數(shù)字邏輯電路的分類與特點(diǎn)
本文關(guān)鍵詞:數(shù)字邏輯,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
從整體上來(lái)看,數(shù)字邏輯電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩大類。在邏輯功能方面,組合邏輯電路在任一時(shí)刻的輸出信號(hào)僅與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān),與信號(hào)作用前電路原來(lái)所處的狀態(tài)無(wú)關(guān);而時(shí)序邏輯電路在任一時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅與當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào)有關(guān),而且還與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)。在電路結(jié)構(gòu)方面,組合邏輯電路僅由若干邏輯門組成,沒(méi)有存儲(chǔ)電路,也沒(méi)有輸出到輸入的反饋回路,因而無(wú)記憶能力;而時(shí)序邏輯電路除包含組合電路外,,還含有存儲(chǔ)電路,因而具有記憶能力。
在時(shí)序邏輯電路中,存儲(chǔ)電路常由觸發(fā)器組成,根據(jù)這些觸發(fā)器時(shí)鐘接法的不同,時(shí)序分為同步時(shí)序邏輯電路和異步時(shí)序邏輯電路。在同步時(shí)序邏輯電路中,存儲(chǔ)電路內(nèi)所有觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端都接同一個(gè)時(shí)鐘脈沖源,因而,所有觸發(fā)器的狀態(tài)(即時(shí)序邏輯電路的狀態(tài))的變化都與所加時(shí)鐘脈沖信號(hào)同步。在異步時(shí)序邏輯電路中,沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖,某些觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入端與時(shí)鐘脈沖源相連,這些觸發(fā)器的狀態(tài)變化與時(shí)鐘脈沖同步,而其他觸發(fā)器狀態(tài)的變化并不與時(shí)鐘脈沖同步。同步時(shí)序電路的速度高于異步時(shí)序電路,但電路結(jié)構(gòu)一般較后者復(fù)雜;而異步時(shí)序電路的瞬時(shí)功耗要小于同步時(shí)序電路,但各觸發(fā)器不同時(shí)翻轉(zhuǎn),容易引發(fā)事故。
數(shù)字電路研究和處理的對(duì)象是數(shù)字信號(hào),而數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上和數(shù)值上均是離散的,因而數(shù)字電路中的電子器件通常工作在飽和區(qū)和截止區(qū),信號(hào)通常只有高電平和低電平兩種狀態(tài)。這兩種狀態(tài)可用二進(jìn)制的1和0來(lái)表示,因而可以用二進(jìn)制對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼。由于數(shù)字信號(hào)的高電平和低電平表示的都是一定的電壓范圍,所以我們可以著重考慮信號(hào)的有無(wú),而不必過(guò)多關(guān)心信號(hào)的大小。數(shù)字電路主要研究電路單元系統(tǒng)的輸入和輸出狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系,即邏輯功能。 數(shù)字電路的以上特點(diǎn),決定了數(shù)字電路具有速度快、精度高、抗干擾能力強(qiáng)和易于集成等優(yōu)點(diǎn),在當(dāng)今的自動(dòng)控制、測(cè)量?jī)x表、數(shù)字通信和智能計(jì)算等領(lǐng)域,都得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
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