器件。因此，數(shù)字電路的基本技術(shù)特性，是數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計、分析和調(diào)試技術(shù)的基礎(chǔ)，也是數(shù)字電路系統(tǒng)的基本描述語言

5、。 數(shù)字電路可以用來實現(xiàn)各種處理數(shù)字信號的邏輯電路系統(tǒng)。從系統(tǒng)行為上看，可以把數(shù)字電路分為靜態(tài)電路和動態(tài)電路。 靜態(tài)電路的基本特點是： （1）電路信號的輸出僅與當前輸入有關(guān)，與信號輸入和電路輸出的歷史無關(guān)。 （2）靜態(tài)電路所關(guān)心的只是電路輸入信號進入穩(wěn)定狀態(tài)后電路的狀態(tài)，而對輸入信號的變化過程并不關(guān)心。 在數(shù)字邏輯電路中，靜態(tài)電路一般是指組合邏輯電路（一種無反饋的數(shù)字邏輯電路）。影響靜態(tài)邏輯電路（組合邏輯電路）正常工作的一個重要因素是系統(tǒng)的工作速度，這是組合邏輯電路設(shè)計中必須十分注意的一個問題。 靜態(tài)電路是實現(xiàn)各種邏輯系統(tǒng)基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)動態(tài)電路的基礎(chǔ)。 動態(tài)電路包括同步時序電路和異步時序電路兩種，其基本特點是： （1）電路具有信號反饋（輸出信號以某種方式反饋到輸入端）。 （2）系統(tǒng)工作狀態(tài)受信號延遲的影響。 （3）系統(tǒng)當前輸出不僅與當前輸入有關(guān)，還與系統(tǒng)的上一個狀態(tài)有關(guān)（即與系統(tǒng)的歷史有關(guān)）。 動態(tài)電路的基本分析方法是狀態(tài)分析（如利用狀態(tài)表或狀態(tài)圖），基本設(shè)計技術(shù)則是以系統(tǒng)狀態(tài)分析為基礎(chǔ)。動態(tài)電路的調(diào)試，主要是通過觀察系統(tǒng)的狀態(tài)分析系統(tǒng)的功能和性能。