数字设计感想[推荐]由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“数字化设计感想3000字”。
于细节处看真知,从数字中获感悟 首先谈谈对数字设计的理解,数字设计是用数学来规范事物,再用程序区实现某一功能,烧录到数字电路板子上去实现这一功能,其中涉及很多知识。
关于二进制
二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。为什么要采用二进制了,用什么制式进行数学运算,要看什么场合,什么方便用什么。数学上有二进制、八进制、十进制、十六进制、六十进制,…等多种进制,原则上可取任何数进制,只要它实用。12个月一年是十二进制,365天一年是三百六十五进制。不同进制的数可以相互转换,如十进制135,转换成二进制为10000111,二进制的101转换成十进制为
5。很显然,若人工进行十进制计算135除5,十分简捷,但换成二进制100001111除101,计算起来既费力又费时间,是最笨拙的进制。但是在用于计算机内部时,就要采用二进制,因为一是技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示;二是简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度;三是适合逻辑运算:逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合;四是易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换;五是用二进制表示数据具有抗干扰能力强,可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态,当受到一定程度的干扰时,仍能可靠地分辨出它是高还是低。
关于数字电路
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二值数据的数字电路。从整体上看,数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字模拟电路的性能产生质的飞跃。
数字集成器件所用的材料以硅材料为主,在高速电路中,也使用化合物半导体材料,例如砷化镓等。
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。
近年来,可编程逻辑器件 PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。数字电路有很广泛的应用,这也是数字设计的重要性的体现,数字电路与数字电子技术广泛的应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、航天等科学技术领域。数字电路的分类: 包括数字脉冲电路和数字逻辑电路。前者研究脉冲的产生、变换和测量;后者对数字信号进行算术运算和逻辑运算。
数字设计的分析方法有很多,因为数字电路主要研究对象是电路的输出与输入之间的逻辑关系,因而在数字电路中不能采用模拟电路的分析方法,例如,小信号模型分析法。由于数字电路中的器件主要工作在开关状态,因而采用的分析工具主要是逻辑代数,用功能表、真值表、逻辑表达式、波形图等来表达电路的主要功能。
一些细微的感触
从这门学科我觉得不仅仅是要学习一些原理和逻辑等式,还有在这基础上学习如何去设计电路,来实现某一功能,加深对数字设计的理解,数字设计是工程,而工程就意味着解决“问题”,所以我们不仅仅要着眼于书本上知识的学习,还要多去图书馆,多学习对自己有用的知识。
2010年3月9号
漆家辉