20世纪末数字电子技术得到飞速发展有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化的提高目前数字电子技术的应用已经渗透到人类生活的各个方面从计算机到手机从数字电话到数字电视从家用电器到军用设备从工业自动化到智能机器人从医疗器械到汽车电子从卫星导航到航空航天技术都尽可能采用了数字电子技术微电子技术即大规模集成电路加工技术的进步是现代数字电子技术发展的基础目前在硅片的单位面积上集成的晶体管数量越来越多1978年推出的8086微处理器芯片集成的晶体管数是4万只2000年推出的Pentium4微处理器芯片的集成度上升到4200万只晶体管2005年生产可编程逻辑器件PLD的集成度达到5亿只晶体管包含的逻辑元件LogicElementsLEs有18万个2009年生产的PLD中的LEs达到84万个集成度达到25亿只晶体管2011年生产的PLD中的LEs达到952万个2016年生产的PLD中的LEs达到550万个集成度超过30亿只晶体管原来需要成千上万只电子元器件组成的计算机主板或彩色电视机电路现在仅用一片或几片超大规模集成电路就可以代替现代集成电路已经能够实现单片电子系统SOCSystemOnaChip的功能
现代电子设计技术的核心是EDAElectronicDesignAutomation技术EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机在EDA软件工具平台上对以硬件描述语言HDLHardwareDescriptionLanguage为系统逻辑描述手段完成的设计文件自动地完成逻辑编译化简分割综合优化仿真直至下载到可编程逻辑器件CPLDFPGA或专用集成电路ASICApplicationSpecificIntegratedCircuit芯片中实现既定的电子电路设计功能EDA技术使得电子电路设计者的工作仅限于利用硬件描述语言和EDA软件平台来完成对系统硬件功能的实现极大地提高了设计效率缩短了设计周期节省了设计成本
EDA是在20世纪90年代初从计算机辅助设计CAD计算机辅助制造CAM计算机辅助测试CAT和计算机辅助工程CAE的概念发展而来的一般把EDA技术的发展分为CADCAE和EDA三个阶段
CADComputerAidedDesign是EDA技术发展的早期阶段在这个阶段人们开始利用计算机取代手工劳动但当时的计算机硬件功能有限软件功能较弱人们主要借助计算机对所设计的电路进行一些模拟和预测辅助进行集成电路版图编辑印刷电路板PCBPrintedCircuitBoard布局布线等简单的版图绘制等工作
CAEComputerAidedEngineering是在CAD的工具逐步完善的基础上发展起来的尤其是人们在设计方法学设计工具集成化方面取得了长足的进步可以利用计算机作为单点设计工具并建立各种设计单元库开始用计算机将许多单点工具集成在一起使用大大提高了工作效率
20世纪90年代以来微电子工艺有了惊人的发展2006年工艺水平已经达到了60nm2011年达到28nm2016年达到14nm在一个芯片上已经可以集成上百万只乃至数亿只晶体管芯片速度达到了Gbs量级大容量的可编程逻辑器件陆续面世对电子设计的工具提出了更高的要求提供了广阔的发展空间促进了EDA技术的形成
特别重要的是世界各EDA公司致力推出兼容各种硬件实现方案和支持标准硬件描述语言的EDA工具软件有效地将EDA技术推向成熟
今天EDA技术已经成为电子设计的重要工具无论是设计芯片还是设计系统如果没有EDA工具的支持都将是难以完成的EDA工具已经成为现代电路设计师的重要武器正在起作越来越重要的作用
可口可乐我们都喝过但你们知道可口可乐的秘方吗我想应该没有因为知道可口可乐的人根本看不到我的文章如果有谁知道的话我立马悬赏一百万购买你的秘方是一百万
法国的一家杂志社曾开玩笑说如果世界上只有三个秘密那这三个秘密就是巴西球星罗纳尔多的体重英国女王的财富还有就是可口可乐的秘方由此可见可口可乐秘方的保密性可口可乐的神秘配方被保存在亚特兰大的一家银行内它是由三种关键成分秘制而成而这三种成分分别掌握在3个核心成员手里面我们要想获得秘方必须要通过这三个人的同意缺一不可
只有三个人把这里面的成分都告诉我们才能获得可口可乐的秘方这种关系我们可以用逻辑与来代表所谓与就是事件同时成立才会有我们想要结果在我们的键盘上有与的符号例如010因为两个事件中有一个不为1而111时两个事件都成立
与门的电路符号如下左边的为两个输入右边的为一个输出只有我们同时给左边高电平时右边才输出高电平有一个引脚不输入高电平右边引脚也不会输出高电平
5、数字电子技术教材如下图所示为我搭建的电路图当我们给一个引脚0V另一个引脚5V时小灯泡没有反应
当我们给两个引脚同时输入5V时小灯泡被点亮如下图所示说明右边引脚输出的是高电平
这就是与门电路的最简单的应用了在实际电路中是没有这么用的因为与门的驱动能力微乎其微它是不可能把小灯泡点亮的举这个例子只是为了让大家更容易理解
6、数字电子技术基础阎石那么问题来了与门里面到底有什么东西可以实现如此神奇的功能呢不知道你们有没有想过这个问题我想大多数人看到上面的实验结果就到此打住了对于与门里面是什么鲜有人去探究对于任何问题我都想从根源上去理解他而不是简单地会使用就完了那样的话只会是疑惑越来越多
下图是我精心为大家设计的与门的内部示意图这就是一个最简单的与门左边的两个黑色二极管左边的为5V输入右边的LED灯为信号的输出最上面的5V位为电源
我们暂且不管这个电路是怎么样实现与门的功能的先来看一下实验现象
7、数字电子技术基础第六版课后答案pdf这个电路可以实现和与门一样的结果我们就叫这样的电路为与门电路又因为是通过二极管实现的我们称它为二极管与门二极管这是最基础最简单的与门电路要想真正理解还需要去学习数字电子技术这门课
为什么只有输入同时为5V时LED灯才会被点亮呢因为左边二极管的输入的高电平上面电源的5V只能通过LED灯形成回路如果对这方面还是不理解的可以去学习模拟电子技术关于电流为什么这么走你会在这本书里面找到答案
在如今的开放性网络环境中如何保证信息在传递过程中的安全可靠是很重要的问题而在通信网络应用了数字电子技术后信息的数字化处理使得原本复杂的加密解密操作变得简单可靠大大提升了通信网络的安全性这在目前的网络环境中是十分实用的一个方面
8、数字电子技术的应用在信号安全有保障的前提下通信网络还有很重要的一个职能就是让信号准确无误的传输到接收者处这就要求信号具备较强的抗干扰能力数字电子技术在数据处理上具备明显的离散性特征因此数字信号受外界的干扰较小由此实现了信号的长途运输有效的避免了信号在传输过程中受到干扰导致信号传输不完整错误或者直接失败的现象因此在通信网络中应用数字电子技术使得信号传输具有很强的抗干扰能力
数字电子技术的应用实现了信息传输交换存储的便捷性这样一来硬件设施将得到很好的优化大幅减少了信息容量和设备运行功率实现了硬件的集成化有效的减少了空间占用
数字电子技术集成度非常高有常见有芯片IC下面我将介绍常见的几种芯片
9、数字电子技术实训报告是用以实现逻辑关系的电子电路与基本逻辑关系相对应门电路主要有与门或门与非门或非门异或门等
正逻辑用高电平代表1低点平代表0在数字电路中一般采用正逻辑系统
ICIntegratedCircuits将元器件制作在同一硅片上以实现电路的某些功能
10、数字电子技术基础试卷SSISmallScaleIntegration10个门电路
MSIMediumScaleIntegration10100个门电路
LSILargeScaleIntegration100010000个门电路
