讲义分析第0章序言.pptxVIP

数字逻辑 单位：计算机科学与工程学院 教师：樊永显 博士 邮箱：yx_f@163.com 电话： 数字逻辑 教材：数字电子技术基础 阎石（第五版） 参考教材：数字逻辑与数字系统 白中英 Digital Design: Principles and Practices, 4th Edition, Pearson / Prentice Hall Fundamentals of Digital Logic with Verilog Design, 3rd Edition, McGraw-Hill 序言 什么是数字系统？ 为什么要使用数字系统？ 数字技术的由来 数字逻辑是重要的专业基础 数字逻辑电路的种类和研究方法 什么是数字系统？ 模拟量（连续变化的物理量） 连续的 时间上的连续 任意时刻有一个相对的值 量上的连续 变量任意时刻可以是在一定范围内的任意值 例如：水位，电压，电流，温度，亮度，颜色 什么是数字系统？ 数字量 非连续的（离散的） 时间上的离散 变量只在某些时刻有定义 量上的离散 变量只能是有限集合的一个值 例如：数值，开关位置，数字逻辑 数字信号 数字信号：用来表示数字量的信号称为数字信号.数字信号通常用数字波形表示，数字波形是逻辑电平与时间的关系。 当某波形仅有两个离散值时，可以称为脉冲波形 数字信号 占空比q 设周期性数字波形的高电平持续6ms，低电平持续10ms,求占空比q 。    6/(10+6)*100%=37.5% 什么是数字系统？ 模-数/数-模转换 (Analog Digital) 模 拟 世 界 A/D 数字处理 和 存储系统 D/A 数字系统：使用数字量来传递和加工处理信息的实际工程系统 数码相机 移动电话 WAP电话 电视机 智能电话 双向寻呼机 机顶盒 MP3 PDA 数码摄像机 数字系统 逻辑代数是数字系统逻辑设计的理论基础和重要数学工具！ 　 1847年,英国数学家乔治·布尔(G.Boole)提出了用数学分析方法表示命题陈述的逻辑结构，并将形式逻辑归结为一种代数演算，从而诞生了著名的“布尔代数”。 　　1938年，克劳德·香农(C.E.Shannon)将布尔代数应用于电话继电器的开关电路，提出了“开关代数”。 　　随着电子技术的发展，集成电路逻辑门已经取代了机械触点开关，故人们更习惯于把开关代数叫做逻辑代数。 数字技术的由来 著名学者 乔治·布尔 克劳德·香农 信息论及数字通信时代的奠基人 数字技术的由来 计算和器件的历史发展 计算机历史仅仅只有60多年吗？ 不正确！ 数字电子计算机的历史只有60多年（1946） 计算机革命发生在过去的60多年中而且还正在进行 计算和计算机的历史源远流长…… 数字技术的由来 计算和器件的历史发展 数字的出现 数字在各个古代文明中都独立的存在 数字都采用十进制数 阿拉伯数字 早期的计算用具 最早的“计算机”-算盘 计算尺（可实现对数） 数字技术的由来 加法机、差分机（齿轮） 使用继电器设计自动计算器 计算机的发展 /AMuseum/xinxiguan/htm/skzljisuanji.htm 数字技术的由来 计算和器件的历史发展发展 数字电子计算机 第一代：约1946-1957 电子真空管 第二代：约1957-1964 晶体管 第三代：约1965-1972 中小规模集成电路 第四代：约1972-现在？ 大规模、超大规模集成电路 摩尔定律 Moores Law：The number of transistors per integrated circuit would double every 18 month. 这个论断是在第一块平面集成电路产生4年以后的1965年做出的。 当时认为这个发展趋势将持续到1975年。 Intel公司创建人之一戈登·摩尔 事实上，这个发展规律在目前仍是正确的。 按目前发展趋势，这个规律仍将有效至少20年。 Intel微处理器的发展 数字逻辑是重要的专业基础 计算机硬件课程的必修先续课程 例如：计算机组成原理、计算机系统结构、 微型机与接口、单片机原理及其应用、 数字系统设计自动化等。 硬件是软件运行必要环境 硬件设计是协同设计(co-design)重要手段之一 数字逻辑电路的种类和研究方法 “数字逻辑”含义 研究数值的逻辑加工和运算的电路 分类： 研究方法 逻辑分析 逻辑设计 课程考核 作业和课程参与情况 30% 期末考试成绩 70%