FDS8588电子电路按功能分为模拟电路和数字电路。根据电路的结构特点及其对输人信号响应规则的不同,数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。数字电路中的电子器件,例如二极管、三极管(BJT、FET)处于开关状态,时而导通,时而截止,构成电子开关。这些电子开关是组成逻辑门电路的基本器件。

逻辑门电路又是数字电路的基本单元。如果将这些门电路集成在一片半导体芯片上就构成数字集成电路。

由电路迅速,数字电路主流形式是数字集成电路。从20世纪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;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能发生了质的飞跃;从80年代中期开始,专用集成电路(ASIC①)制作技术已趋成熟,标志着数字集成电路发展到了新的阶段。

ASIC是将一个复杂的数字系统制作在一块半导体芯片上,构成体积小、重量轻、功耗低、速度高、成本低且具有保密性的系统级芯片。ASIC芯片的制作可以采用全定制或半定制的方法。全定制适用于生产批量的成熟产品,如表 1.1.1所示.

ASIC系Application Spccific lntegrated Circuit的缩写。

PLD系Programmable Logic Device的缩写。

数字集成电路的分类,门的个数典型集成电路,小规模中规模大规模,超大规模甚大规模,最多12个逻辑门、触发器,计数器、加法器,小型存储器、门阵列,大型存储器、微处理器,可编程逻辑器件、多功能专用集成电路,可以低达毫瓦级。

由于具有这些优点,数字电路在众多领域取代模拟电路。可以肯定,这一趋势将会继续发展下去。

数字电路的分析、设计与测试,数字电路的分析方法

数字电路处理的是数字信号,电路中的半导体器件工作在开关状态,例如晶体管工作在饱和区或截止区,所以不能采用模拟电路的分析方法,例如小信号模型分析法。数字电路又称为逻辑电路,在电路结构、功能和特点等方面均不同于模拟电路,主要研究的对象是电路的输出与输人之间的逻辑关系,因而,数字电路的分析方法与模拟电路完全不同,所采用的分析工具是逻辑代数,表达电路输出与输入的关系主要用真值表、功能表、逻辑表达式或波形图。

随着计算机技术的发展,借助计算机仿真软件,可以更直观、更快捷、更全面地对电路进行分析。不仅可以对数字电路,而且可以对数模混合电路进行仿真分析;不仅可以进行电路的功能仿真,显示逻辑仿真的波形结果,以检查逻辑错误,而且可以考虑器件及连线的延迟时间,进行时序仿真,检测电路中存在的冒险竞争、时序错误等问题。

数字电路的设计方法,数字电路的设计是从给定的逻辑功能要求出发,确定输人、输出变量,选择适当的逻辑器件,设计出符合要求的逻辑电路。设计过程一般有方案的提出、验证和修改三个阶段。设计方式分为传统的设计方式和基于EDA①软件的设计方式。传统的硬件电路设计全过程都是由人工完成,硬件电路的验证和调试是在电路构成后进行的,电路存在的问题只能在验证后发现。如果存在的问题较大,有可能重新设计电路,因而设计周期长,资源浪费大,不能满足大规模集成电路设计的要求。基于王pA软件的设计方式是借助于计算机来快速准确地完成电路的设计。设计者提出方案后,利用计算机进行逻辑分析、性能分析、时序测试,如果发现错误或方案不理想,可以重复上述过程直至得到满意的电路,然后进行硬件电路的实现。这种方法提高了设计质量,缩短了设计周期,节省了设计费用,提高了产品的竞争力。因此EDA软件已成为设计人员不可缺少的有力工具。

EDA软件的种类较多,大多数软件包含以下主要工具:

原理图输人 设计者可以如同在纸上画电路一样,将逻辑电路图输入到计算机,软件自动检查电路的接线、电源及地线的连接、信号的连接等。

EDA系Elcctronic Design Automauon的缩写。

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