再谈数字电路发展史

再谈数字电路发展史

随着社会的发展和进步，数字技术也在不断的日新月异，并且不断的影响甚至改变我们的生活，学完《数字逻辑设计与应用》后，我想谈一下我对数字技术的一些看法，以及通过这学期学习《数字逻辑设计与应用》的过程及学完本门课程掌握的内容总结在学习本门课程应该重点学习哪些内容以及该怎样学这门课程。

学完《数字逻辑设计与应用》掌握的内容：理论课上学到了数字逻辑电路的基本理论与基本分析方法、数字逻辑电路的的分析设计方法和基本的系统设计技巧、各种逻辑分析与设计的工程方法、典型逻辑功能部件的内部结构和其工作原理；课程设计环节初步了解学习verilog硬件设计语言，能够使用multisim，maxplus，quatus，modelsim等仿真软件；数字电路同步实验环节给了我们理论联系实践的机会，给出了许多与基础实验相关的设计性试验为我们提供了很多好的想法，我们不仅要做基础性试验也需要做设计性试验。

第二章引入必要的数制和码制知识，数字系统只处理数字信号0,1，需要我们将任意信息用（0,1）表达，数制用（0,1）表达数量，符号编码用（0,1）表达不同对象。数字逻辑体系中信息主要有两种：数值信息和非数值信息，数值信息通过数制（二进制，八进制，十进制，十六进制等表示），我们要能熟练进行不同数制之间的转换及各种数的加减乘除运算;非数值信息以编码（BCD码、2421码、余三码、格雷码、ASCΠ等编码方法）的形式表征。

第三章讲述数字系统中的电气知识：如何在模拟的世界中表征数字系统（将物理上的实际值映射为逻辑上的0和1）正逻辑表示，负逻辑表示，我们基本使用正逻辑，三种基本逻辑运算：与、或、非，CMOS和TTL逻辑系列，CMOS反相器的构成及工作状态分析。了解电路的静态、动态特性分析涉及到逻辑电压电平和噪声容限，带电阻负载的电路特性、扇出，非理想输入、电流尖峰和去藕电容器件，不用CMOS悬空相当于接高电平,对逻辑器件的速度与功耗要了解。

第四章介绍组合逻辑设计原理，主要内容是逻辑代数的基本定律、规则、常用公式以及开关代数，组合电路分析、综合与最小化。重点学习掌握逻辑代数的公理、定理、对偶关系，以及在逻辑代数化简时的作用;逻辑函数的表达式：积之和与和之积标准型、真值表；组合电路的分析：逻辑函数表达式的产生过程及表达式的化简；组合电路的综合过程：将功能叙述表达为组合逻辑函数表达形式使用开关代数原理化简或卡诺图化简，要注意无关项的处理冒险问题和多输出逻辑化简方法。

至此我们初步建立了数字逻辑的基本概念。组合电路、时序电路分析与设计中的基本方法、逻辑工具以及硬件描述语言建模技术是我们必须深入学习的。

第六章主要讲述组合逻辑设计原理、组合电路设计实践及常用中规模集成器件MSI（译码器、编码器、数据选择器、数据分配器、加法器、减法器、比较器、奇偶校验电路、三态器件等），了解文档标准和电路定时。而第七，八章讲述了时序电路的设计原理与设计实践，以及常用中规模集成器件MSI（74x163计数器，74x194通用移位寄存器等）。重点需要掌握（1）锁存器、触发器的区别；（2）D型、J-K型、T型触发器的时序特性，功能表，特征方程表达式，不同触发器之间的相互转换；（3）钟控同步状态机的模型图，状态机类型及基本分析方法和步骤，使用状态图表示状态机状态转换关系；（4）钟控同步状态机的设计：状态转换过程的建立，状态的化简与编码赋值、未用状态的处理——风险最小方案和成本最小方案、使用状态转换表的设计方法、使用状态图的设计方法。（5）学习利用基

本的逻辑门、时序元件作为设计的基本元素完成规定的钟控同步状态机电路的设计任务：（6）计数器、移位寄存器、序列检测电路和序列发生器的设计；（7）学习利用基本的逻辑门和已有的中规模集成电路（MSI）时序功能器件作为设计的基本元素完成更为复杂的时序逻辑电路设计的方法。除此以外，第五章所介绍的硬件描述语言也是本书精华其中运用最广泛的是verilog硬件描述语言，在我们学有余力的条件下可以重点学习它，，今后的实践工程设计离不开硬件描述语言。而其他部分关于存储器件，CPLD,FPGA要与初步的了解在以后用到的时候在重点学习。

学完《数字逻辑设计与应用》应具备的能力：严肃认真的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、总结归纳能力、综合运用知识分析解决问题的能力等。掌握数字逻辑电路的分析设计方法和基本的系统设计技巧，综合运用知识分析解决问题的能力和在工程性设计方面的基本素养能够承担小型数字电路分析或设计的应用课题。通过学习本书，我掌握组合电路与时序电路的分析与设计方法；通过课程设计，掌握一定的硬件描述语言、逻辑分析与设计的工程方法和工程工具(各种与数电相关的仿真软件)，在学习上述两种电路的过程中充分理解了各种硬件材料的特点及其性能,将软硬件结合起来;通过与数字电路同步的数字电路基础实验课真正动手搭建电路，实现各种器件的相应功能，利用课余时间和实验室资源实现数字电路实验指导书上的设计性试验开拓了我的视野，提高了我的动手能力与分析问题解决问题的能力。在学习本书的过程中我跟学会了如何去面对困难，解决问题。但面临一个不熟悉的问题时，要学会分析问题。就问题的关键搜索相关知识去学习，运用学过的东西去解决问题。我们还要提高自己的情商，当前面有知识掌握的不牢固时，不能因为要补前面的空缺而影响后面的学习。应该在适宜的时候干该做的事，利用课余时间在补缺补差。在这里我非常感谢老师给我的建议，让我能以更好的心态面临以后人生中的挑战。

怎样学习《数字逻辑设计与应用》：原理与实践环节两手都要抓，两手都要硬。原理能帮助在学习这本书的过程中不仅知其然，更是知其所以然，原理主要是所选用电子器件的结构与作用及开关代数基本定理，有了坚实的理论基础，一旦在本课程的尖端方面有了一些更新的，更广阔的应用途径，我们也能运用基本原理与分析方法掌握更新的技术。另外一方面，由于数字电路的发展依赖于硬件（集成电路的发展），也就是所选用的电子元件，因此，对于这方面结构和应用的了解也尤为关键。

实践，更是尤为关键。原理如果无法很好的应用于实践，那就相当于什么都不是，因此，在学习这门课程中，显然应该把实践摆在一个相当重要的位置。充分利用数电实验课与课程设计的机会但是，掌握了一种硬件描述语言（建议学习verilog），体会基本器件与硬件描述语言之间的深层联系，在数电实验课上我们要有积极性不仅要优秀完成老师要求的实验任务，更要去思考改进方法。并认真学习设计性试验并利用课余时间去实践它即使没有实验条件也可以通过仿真软件去实现设计新实验增加自己的动手能力。我相信积累充足的工程经验会让我们受益终生。

对数字电路发展的认识与看法：在当今的世界上，很少有一种技术能像电子技术那样渗透到人类社会生活的一切领域，并且在许多方面改变着我们的生活。无论是当前信息技术的蓬勃发展及计算机技术的广泛应用，还是工农业生产过程和生产设备的自动监测和控制，都离不开电子技术。我们日常生活中使用的各种电器—电视机、收音机、摄像机、DVD播放机、移动电话、数码照相机、计算器、