数字逻辑电路小论文

合集下载

数电对偶分析小论文

数电对偶分析小论文

对偶分析:基于1和基于0的逻辑设计UESTC 数电小论文你懂得摘要本文从分析对偶出发,对对偶定理的两种形式进行介绍,以对偶性分析了展开定理,讨论了标准和与标准积的构成及其中的典型概念,并总结了卡诺图化简的基本方法。

关键词对偶;展开定理;标准和;标准积;卡诺图引言通过之前的学习,加圈设计使得反相器的用量在成本分析中可以忽略,将与非和或非门不加区分地看做标准门,可以通过表达式对成本进行粗略地估计,由于对偶性,同一表达式可有两种展开形式,利用卡诺图有基于1和0两种化简方式,为降低成本提供了机会。

1. 对偶的基本概念在逻辑电路中,正逻辑是指:低态电压判别为0,高态电压为1;负逻辑指:低态电压判别为1,高态电压为0。

对偶反映的是正负逻辑的关系,正负逻辑相互对偶。

开关代数的定理都是成对给出的,任一对定理可以由其中一个交换0,1并且互换“+”“ ”得到另一个,任何两个具有这种特点的定理是对偶的,对偶意味着对于每一对定理只需要证明其中一个成立即可。

2. 对偶定理对开关代数的定理和等式,若交换所有0和1,以及“+”,“ ”,结果仍然正确。

从一个表达式出发可以有两种对偶形式,可以认为一种基于输入输出,另一种是基于内部单元。

第一种对偶形式是从对偶的定义出发,正负逻辑之间相当于对输入和输出分别加反相圈,对于表达式(),,,F A B + ,用第一种方法获得的对偶式是()()''',,,,,,D F A B F A B +=+ 。

对偶系统可以由对偶部件组成,对所有的部件进行对偶变换就可以完成系统的对偶。

第二种对偶就是利用这一性质得到的。

对与,或和非在正负逻辑下列写真值表,可以得出:反相器是自对偶器件,与或运算互对偶。

所以(),,,F A B + 的对偶可以表示为()(),,,,,,D F A B F A B +=+ 。

并且有()()''',,,,,,F A B F A B +=+ 。

数字电路学术论文

数字电路学术论文

数字电路学术论文数字电路是电子、通信、电气和计算机等专业学生的必修课,下面是店铺整理了数字电路学术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!数字电路学术论文篇一数字电路创新教学探究摘要:随着电子技术的迅速发展,数字电子技术在科研和实际应用中占据着越来越重要的地位。

首先阐述了加强实践教学的目的和重要性,然后分析近年来各高校数字电路教学的现状,指出在数字电路教学中加强实验教学的重要性,最后,对数字电路实验教学改革和具体实施方法进行了探讨。

关键词:数字电路;实验数字电子技术是目前发展最快的科学技术之一,数字电路是电子、通信、电气和计算机等专业学生的必修课,它要求学生系统地掌握数字逻辑电路的分析、设计和应用,具有很强的实践性。

数字电路实验在数字电路教学中占有非常重要的地位,因此加强实验教学的意义就非同一般了。

1 加强实验教学的目的数字电路是理工科很多专业的一门技术基础课,也是学生以后从事科学技术研究和开发工作的一门重要课程,其目的既要培养学生良好的基本实验素养和基本实验技能,也要为学生在理论与应用之间架起一座桥梁,使它成为培养应用复合型人才的一个重要教学环节。

2 数字电路教学现状(1)数字电路目前在很多学校仍然采用传统的教学方法,教学的重点仍然是传统的基本教学内容。

而随着信息时代的到来,教育的重心由以往的注重传授知识向注重培养学生综合素质发生转变。

该课程作为一门重要的专业基础课,其教学内容应该适应科学技术的发展以及对人才培养的要求。

如今教学改革应该遵循“理论够用,实践为重”的原则,将培养能力的思想作为核心。

力求为社会培养基础扎实、具有创新意识和创新能力,理论联系实际、综合素质高的新一代建设人才。

(2)传统的数字电路实验是按课程的开设顺序逐一设置基本实验项目和课程设计实验,也就是主要围绕相关的理论课程来设计的一种实验模式。

实验以中小规模电路为主,大规模数字电路实验较少,也很少考虑各实验课内容相互之间的衔接与综合,以至学生往往缺少大型数字电路实验的训练机会,难以培养出综合电路设计的能力。

数字逻辑课程设计论文

数字逻辑课程设计论文
1、前言
-3-
通过采用移位寄存器对一位二进制数的加法器移位来实现四位二 进制数的加法器,它可以帮助我们实现两个四位二进制数的相加。该 电路可以让我们更进一步的了解二进制数相加后的结果。 2、测量范围 1)使用 5V 直流电源供电。 2)电阻 50Ω。 3、方案设计 3.1 方案设计简图
移位寄存 器(A)
-9-
器之称。与主从触发器相比,同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰能 力和更高的工作速度。 3、.特征方程 Qn+1=D 4、状态转移图
5 脉冲特性: 1).建立时间:由图 7.8.4 维持阻塞触发器的电路可见,由于 CP 信号 是加到门 G3 和 G4 上的,因而在 CP 上升沿到达之前门 G5 和 G6 输出端 的状态必须稳定地建立起来。输入信号到达 D 端以后,要经过一级门 电路的传输延迟时间 G5 的输出状态才能建立起来,而 G6 的输出状态 需要经过两级门电路的传输延迟时间才能建立,因此 D 端的输入信号 必须先于 CP 的上升沿到达,而且建立时间应满足: test≥2tpd。 2).保持时间:由图 7.8.4 可知,为实现边沿触发,应保证 CP=1 期间 门 G6 的输出状态不变,不受 D 端状态变化的影响。为此,在 D=0 的情 况下,当 CP 上升沿到达以后还要等门 G4 输出的低电平返回到门 G6 的输入端以后,D 端的低电平才允许改变。因此输入低电平信号的保 持时间为 tHL≥tpd。在 D=1 的情况下,由于 CP 上升沿到达后 G3 的 输出将 G4 封锁,所以不要求输入信号继续保持不变,故输入高电平信 号的保持时间 tHH=0。
-5-
(3)置数(送数):CR= 1,M1 = M0 = 1,在 CP 脉冲上升沿时,将数据 输入端数据 D0、D1、D2、D3 置入 Q0、Q1、Q2、Q3 中并寄存。 (4)右移:CR= 1,M1 = 0,M0= 1,在 CP 脉冲上升沿时,实现右移操作, 此时若 DSR= 0,则 0 向 Q0 移位,若 DSR= 1,则 1 向 Q0 移位。 (5)左移:CR= 1,M1= 1,M0= 0,在 CP 脉冲上升沿时,实现左移功能。 此时若 DSL= 0,则把 0 向 Q3 移位,若 DSL= 1,则把 1 向 Q3 移位。 3、内部结构图如:

数电论文

数电论文

组合电路中的竞争冒险【摘要】在组合电路中,当输入信号改变状态时,输入端可能出现过渡干扰脉冲的现象,如果负载是对脉冲信号十分敏感的电路,那可能会影响整个电路的功能。

那么,了解这种现象产生的原因、判断方法以及消除这种现象就具有重要的意义。

【关键词】竞争冒险,冒险现象的识别,消除方法。

【主题】数字电路中有时候会出现竞争冒险,冒险功耗是由电路达到稳态之前的跳变引起的功耗,了解它的产生原因并学会竞争冒险的判断方法避免和消除这种现象是降低电路功耗的一个重要手段。

对电路的正常工作和低功耗设计都具有至关重要的意义。

【内容】一、产生竞争冒险现象的原因由于延迟时间的存在,当一个输入信号经过多条路径传送后又重新会合到某个门上,由于不同路径上门的级数不同,或者门电路延迟时间的差异,导致到达会合点的时间有先有后,从而产生瞬间的错误输出。

这一现象称为竞争冒险。

图(a)所示的电路中,逻辑表达式为,理想情况下,输出应恒等于0。

但是由于G1门的延迟时间t pd,下降沿到达G2门的时间比A信号上升沿晚1t pd,因此,使G2输出端出现了一个正向窄脉冲,如图(b)所示,通常称之为“1冒险”。

图1 产生1冒险(a)逻辑图(b)波形图同理,在图2(a)所示的电路中,由于G1门的延迟时间t pd,会使G2输出端出现了一个负向窄脉冲,如图2(b)所示,通常称之为“0冒险”。

图2 产生0冒险(a)逻辑图(b)波形图“0冒险”和“1冒险”统称冒险,是一种干扰脉冲,有可能引起后级电路的错误动作。

产生冒险的原因是由于一个门(如G2)的两个互补的输入信号分别经过两条路径传输,由于延迟时间不同,而到达的时间不同。

这种现象称为竞争。

1、竞争现象任何一个门电路都具有一定的传输延迟时间t,即当输入信号发生突变时,输出信号不可能跟着突变,而要滞后一段时间变化。

由于各个门的传输时间差异,或者输入信号通过的路径(即门的级数)不同造成的传输时间差异,会使一个或几个输入信号经不同的路径到达同一点的时间有差异。

数字电路系统学生论文_模板 (2)

数字电路系统学生论文_模板 (2)

数字电路系统自主设计论文(2008级)题目全自动直流电机调速系统学院通信工程学院专业信息工程班级08086911学号08085107、080851学生姓名陈宏营、鲁豪辉指导教师陈龙完成日期2009年6月在使用直流电机的时候经常会因为所带动的负载的变化而改变了直流电机的转速,这就需要一个既能显示电机的转速,又能通过设置电机的转速使电机在带动一定的负载的时候达到稳定的转速。

本系统运用EDA技术,采用FPGA为核心器件,对逻辑器件进行编程,QUARTUS II及实验开发系统为设计工具,用VHDL语言对产品进行设计然后下载到FPGA上验证实现功能。

系统功能:整个系统只需要两个按键S1,S2实现对速度设定,直流电机会按预先设定的速度转动,当加上一定的负载后,电机的速度就会发生改变,系统会自动识别并作出判断,自动对速度进行调整,直至达到预先设定的速度。

但是当负载过大时,即使电机满负荷工作也不能达到预设的速度,这样就超过了系统的调节能力了。

关键词:FPGA;VHDL;EDA;电机控制;集成电路1 引言 (4)本课题的研究背景 (4)1.2 集成电路的国内外发展现状 (6)1.3 本课题的主要研究内容及意义 (6)2 总体设计 (8)2.1 功能要求 (8)2.2 系统设计框图 (8)2.3 基于STC89C52RC单片机的直流电机调速系统的设计 (8)2.4 系统方案比较 (8)3 各模块电路设计 (9)3.1 调速模块 (9)3.2 速度检测模块 (12)3.3 速度设定模块 (16)3.4 各模块的组装 (19)4 全自动电机调速系统的FPGA验证 (20)4.1 FPGA简述 (20)4.2 FPGA的结构描述 (21)4.2 FPGA的配置模式 (22)4.3 系统验证 (22)5 致谢 (23)1 引言1.1本课题的研究背景PLD(可编程逻辑器件)是数字集成系统逻辑器件,一种数字集成电路的半成品,在其芯片上按一定排列方式集成了大量的门和触发器等基本逻辑元件,使用者可利用某种开发工具对其进行加工,即按设计要求将这些片内的元件连接起来,使之完成某个逻辑电路或系统的功能,成为一个可在实际电子系统中使用的专用集成电路。

数字逻辑电路的应用

数字逻辑电路的应用

数字逻辑电路的应用数字逻辑电路,作为电子技术领域的一门基础知识,广泛应用于各个领域。

它通过将信号转换为数字形式,并利用逻辑门进行逻辑运算,实现了诸多实际应用。

数字逻辑电路在计算机领域有着重要的应用。

计算机的运算、控制和存储等功能都是通过数字逻辑电路来实现的。

例如,计算机的中央处理器(CPU)中包含了大量的逻辑门电路,用于进行运算和控制操作。

同时,存储器模块也是由数字逻辑电路构成的,用于存储数据和指令。

数字逻辑电路的高速运算和可靠性,为计算机的高效工作提供了保障。

数字逻辑电路在通信领域也有广泛的应用。

通信设备中的信号处理、编解码、调制解调等功能,都是通过数字逻辑电路来实现的。

例如,数字电视机顶盒中的解码器,利用逻辑门电路将接收到的数字信号解码成图像和声音信号,实现了高清晰度的电视播放。

此外,数字逻辑电路还在移动通信领域中扮演着重要角色,用于实现手机等设备的信号处理和数据传输。

数字逻辑电路还在工业控制领域有着广泛的应用。

工业生产中的自动化控制系统通过数字逻辑电路来实现对各种设备和过程的控制。

例如,PLC(可编程逻辑控制器)就是一种基于数字逻辑电路的自动化控制设备,它能够对生产线上的各个设备进行精确的控制和调度。

数字逻辑电路的高稳定性和可靠性,使得工业控制系统能够实现高效、精确的生产控制。

数字逻辑电路在家庭电子产品中也有着广泛的应用。

例如,电视、音响、DVD播放器等家庭娱乐设备都采用了数字逻辑电路来实现信号处理和控制功能。

数字逻辑电路的高速运算和低功耗,使得这些设备能够提供更好的音视频效果,并且具有更高的能效。

数字逻辑电路还在安全领域有着重要的应用。

例如,安防系统中的入侵报警器,使用数字逻辑电路来实现对感应器信号的处理和报警控制。

此外,数字逻辑电路还被应用于身份识别系统、智能门禁系统等安全设备中,提供了高效、可靠的安全保障。

数字逻辑电路在计算机、通信、工业控制、家庭电子和安全等领域都有广泛的应用。

它的高速运算、低功耗和可靠性,为现代科技的发展提供了重要支持。

数字逻辑论文

数字逻辑论文

数字逻辑论文院系:电子与信息工程学院班级: xxxxxxxxxxxxx姓名: xxx学号: xxxxxxxxxx8时间:2013年12月27日数字逻辑论文前言计算机辅助教学是当今教育领域的重要内容,是实现教育现代化的重要手段。

计算机仿真技术应用于教学是教育技术发展的一个飞跃。

EDA技术的出现和发展为先进的教育理念与电子技术教学的结合提供了良好条件。

数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称,其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。

电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路;时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。

有了组合逻辑电路和时序逻辑电路,再进行合理的设计和安排,就可以表示和实现布尔代数的基本运算。

一.数字电路的发展历程与分类方法数字电路的发展: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,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。

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特别是现历史老照片不能说的秘密场可编程门阵列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。

数字逻辑电路分类:1、按功能来分:(1)组合逻辑电路:简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。

特点是:输出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。

电路没有记忆功能,输出状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。

数字逻辑电路小论文

数字逻辑电路小论文

数字逻辑电路小论文 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】数字逻辑论文摘要:随着数字逻辑技术的发展,数字逻辑电路也逐步应用于我们生活的方方面面。

在数字机顶盒,数字电冰箱,数字洗衣机等领域均有所体现。

本文将大体介绍数字逻辑电路的发展历程、分类方法、数值、用途与特点,最后详细介绍数字逻辑电路的实际应用。

一.数字电路的发展历程与分类方法数字电路的发展: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,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。

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。

数字逻辑电路分类:1、按功能来分:(1)组合逻辑电路:简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。

特点是:输出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。

电路没有记忆功能,输出状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。

(2)时序逻辑电路:简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。

时序电路的特点是:输出不仅取决于当时的输入值,而且还与电路过去的状态有关。

它类似于含储能元件的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。

数字电路论文

数字电路论文

数字电路论文引言数字电路是一种将模拟信号转化为离散信号的电路,广泛应用于计算机、通信系统、数字信号处理等领域。

本论文将详细介绍数字电路的基本概念、设计原理以及应用案例。

一、基本概念1.1 数字电路的定义数字电路是指由一系列逻辑门组成的电路,能够对输入的二进制信号进行处理和运算,以产生相应的输出信号。

1.2 逻辑门与布尔代数逻辑门是数字电路的基本组成单元,它可以实现逻辑运算和信号转换。

常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。

布尔代数是一种用来描述逻辑运算的数学工具,通过与、或、非运算以及逻辑表达式的表示,能够灵活地对逻辑操作进行推导和分析。

1.3 时钟与触发器在数字电路中,时钟是用来同步电路中各个元件的信号的重要组成部分。

触发器是一种存储元件,可以存储和驱动信息,实现数字电路的时序控制。

常见的触发器包括D触发器、JK触发器和T触发器等。

二、数字电路设计原理2.1 组合逻辑电路设计组合逻辑电路是一种只有组合逻辑门的电路,其输出仅由输入决定,不受到时序的影响。

在组合逻辑电路设计中,需要进行真值表的分析、逻辑表达式的化简、逻辑门的选取等步骤,以满足相应的逻辑功能需求。

2.2 时序逻辑电路设计时序逻辑电路是一种具有存储功能的数字电路,它的输出不仅与当前输入有关,还与之前的输入历史有关。

在时序逻辑电路设计中,需要考虑时钟信号的生成和分配、触发器的选用和连接、状态转换图的绘制等步骤,确保电路能够按照预期的时序进行工作。

2.3 状态机设计状态机是一种描述具有状态转换行为的系统模型,常用于设计数字电路中的时序逻辑电路。

状态机设计包括状态的定义、状态转换图的绘制、状态转移表的生成等步骤,以实现复杂的时序控制功能。

三、数字电路的应用案例3.1 计算机中的数字电路计算机是数字电路应用的典型代表,由中央处理器和存储器等组件构成。

数字电路在计算机中起到了控制和运算的关键作用,通过逻辑门和触发器等元件,实现了计算机的基本功能。

3.2 通信系统中的数字电路数字电路在通信系统中也有广泛的应用,例如调制解调器、编码器、解码器等。

数字电路分析 论文

数字电路分析 论文

由于各信号的路径不同,这些信号之间不可能严格保持同步关系。 为了保证可靠工作,各信号之间通常允许一定的时差,但这些时差 必须限定在规定范围内,各个信号的时序关系用时序图表达。
1.2 数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
从集成度不同 --数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、 超大规模和甚大规模五类。
集成度:每一芯片所包含的门个数
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
12~99 100~9999 10,000~99,999 106以上
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
例如
(A6.C) 10 16 6 16 12 16
1 0 H
1
一般表达式:
( N ) H a i 16 i
i m
n 1
各位的权都是16的幂。
2、二--十六进制之间的转换
二进制转换成十六进制: 因为16进制的基数16=24 ,所以,可将四位二进制数表示一位16进制数,即 0000~1111 表示 0-F。
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7
4、 二进制数据的传输 (1)二进制数据的串行传输
计算机 计算机 A
计算机 计算机 B
A
0
1 1 1 0 1 1 0 0
B
串行数据传输
CP 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7
串行数据
1 MSB 0 0
LSB 0 1 1 0 1 1 0

数电论文

数电论文

数字电路中逻辑函数的卡诺图化简法【摘 要】从卡诺图化简法与公式化简法的依据入手,说明卡诺图化简法的逻辑函数步骤5个小点,阐述了卡诺图的特点。

最后卡诺图任意项处理,然后给出了具体实例来诠释卡诺图化简法并给出其应用的一般步骤。

从而得出用卡诺图化简逻辑函数的一般方法,让学生很快学会。

【关键词】 数字电路 逻辑函数 卡诺图 化简【主题】在进行数字电路逻辑函数的教学时,逻辑函数化简一般采用的方法有两种,一是公式法,二是卡诺图法。

公式法比较复杂,包括并项法、吸收法、配项法、消去法等等。

因为其依据的公式有几十个,而且并不都能直接应用公式,学生使用很容易出错,特别是职业中学的学生,因为数学基础差,底子薄,在进行教学时显的更加困难。

另一种方法是图形法,也就是卡诺图法,这种方法比公式法要直观和简单,优点是能够通过卡诺图,直接运用逻辑函数化简公式,较方便地把逻辑函数化简。

卡诺图是一幅或多幅方格子图形。

二至四变量卡诺图各占一幅图,五变量两幅,六变量四幅构成。

在中学职业教育中,一般只要求学生掌握一幅图形的卡诺图的应用,由于形象直观,学生容易接受,是十分重要且有用的基础知识,所以搞好卡诺图的教学有着重要的意义,经过对课本的学习与课外资料的查询,对其有了一定了解与认识,有了一定的教学经验。

【内容】一、 卡诺图化简的依据卡诺图具有循环邻接的特性,若卡诺图中两个相邻的方格均为1,则用两个相邻最小项的和表示可以消去一个变量,如下图(一)中的4变量卡诺图中的方格6和方格7,它们的逻辑加是BD A C C BD A BCD A D C B A =+=+)(,消去了变量C ,即消去了相邻方格中不相同的即互反的那个因子。

图(二)中若卡诺4个相邻的方格为1,则这4个相邻的最小项的和将消去两个变量,它们的逻辑加是:C A B B C A BCA CB A D D BC AD D C B A DBC A BCD A CD B A D C B A =+=+=+++=+++)()()(图(一) 图(二) 消去了变量B 和D,即消去相邻4个方格中不相同的那两个因子,这样反复应用1=+A A 的关系,就可使逻辑表达式得到简化。

数字逻辑课程设计论文

数字逻辑课程设计论文

数字逻辑课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字逻辑的基本知识和技能,培养学生的逻辑思维能力和创新能力。

具体来说,知识目标包括了解数字逻辑的基本概念、原理和常用逻辑门电路;技能目标包括能够使用逻辑门电路进行简单的数字电路设计,并能够分析简单的数字电路;情感态度价值观目标包括培养学生对数字逻辑的兴趣和好奇心,以及培养学生的团队合作意识和问题解决能力。

二、教学内容根据课程目标,本课程的教学内容主要包括数字逻辑的基本概念、逻辑门电路、逻辑电路设计和分析方法等。

具体的教学大纲如下:1.数字逻辑的基本概念:数字逻辑的定义、数字逻辑电路的特点和分类。

2.逻辑门电路:与门、或门、非门、异或门等逻辑门电路的原理和应用。

3.逻辑电路设计:逻辑电路的设计方法和步骤,常用的逻辑电路设计工具和软件。

4.逻辑电路分析:逻辑电路的分析方法和技巧,如何判断逻辑电路的功能和特性。

三、教学方法为了实现课程目标,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

具体的教学方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解和演示,向学生传授数字逻辑的基本知识和技能。

2.讨论法:通过小组讨论和课堂讨论,激发学生的思考和问题解决能力。

3.案例分析法:通过分析具体的数字电路案例,让学生了解数字逻辑电路的应用和设计方法。

4.实验法:通过实验操作和电路设计,培养学生的动手能力和实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选择一本适合学生水平的数字逻辑教材,作为学生学习的主要参考资料。

2.参考书:提供一些相关的参考书籍,供学生深入学习数字逻辑的知识。

3.多媒体资料:制作多媒体课件和教学视频,帮助学生更好地理解和掌握数字逻辑的知识。

4.实验设备:准备实验设备和器材,让学生能够进行实际的电路设计和实验操作。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。

平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性和质量。

逻辑电路英文作文

逻辑电路英文作文

逻辑电路英文作文Logic circuits are essential components in modern electronic devices. They are used to perform logical operations and control the flow of information within a system. These circuits are made up of interconnected electronic components such as transistors, diodes, and resistors, which work together to process and manipulate binary data.The basic building blocks of logic circuits are logic gates, which are designed to perform specific logical operations, such as AND, OR, and NOT. These gates can be combined in various ways to create complex logic circuits that can perform more advanced functions, such as arithmetic operations and memory storage.One of the key advantages of logic circuits is their speed and efficiency in processing information. Unlike traditional mechanical systems, logic circuits can perform millions of operations per second, making them ideal fortasks that require rapid and precise calculations.Another important feature of logic circuits is their scalability and flexibility. They can be easily reconfigured and adapted to different tasks by simply changing the arrangement of the logic gates. This makes them highly versatile and suitable for a wide range of applications, from simple calculators to complex computer systems.In conclusion, logic circuits play a crucial role in modern electronics by enabling the processing and manipulation of digital information. Their speed, efficiency, and flexibility make them indispensable for a wide range of applications, and their continued development is essential for the advancement of technology.。

数字逻辑课程小论文

数字逻辑课程小论文

数字逻辑课程小论文数字设计课程小论文课题名称:数字设计的发展历程及展望姓名:学号:学院:指导老师:2014.5.20目录一、电子技术发展概述 (1)二、数字技术的典型应用 (2)三、数字技术的展望 (4)四、总述 (4)五、参考文献 (5)一、电子技术的概述电子技术是20世纪发展最迅速,应用最广泛的技术,已经使得工业,农业,科研,教育,医疗,文化娱乐以及人们的日常生活发生了根本的变革。

特别是数字电子技术,在近四十多年来,取得了令人瞩目的进步。

电子技术的发展历程是以电子器件的发展为基础的。

20世纪初直至中叶,主要使用的电子器件是真空管,也称电子管。

随着固体微电子学的进步,第一支晶体三极管于1947年问世,开创了电子技术的新领域。

随后60年代初,模拟和数字集成电路相继问世。

到70年代末微处理器的问世,电子器件及应用出现了崭新的局面。

1988年,集成工艺可在一平方厘米的硅片上集成3500万个元件,说明集成电路进入甚大规模阶段。

当前的制造技术已经使得集成电路芯片内部的布线细微到亚微米和深亚微米()量级。

随着芯片上元件和布线的缩小,芯片的功耗降低而速度大为提高。

最新生产的微处理器的时钟频率高达3GHz。

数字技术的发展历程与模拟电路一样,经历了由电子管,半导体分立器件到集成电路的过程。

由于集成电路的发展非常迅速,很快占有主导地位,因此,数字电路的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(ASIC)制作技术已趋向成熟,标志着数字集成电路发展到了新的阶段。

具体发展过程如下:1)19世纪(早期发展)----半导体1800 年,意大利物理学家伏特发明了世界上第一个伏特电池。

半导体1833 年,英国物理学家法拉第发现半导体材料随温度升高电阻值下降。

负电阻温度系数1873 年,英国史密斯发现辐射可以引起被照射半导体材料电导率改变。

计算机专业数字逻辑实验教学分析论文

计算机专业数字逻辑实验教学分析论文

计算机专业数字逻辑实验教学分析论文计算机专业数字逻辑实验教学分析论文摘要:数字逻辑在计算机专业的课程体系中占据着重要的基础地位,是一门实践性很强的课程。

课程的教学和实验有着计算机专业的特点。

国内各高校在课程教学和实验的具体实施过程中采用了不同的思路和方式。

文章结合了课程需要和创新性需求,介绍了清华大学计算关键词:计算机专业论文发表摘要:数字逻辑在计算机专业的课程体系中占据着重要的基础地位,是一门实践性很强的课程。

课程的教学和实验有着计算机专业的特点。

国内各高校在课程教学和实验的具体实施过程中采用了不同的思路和方式。

文章结合了课程需要和创新性需求,介绍了清华大学计算机系实验教学中的一些具体实施方法和探索,为课程提供了一些建设性的建议。

关键词:计算机专业论文发表数字逻辑课程是电子信息类专业的基础必修课,是各个专业的入门硬件课程,在课程体系中起着支撑作用。

数字逻辑课程的主要内容是数字逻辑电路的分析与设计,分为组合逻辑和时序逻辑两个主要部分[1]。

由于课程的主要理论知识都是在硬件电路的基础上进行讲解的,因此数字逻辑课程实验是课程教学的一个重要环节,只有有了有效的实践环节才能保证理论知识的真正掌握,让学生能够灵活地进行数字电路的设计和分析。

1计算机专业数字逻辑课程的特点对于计算机专业来说,数字逻辑课程是计算机组成原理、系统结构、嵌入式系统等课程的先导课,有着很重要的基础支撑作用[2]。

相对于其他电子类专业来说,数字逻辑课程在计算机专业的课程体系、教学内容和实验环节上有着自身的特点。

1.1数字逻辑是整个课程体系的基础之一传统的计算机专业课程体系的层次分为计算机专业基础类课程、计算机软硬件理论基础类课程和计算机应用技术类课程[3]。

该层次是按照课程的内容和应用来划分的。

从目前比较强调计算机系统能力培养这一角度出发,计算机课程可分为计算机系统基础课程、重组内容的核心课程和侧重不同计算系统的若干相关平台应用课程[4]3个层次。

数字逻辑论文

数字逻辑论文

同步时序线路的设计方法及应用数学科学学院信息与计算科学专业 2009级信息与计算科学摘要本文主要研究数字逻辑中关于同步时序线路的设计方法及其应用,通过实例说明这一设计思想,并给出详细的设计步骤.接着,举例说明方法的应用.关键词时序线路,设计,模型,输入,输出,状态目录1 绪论 (3)2 同步时序线路的设计方法及应用 (4)2、1同步时序线路设计方法介绍 (4)2、2同步时序线路设计的应用 (4)参考文献: (12)致谢 (13)1 绪论1.1研究背景本文重点介绍同步时序逻辑电路的分析方法和设计方法并举出例子加以说明。

从同步时序逻辑电路模型与描述方法开始,介绍同步时序逻辑电路的分析步骤和方法。

然后讨论同步时序逻辑电路的设计。

逻辑电路按其工作特点可以分成两大类:组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路是指电路在任何时刻所产生的输出,仅取决于该时刻电路的输入。

时序逻辑电路按其工作方式不同,又分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。

本章介绍同步时序逻辑电路的分析和设计。

1.2研究意义同步时序逻辑电路设计又称同步时序逻辑电路综合,其基本指导思想是用尽可能少的触发器和门电路来完成设计。

设计同步时序线路的第一步就是从文字描述的设计要求构划出一个原始状态表。

因此,直接构图法就是建立原始状态表。

其思想是:宁多勿缺。

同步时序电路的逻辑功能可以用输出方程、激励方程、和状态方程全面描述。

因此,只要能写出给定逻辑电路的这三个方程,再根据这三个方程就能求出在任何给定的输入变量状态和存储电路状态下时序电路的输出和次态。

2 同步时序线路的设计方法及应用2、1 同步时序线路设计方法介绍设计一个时序线路,首先要从文字描述的设计要求构划出一个时序机模型,其过程大致如下:(1)、确定输入符号(∑)及输出符号(Z)集。

对时序线路而言,也就是确定所要设计线路的输入变量(Xi )及输出函数(Zi)。

(2)、确定内部状态(Q)集。

对时序线路而言,也就是要确定所要设计线路的内部状态变量(S)。

数字电路课程设计论文

数字电路课程设计论文

华南农业大学电子线路综合设计数字电子钟设计姓名:朱文强钟家荣田青山班级:14级电气类3班组别:10指导教师:***2016年6 月24日摘要作为一个大学生,每天要在固定的时间上各种各样的课程,那么按时到达课室是每个优秀的大学生必须做到的事,所以我们就需要知道具体的时间,进而安排自己的行程,数字电子钟就是我们平时学习生活中所必需的。

既然分配到了数字电子钟课题,那么通过研究《电子技术基础(数字部分)》中的基础知识,分析出数字电子钟基本电路由秒脉冲发生电路、校分校时电路、时间计数电路、译码驱动显示电路、整点报时电路等几部分组成。

秒脉冲发生电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。

因为振荡器产生的标准信号频高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频,最终得到1Hz的脉冲信号。

校时校分电路:分别通过“与非门”组成的SR锁存器输出信号到时计数器或者分计数器来对“时”、“分”显示数字进行校对调整。

时间计数电路:有了“秒”脉冲信号,则可以根据60秒为1分钟,60分为1小时,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制、60进制、24进制计数器,并输出1分钟,1小时的进位信号。

译码驱动显示电路:将“时”“分”“秒”显示出来。

将时间计数电路的输出状态,输入到译码器CD4511,产生驱动数码管的信号,呈现出对应的进位数字字型。

整点报时电路:根据计时系统的的各个输出状态通过“与非门”产生一脉冲信号,通过三极管的导通或截止使得电源驱动蜂鸣器实现报时功能。

本文在Multisim 11.0的仿真设计基础上,自行选择芯片,焊接电路板,完成了一个具有多功能的数字电子时钟。

关键词秒脉冲SR锁存器计数器译码器与非门目录1. 前言 (3)1.1. 设计目的 (3)1.2. 设计任务及指标 (3)1.3. 设计相关提示 (3)2. 总体方案确定 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 制定方案 (4)2.2.1 总体设计方案 (4)2.2.2 各部分设计方案 (5)2.2.2.1 时间计数电路的设计 (5)2.2.2.2 整点报时电路的设计 (6)2.2.2.3 校分校时电路的设计 (7)2.2.2.4 秒脉冲发生电路的设计 (8)2.2.2.5 译码驱动显示电路的设计 (9)2.2.3 整体电路 (9)3. 电路仿真、焊接及调试过程 (10)3.1 电路仿真 (10)3.2 电路焊接 (10)3.3 实际电路调试 (11)3.4 误差分析 (11)4.课程设计收获及建议 (11)参考文献 (12)1.前言1.1.设计目的较传统的机械时钟而言,数字电子钟准确性更高、功能更丰富,所以广受人们的喜爱。

数字逻辑论文集成定时器5g555的功能及其应用

数字逻辑论文集成定时器5g555的功能及其应用

集成定时器5G555的功能及其应用计科系计本三班摘要:集成电路由SSI发展到MSI、LSI和VLSI后,单个芯片的功能不断增强。

一般的,在SSI中仅仅是基本器件(如逻辑门或触发器)的集成,在MSI中已是逻辑器件的集成,而在LSI和VSLI中则是一个数字子系统或整个数字系统的集成。

数字系统中除了组合电路和时序电路外,还有一种信号发生及完成变换的电路。

关键词:模拟电路功能逻辑电路功能中规模集成电路集成定时器引言:集成定时器555是一种将模拟电路功能与逻辑电路功能巧妙结合在一起的中规模集成电路。

该电路功能灵活、使用范围广,在控制,定时、检测、仿声和报警等方面有着广泛应用。

正文:1、组成:电阻分压器、电压比较器、基本R-S触发器、放电三极管和输出缓冲器。

(一)、电阻分压器:由3个阻值均为5k欧的电阻串联构成分压器,为电压比较器cl 和c2提供参考电压。

当外加控制电压Vco时,比较器的参考电压将发生变化,相应电路的阈值、触发电平也将随之改变,并进而影响电路的定时参数。

为了防止干扰,当不外加控制电压时,co端一般通过一个小电容(如0.01uF)接地,以旁路高频干扰。

(二)、电压比较器:电压比较器c1和c2是两个结构完全相同的理想运算放大器。

当v+> v-,输出高电平1信号;当v+< v-,输出低电平0信号。

C1的v+接VR1, v-接阈值输入TH,输出R的状态取决于VTH和VR1的比较结果。

当VTH < VR1,R为1;当VTH > VR1,R为0。

C2的v+接V/TR,v-接参考电压VR2,输出S的状态取决于V/TR 和VR2的比较结果。

当V/TR < VR2 ,S为0;当V/TR > VR2 ,S为1。

(三)、基本R-S触发器:与非门G1、G2构成低电平触发基本R-S触发器,触发器输出Q为电路输出OUT的状态。

触发器的/Q端控制放电三极管的导通与截止,当外部复位信号/RD为0时,可使输出VO为0,定时器输出直接复位。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

数字逻辑论文摘要:随着数字逻辑技术的发展,数字逻辑电路也逐步应用于我们生活的方方面面。

在数字机顶盒,数字电冰箱,数字洗衣机等领域均有所体现。

本文将大体介绍数字逻辑电路的发展历程、分类方法、数值、用途与特点,最后详细介绍数字逻辑电路的实际应用。

一.数字电路的发展历程与分类方法数字电路的发展: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,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。

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。

数字逻辑电路分类:1、按功能来分:(1)组合逻辑电路:简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。

特点是:输出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。

电路没有记忆功能,输出状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。

(2)时序逻辑电路:简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。

时序电路的特点是:输出不仅取决于当时的输入值,而且还与电路过去的状态有关。

它类似于含储能元件的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。

2、按电路有无集成元器件来可分为分立元件数字电路和集成数字电路。

3、按集成电路的集成度进行分类可分为小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)和超大规模集成数字电路(VLSI)。

4、按构成电路的半导体器件来分类可分为双极型数字电路和单极型数字电路。

二.数字逻辑电路的用途和特点数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。

把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲,但这些脉冲是用来表示二进制数码的,例如用高电平表示“ 1 ”,低电平表示“ 0 ”。

声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲,它们被称为数字信号。

能处理数字信号的电路就称为数字电路。

这种电路同时又被叫做逻辑电路,那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义,例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。

电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。

这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力,所以才把它叫做逻辑电路。

由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点,因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。

一般家电产品中,如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。

数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字,使用的是独特的图形符号。

数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路,它们都是以晶体管和电阻等元件组成的,但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们,而不画出它们的具体电路,也不管它们使用多高电压,是 TTL 电路还是 CMOS 电路等等。

按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图,它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。

数字电路中有关信息是包含在 0 和 1 的数字组合内的,所以只要电路能明显地区分开0 和 1 , 0 和 1 的组合关系没有破坏就行,脉冲波形的好坏我们是不大理会的。

所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能,较少考虑它的电气参数性能等问题。

也因为这个原因,数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等,还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等,这些也都与放大振荡电路不同。

三.数字电路的数制在我们的日常生活中常用的进制主要是十进制(因为我们有十个手指,所以十进制是比较合理的选择,用手指可以表示十个数字,0的概念直到很久以后才出现,所以是1-10而不是0-9)。

例如:在早期设计的机械计算装置中,使用的不是二进制,而是十进制或者其他进制,利用齿轮的不同位置表示不同的数值,这种计算装置可能更加接近人类的思想方式。

比如说一个计算设备有十个齿轮,它们级连起来,每一个齿轮有十格,小齿轮转一圈大齿轮走一格。

这就是一个简单的十位十进制的数据表示设备了,可以表示0到999999999的数字。

配合其他的一些机械设备,这样一个简单的基于齿轮的装置就可以实现简单的十进制加减法了。

而在如今的信息化、数字社会,十进制不能满足人们的使用要求,从而出现了不同的进制,如我们常说的二进制、八进制、十六进制等二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。

计算机运算基础采用二进制。

电脑的基础是二进制,电子计算机出现以后,使用电子管来表示十种状态过于复杂,所以所有的电子计算机中只有两种基本的状态,开和关。

也就是说,电子管的两种状态决定了以电子管为基础的电子计算机采用二进制来表示数字和数据。

这种通过不同的位置上面不同的符号表示数值的方法就是进制表示方法。

一个字是电脑中的基本存储单元,根据计算机字长的不同,字具有不同的位数,现代电脑的字长一般是32位的,也就是说,一个字的位数是32。

字节是8位的数据单元,一个字节可以表示0-255的数据。

对于32位字长的现代电脑,一个字等于4个字节,对于早期的16位的电脑,一个字等于2个字节。

八进制的数较二进制的数书写方便,常应用在电子计算机的计算中。

十六进制常用在单片机的编程里。

数制应用领域范围之广,一时难以一一举例,未来的世界数字化,期待着。

四、数字逻辑设计在生活中的应用随着数字机顶盒、数字高清电视和液晶平板电视的迅猛发展,日常消费电子产品中的数字视频解调接收器和视频图像处理信号接收前端的重要模块-模数转换器的应用越来越广泛,而且随着整机产品的功能和性能要求越来越高,功耗低面积小的数字视频片上系统(SoC)单芯片已经成为10位分辨率、多通道模数转换器的主要应用芯片,例如3通道采集RGB和YUV信号的视频模拟前端。

但是由于片上系统单芯片集成了大量的模拟电路和数字逻辑电路,内部时钟频率也非常高,因此导致电路噪声偏大,影响模数转换器的性能。

如何使模数转换器既拥有较强的抗干扰能力,同时达到低功耗的要求,越来越成为模拟集成电路研究的热点和难点。

论文主要研究了兼容0.18um 1.8V标准数字逻辑CMOS工艺应用于数字视频领域的流水线模数转换器,通过matlab的分析和优化,建立了系统级的设计框架,然后根据系统需求的采样率、输出分辨率等要求计算出影响模数转换器性能参数的限制指标。

再根据工艺参数和EDA工具设计出了晶体管级电路并进行了全电路性能仿真。

最后设计了整个模数转换器和测试芯片的布局及版图,完成了整个芯片设计的全部流程。

期间主要的研究成果和工作有以下几个方面: (1) 一般流水线模数转换器常用的动态比较器需要从外部输入参考源与输入信号进行比较然后输出数字域的结果,而本文提出的无输入参考源动态比较器不需要在比较器之外引入参考源而是利用比较器输入对管的差别产生比较阈值,这样减轻了参考源驱动电路的负载,排除了外部电路对动态比较器组成的子模数转换器模块的干扰,另外减少了外部引入参考源走线的数量进而减小了硅面积。

(2) 论文设计的低功耗高速模数转换器使用了1.8V电源,为了减少开关电容电路采样的信号失真,提出了一种新型的开关栅增压电路,使得信号开关器件的栅电压与输入信号无关,保持开关的导通电阻是常数,而且在增压传输路径中的开关导通电阻也与信号无关,从而降低了信号的谐波失真,提高了电路的动态范围。

此外,所有的NMOS开关电路的衬底始终接在电路的最低电平上,这样就使该电路可以在普通的0.18um 1.8V数字标准逻辑CMOS工艺上实现,从而降低了芯片制造成本。

(3) 虽然流水线模数转换器的冗余位数字校正(RSD)能够消除一定的误差,但是在低电压应用中,由于信号输入幅度相对较高,因此冗佘校正后的误差仍较大,为了保证整个模数转换器依然有良好的线性度和良好的信噪比,论文提出了内插冗余校正技术。

该技术的原理是:由于根据系统定义的噪声限制指标和制造工厂提供的工艺匹配参数可以计算出第i级之后插入一级冗余校正级。

因此内插冗余校正级可以把第i级的输出大于正常输入范围数倍之内的信号做为输入(主要是第1级到第i级累积的误差并被MDAC电路放大引起的)然后输出时校正到后级能接受的正常输入范围,这样就可以避免最终模数转换器输出钳位和饱和引起整个ADC 的线性度和动态范围的下降。

(4) 为了兼容标准数字逻辑工艺,MDAC中没有使用线性度较高的MiM电容,而是选择了三明治式金属层间电容(stack capacitor),这需要通过仔细提取金属层间电容的寄生参数以确保电容的线性度能保证整个ADC的性能。

(5) 为了优化电路的功耗和面积,论文设计的流水线模数转换器采用了运算放大器复用技术,这样可以让相邻的两个MDAC共用一个运算放大器,有效地降低了功耗和面积。

论文进行了两次硅实验,实验一是使用0.5um 2层多晶硅3层金属CMOS混合信号工艺实现了1MHz采样的10位流水线模数转换器电路,验证满足静态参数特性和动态参数性能的设计方法;实验二是使用0.18um 1.8V单层多晶硅6层金属标准逻辑工艺实现了100MHz采样的10位流水线模数转换器。

在模数转换器的测试方面主要设计了高速电路应用的PCB板和整个测试平台环境搭建。

实验一和实验二的DNL分别为0.71 LSB和0.47LSB;INL分别为0.8LSB和0.55LSB;实现的有效位(ENOB)分别为9.7位(1MHz采样)和9.3位(100MHz采样);芯片面积分别为1.7mm~2和0.98mm~2;功耗分别为45mW和63mW,其中实验二的功耗优质因子(FOM)和面积优质因子(FOM_A)分别为0.995pJ.V/Sa和1.55e-11mm~2/Sa,这两个指标达到了近几年收录在JSSC 和ISSCC等国际核心刊物的流水线模数转换器的研究成果,能够实现低功耗低硅面积数字视频及SoC嵌入式应用。

应用实例:1 三路抢答器图 1 是智力竞赛用的三路抢答器电路。

裁判按下开关 SA4 ,触发器全部被置零,进入准备状态。

相关文档
最新文档