一、电子系统
1.1 图示
1.2 模拟信号
- 定义
模拟真实物理量变化的信号形式，例: 麦克风记录的语音信号，图像各点的亮度变化
- 特点
- 连续信号，在任何时间都没有确定的值
- 以麦克风为例
1.3 数字信号
- 定义
离散信号(Discrete Signal),在任何时间都有确定的值
- 特点
- 采样密度越高，越接近于模拟信号
- 脉冲信号
1.4 数电和模电
- 如何保存信号
stateDiagram
模电 --> 数电:将原始(模拟)信号转化为数字电路(ADC)
数电 --> 模电:恢复模拟信号(DAC)
- DAC后的模电信号不是原始信号的精确复制
- 数字电路的优点
- 数字信号更稳定，不易失真 (High stability,High reliability)
-
长期存储，无限复制
-
易于设计(Easy to Desgin)
-
可编程性 ( P rogramming )
-
可实时控制 (Real-time Control)
-
快速(Fast Speed)
-
经济性(Economic)
二、实现数字系统的方法
2.1 编程微处理器 (A programmed microprocessor)
2.2 固定的数字电路 (Fixed Digital Circuit)
在不同的步骤中，微处理器和数字电路的效率不同，需要平衡两者的效率
三、数字系统设计
3.1 组成
- 逻辑门(Gates)
- 触发器(Flip-Flops)
- 计数器(Counter)
- 寄存器(Register)
- 逻辑器件(Logic Devices)
3.2 层次结构(由低到高)
- 元件级(第1级)
-
如电阻、电容、二极管、传感器、晶体管
-
它们组成功能块(Funciton Block),被看作更大功能单元的组成单位
- 第2 - 4 级
-
$1IC \ (SSI \ Small-scale Integration)$
-
$2IC \ (MSI \ LSI \ Medium… \ Large…)$
-
$3IC \ (VLSI \ Very \ Large …)$
-
专用（半定制）IC (Application-Specific IC,$ASIC$)
它通过制造商提供的标准构建实现结构化
- 第5级
3.3 为降低成本生产的单元
3.3.1 标准单元(Standard Cells)库
- MSI
- Decoder
- Register
- Counter
- LSI
- Memories
-
Programmable Logic Array(PLA) 可编程逻辑阵列
-
Microprocessors
3.3.2 门阵列(Gate Array)
- 内部结构尚未指定
- 由设计者指定门类型(Gate Type)和连接(Interconnection)
3.3.3 两者的区别和联系
门阵列和宏单元不能像标准单元设计那样进行高度优化
3.4 PLD
-
PLD(Programmable Logic Device)
-
CPLD (Complex Programmable Logic Device)
-
FPGA (Field Programmable Gates Array)
3.5 数字系统设计流程
