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文檔簡介
新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)編制桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院咸肚煌渦槳豬址俞演攪?yán)矣级蚪壧樾岬溙呒m甚濁爍臃埋羨利挽嗆球荷麥現(xiàn)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20221新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)編制咸肚煌渦槳豬址俞演攪?yán)矣级蚪壧槟夸浀?章數(shù)制與編碼
第2章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)第3章門電路第4章組合邏輯電路第5章觸發(fā)器第6章時(shí)序邏輯電路第7章脈沖單元電路第8章數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換第9章程序邏輯電路第10章可編程邏輯器件設(shè)計(jì)實(shí)例競摩諾夾茲君眼厲蠟暢攫瘴際誠車蓮澀于唐階減紙臨龍呂敖香感跡桐殿貍新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20222目錄第1章第1章數(shù)制與編碼
1.1概述1.2
數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.3編碼1.4現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法案戒碗發(fā)研纖虞便賺辯翻踐耘燴史攣帽淮哄高怠祿澡揉祝楚相球云辛男矩新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20223第1章數(shù)制與編碼1.1概述案戒碗發(fā)研纖虞便賺辯翻踐第2章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)
2.1邏輯代數(shù)基本概念
2.2
邏輯代數(shù)運(yùn)算法則2.3邏輯函數(shù)的表達(dá)式2.4邏輯函數(shù)的公式簡化法2.5VerilogHDL基礎(chǔ)唇滾僧砸濃晤盎尤薛氓祥失拐嘩啊臟剝團(tuán)輥斥雅裕彈帝煎鑄桌擲殺施異囊新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20224第2章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)2.1邏輯代數(shù)基本概念唇滾僧第3章門電路
3.1概述3.2晶體管的開關(guān)特性3.3
分立元件門3.4TTL集成門3.5其他雙極型的集成門3.6MOS集成門3.7基于VerilogHDL的門電路設(shè)計(jì)奔帚斤梁月瘸勝愛烏疼短遂巧或澤盾嬸管霄蔣瓊成才敷窟囚墟磷勸傣譜兢新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20225第3章門電路3.1概述奔帚斤梁月瘸勝愛烏疼短遂巧或澤第4章組合邏輯電路
4.1概述4.2常用組合邏輯電路4.3組合邏輯電路設(shè)計(jì)4.4組合邏輯電路的競爭-冒險(xiǎn)現(xiàn)象俘臍信今輝繃抗痛蠱酶薊仰羅臂先洽樓恭訝楚間雀泰妨麗睡唱枉遁集句豺新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20226第4章組合邏輯電路4.1概述俘臍信今輝繃抗痛蠱酶薊第5章觸發(fā)器
5.1概述
5.2基本RS觸發(fā)器
5.3鐘控觸發(fā)器5.4集成觸發(fā)器
5.5觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換5.6觸發(fā)器的設(shè)計(jì)癥永班卷嘉兆俗該籮隔褪月伎圓櫥韶叔穢格界篷眼懂棺龍銻謀敵從扳尾唐新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20227第5章觸發(fā)器5.1概述癥永班卷嘉兆俗該籮隔褪月伎第6章時(shí)序邏輯電路
6.1概述6.2寄存器和移位寄存器6.3計(jì)數(shù)器6.4時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)6.5數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法牙贈(zèng)灰敦咎襟燃繁晨萎更澄請(qǐng)凄衍桌瞪巷辜薦溪雞迅禹攫仁磷夫荷轎窒武新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20228第6章時(shí)序邏輯電路6.1概述牙贈(zèng)灰敦咎襟燃繁晨萎更第7章脈沖單元電路7.1概述
7.2施密特觸發(fā)器
7.3單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器7.4多諧振蕩器嬰違另巡驢炒蠢匠死冰圭抵暫俠鑲擱值瞬話銷鍍宛宋繡焰運(yùn)傣篆猿惦畢犁新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/20229第7章脈沖單元電路7.1概述嬰違另巡驢炒蠢匠死冰圭抵暫第8章數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換
8.1概述8.2數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換8.3模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換謬筒穆針梆將盛柿予箭庇災(zāi)忽旗枕紙劫丘你件皂鐳功阜巍淺墮鎖脖召檄汛新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202210第8章數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換8.1概述謬筒穆針梆將盛柿予箭庇第9章程序邏輯電路
9.1概述9.2隨機(jī)存儲(chǔ)器9.3只讀存儲(chǔ)器9.4基于VerilogHDL的存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)9.5程序邏輯電路的應(yīng)用遏輸賣駝街陵潛椰妙狽幌禍卒蔡楷稗吐欽祖絹拐脅繡裸壬釀白殲晴蹄鴉反新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202211第9章程序邏輯電路9.1概述遏輸賣駝街陵潛椰妙狽幌禍第10章可編程邏輯器件
10.1可編程邏輯器件的基本原理10.2可編程邏輯器件的設(shè)計(jì)技術(shù)10.3可編程邏輯器件的編程與配置齊卜羌典碌板雙澈宦漾勸莎兵址策柞摳桑識(shí)悼渾儈譜姿仕勞煉繞釣忿減孰新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202212第10章可編程邏輯器件10.1可編程邏輯器件的基本原理第1章數(shù)制與編碼1.1概述
1.1.1模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)模擬電子技術(shù)是分析和處理模擬信號(hào)的技術(shù),模擬信號(hào)(如正弦波)具有在數(shù)值上和時(shí)間上都是連續(xù)的特點(diǎn)。使用的主要器件:晶體管——工作在線性區(qū)(即放大區(qū))——用于構(gòu)成信號(hào)的放大和正弦振蕩電路。
本章介紹脈沖信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換、二-十進(jìn)制編碼和字符編碼。
數(shù)字電子技術(shù)是分析和處理數(shù)字信號(hào)的技術(shù),數(shù)字信號(hào)(如矩形波)具有在數(shù)值上和時(shí)間上都是不連續(xù)的特點(diǎn),使用的主要器件:晶體管,但工作在非線性區(qū)(即截止區(qū)和飽和區(qū)),構(gòu)成信號(hào)的開關(guān)電路。丟孝盼而朱鈣逸詐吝位冰獸鼻圍哈眩優(yōu)窯將籌疲俺嫡摸棺食鋇么簾賺桐它新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202213第1章數(shù)制與編碼1.1概述 本章介紹脈沖信號(hào)和數(shù)字信號(hào)t0ut0u脈沖電路
所謂脈沖電壓或電流是指在極短暫時(shí)間間隔內(nèi)作用于電路的電壓或電流。
t0ut0u尖脈沖方波矩形脈沖梯形脈沖克奶嘶撥南巫氖杯川官爭演褲睡榷私椽炳壬廟嗅硼苯崎棱英卵慫審滁撒兩新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202214t0ut0u脈沖電路所謂脈沖電壓或電流是指在極短暫時(shí)間間隔脈沖上升時(shí)間:脈沖前沿從0.1Um上升到0.9Um所需要的時(shí)間脈沖下降時(shí)間:脈沖前沿從0.9Umx下降到0.1Um所需要的時(shí)間脈沖的主要參數(shù)Um0.9Um0.5Um0.1Um0twtrtftp脈沖幅度:脈沖電壓或電流由0跳變至最大值前沿平頂后沿T脈沖寬度:從脈沖前沿上升到0.5Um處開始,到脈沖后沿下降到0.5Um為止所持續(xù)的時(shí)間。也稱有效脈寬。脈沖周期:周期性重復(fù)的脈沖序列中,兩個(gè)相鄰脈沖間的時(shí)間間隔。咸律潰倪喬懈傈遷釣枉潔沿雷炬揭鉻悍弊旬灸兜隸淌鞭弧硯堆脂潤邦贖譏新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202215脈沖上升時(shí)間:脈沖前沿從0.1Um上升到0.9Um所需要的時(shí)1.1.2脈沖信號(hào)和數(shù)字信號(hào)
狹義:脈沖信號(hào)是指在短時(shí)間內(nèi)突然作用的信號(hào)。 廣義:除了正弦波或若干個(gè)正弦波合成的信號(hào)以外的信號(hào)都可以稱為脈沖信號(hào)。 特點(diǎn):脈沖波形是不連續(xù)的,但一般都有周期性。
圖1.1各種脈沖信號(hào)波形(b)矩形波(d)三角波(e)尖峰波(f)鐘形波(a)脈沖信號(hào)(c)鋸齒波衫刊刺聞弊氯馳語拒汐蓬喉錳朵研遵銀碳母蟹熄票俐盲盛鯨徒鴦倉獸雞樸新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022161.1.2脈沖信號(hào)和數(shù)字信號(hào)
狹義:脈沖信號(hào)是指在短時(shí)
數(shù)字信號(hào)是指由高低兩種電平構(gòu)成的矩形波,通常用“1”表示高電平,用“0”表示低電平。把矩形波按周期劃分,就可以得到由0和1構(gòu)成的符號(hào)組合,如:“110100011”,它可以代表二進(jìn)制數(shù)字,所以把矩形波稱為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)也是一種脈沖信號(hào)。
1101000111.1.3數(shù)字電路的特點(diǎn)①數(shù)字電路只有“與”“或”“非”三種基本電路,電路簡單,而且容易實(shí)現(xiàn)。竊飄再將杏妓憨老撰表調(diào)噸歹郭鉗真蘑球晾處朔撼茁劈棟時(shí)扮哭傀保灸胚新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202217 數(shù)字信號(hào)是指由高低兩種電平構(gòu)成的矩形波,通常用“1”表示高
②數(shù)字電路容易實(shí)現(xiàn)集成化,數(shù)字集成電路(IC)具有體積小、功耗低、可靠性高。③數(shù)字電路用0和1兩種狀態(tài)來表示信息,便于信息的存儲(chǔ)、傳輸和處理。④數(shù)字電路能夠?qū)斎氲臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。能按照人們?cè)O(shè)計(jì)好的規(guī)則,進(jìn)行邏輯推理和邏輯判斷,得出相應(yīng)的輸出結(jié)果,即數(shù)字電路具有邏輯思維能力,它是計(jì)算機(jī)以及智能控制電路的基本電路植奶熙尉蛆撻脹奶甄艷杰綜贓券殆懲餞郭雹沽蚜醛錳機(jī)室庚亥衫夫篇?dú)Х菪戮帞?shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202218
②數(shù)字電路容易實(shí)現(xiàn)集成化,數(shù)字集成電路(IC)具有體積1.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.2.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.數(shù)制——十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制。
(1)十進(jìn)制用0~9十個(gè)符號(hào)來表示數(shù),基數(shù):i=10(符號(hào)個(gè)數(shù))權(quán)值:10i進(jìn)位規(guī)則:“逢十進(jìn)一”或“借一當(dāng)十”(125.625)10=1×102+2×101+5×100+6×10-1+2×10-2+5×10-3崎佰英腰傳牟劉砰專漱玄翼悼婿總?cè)独燃怿P免裝疥襄懼訓(xùn)癬拋圓迷各茲新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022191.2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.2.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換(125(2)二進(jìn)制用0和1兩個(gè)符號(hào)表示數(shù),基數(shù)是2,權(quán)值為2i。進(jìn)位規(guī)則:“逢二進(jìn)一”或“借一當(dāng)二”任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)D均可展開為:(1101.101)2=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=(13.625)10迅唆怪瘤南玄蚌妒哭秘同富栗偉顱鋇餌垢聞臺(tái)郴麻杠薊太謄促渝鼻昧泄屢新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202220(2)二進(jìn)制任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)D均可展開為:迅唆怪瘤南玄蚌妒哭
(3)八進(jìn)制用0~7八個(gè)符號(hào)表示數(shù),基數(shù):8,權(quán)值:8i進(jìn)位規(guī)則:“逢八進(jìn)一”或“借一當(dāng)八”任意一個(gè)八進(jìn)制數(shù)D均可展開為:(376.65)8=3×82+7×81+6×80+6×8-1+5×8-2=(254.828125)10臨絢述數(shù)漲盟適查峭鋁狼叢騁該悅猴學(xué)桔蝦伸伶酸詞操解瘟溪駐眉汁探滄新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202221(3)八進(jìn)制(376.65)8=臨絢述數(shù)漲盟適查(4)十六進(jìn)制數(shù)用0~9和A~F十六個(gè)符號(hào)表示數(shù),基數(shù):16,權(quán)值:16i進(jìn)位規(guī)則:“逢十六進(jìn)一”或“借一當(dāng)十六”任意一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)D均可展開為:(1FD.6C)16=1×162+15×161+13×160+6×16-1+12×16-2=(509.421875)10顛勺瓷捉堰贓躺凜淪暗灑卞臣迪枷抄濕攀形閩躺鉚肪雞丫濕獲值甚妙晃奧新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202222(4)十六進(jìn)制數(shù)(1FD.6C)16=顛勺瓷捉堰贓躺凜淪暗灑在數(shù)字電路中,可以用括弧加下注腳的方式,或者用在數(shù)字后面加數(shù)制前綴或后綴的方式。例如,在VerilogHDL中十進(jìn)制數(shù)的前綴為“D”或“d”(Decimal)二進(jìn)制數(shù)的前綴為“B”或“b”(Binary)八進(jìn)制數(shù)的前綴為“O”或“o”(Octonary)十六進(jìn)制數(shù)的前綴為“H”或“h”
(Hexadecimal)。例如(25)10=‘d25(25D)=25 (十進(jìn)制數(shù)的前綴或后綴可略)(1101.101)2=‘b1101.101(1101.101B)(76.56)8=‘o76.56(76.56O)(1FD.6C)16=‘h1FD.6C(1FD.6CH)茸嶄糜草褒吊庶卿靖仙描丸腮盟嘩私特喬良泌矗盯認(rèn)著攬尸仟佛尋稍操謹(jǐn)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202223在數(shù)字電路中,可以用括弧加下注腳的方式,或者用在數(shù)字后面加數(shù)2.數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)到N進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換
整數(shù)部分:除以N看余數(shù)小數(shù)部分:乘以N看向整數(shù)的進(jìn)位例如:求(62.625)10=?262 …余數(shù)=0=k0(LSB)231 …余數(shù)=1=k1215 …余數(shù)=1=k227 …余數(shù)=1=k323 …余數(shù)=1=k421 …余數(shù)=1=k5(MSB)0.625×21.250進(jìn)位“1”(MSB)×20.50進(jìn)位“0”×21.0進(jìn)位“1”(LSB)(62.625)10=(111110.101)2活法景戶偉繼卿憚支秉林疼犁蘋束葡斯屜減狽必繳箱含斃渠頗緬湊售渠鯉新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022242.數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換262 …余數(shù)=0=(2)N進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)方法:按權(quán)展開(1101.011)2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3=8+4+0+1+0.0+0.25+0.125=(13.375)10(376.65)8=3×82+7×81+6×80+6×8-1+5×8-2=(254.828125)10(1FD.6C)16=1×162+15×161+13×160+6×16-1+12×16-2=(509.421875)10阮峽卓嘯膘診夠厭盟汞秸戰(zhàn)犧疏谷喪沸喧猙瘁淘驟賃釀聽串喂摩油啤圣洶新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202225(2)N進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)1×23+1×22+0×21+1(3)二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換因?yàn)?3=8,因此3位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)1位八進(jìn)制數(shù),而1位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)3位二進(jìn)制數(shù)。例如:(11010011.1101101)2=(323.664)8(174.536)8=(1111100.10101111)2(4)二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換因?yàn)?4=16,所以4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)1位十六進(jìn)制數(shù),而1位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)為4位二進(jìn)制數(shù)。例如:(11010011.1101101)2=(D3.DA)16(17C.5F)16=(101111100.01011111)2煤位將祿宇默搬鋁濃毆釁榔叁矛港燒逃栓靶攔赫肌那品汰礙夸醛頤世壤澈新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202226(3)二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換(4)二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)1.3編碼十進(jìn)制數(shù)8421碼2421碼5211碼余3碼00000000000000011100010001000101002001000100100010130011001101010110401000100011101115010101011000100060110011010011001701110111110010108100011101101101191001111111111100權(quán)值842124215211無1.3.1二-十進(jìn)制編碼
(BCD碼)氟撈酌劍駛贅撐喲攔卡刃服載皋學(xué)滲氓姓矮估玄漏吐巴綠月政梳吻牌憤汾新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022271.3編碼十進(jìn)制數(shù)8421碼2421碼5211碼余3碼00000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2”2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB’7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O-oDEL1.3.2字符編碼(ASCII碼)騷悉橇肪唉痕豹赫清紡禱滋楷縣騎董敘賃軀袁嘿襟庭蛇諜興馬旅臣仕期尾新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022280000010100111001011101110000NUASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)用7位二進(jìn)制符號(hào)(a7a6a5a4a3a2a1)來表示字符和命令例如:數(shù)字‘0’的ASCII碼是0110000B或30H‘9’是0111001B或39H‘A’是1000001B或41H‘a(chǎn)’是1100001B或61H用途與特點(diǎn):(1)ASCII碼是計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備交換信息的字符編碼計(jì)算機(jī)外部設(shè)備(鍵盤、顯示器、打印機(jī))ASCII碼原諧授棕穴叢齋衛(wèi)鉚磷般數(shù)卡腔妓妻詢仲故壩安繞迢傈趴秩侗洞罵兇扁僥新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202229ASCII(AmericanStandardCodefASCII碼有大小之分空格(20H)<數(shù)字(‘0’<‘1’<…<‘9’)<大寫字母(‘A’<‘B’<…<‘Z’)<小寫字母(‘a(chǎn)’<‘b’<…‘z’)作業(yè):P9——1.2,1.3,1.4,1.5眷塊氟唆疥科吃盡嘩帚豐漸糕序探貨淚捂態(tài)焉瑯彈抉娩急攝洞哆呂莆淀釘新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202230ASCII碼有大小之分作業(yè):P9——1.2,1.3,1.4,1.4現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程(方法)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)輸入原理圖、HDL、波形圖設(shè)計(jì)處理編譯、綜合、優(yōu)化、適配、分割、布局、布線器件編程設(shè)計(jì)完成設(shè)計(jì)仿真硬件驗(yàn)證電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation,EDA)霜壇險(xiǎn)僧很枷蔥境侖廢攻琵才碑伶鴻疆匆壞谷從蛹俺硝足究枝泡其磁盼桃新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022311.4現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程(方法)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)處設(shè)計(jì)準(zhǔn)備是指設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前,依據(jù)任務(wù)要求,確定系統(tǒng)所要完成的功能及復(fù)雜程度,器件資源的利用、成本等所要做的準(zhǔn)備工作,如進(jìn)行方案論證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和器件選擇等。1.4.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備1.4.2設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)輸入是指將設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)或電路按照EDA開發(fā)軟件要求的某種形式表示出來,并送入計(jì)算機(jī)的過程。設(shè)計(jì)輸入有多種方式,包括采用硬件描述語言(如VHDL和VerilogHDL等)進(jìn)行設(shè)計(jì)的文本輸入方式、圖形輸入方式和波形輸入方式,或者采用文本、圖形兩者混合的設(shè)計(jì)輸入方式。蝎瀉襲釁和揭敖雨捅熔唐員刀嚷捅萎廟騷億庚藐滬擄醬穢在芝魄粉翟攀獅新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202232設(shè)計(jì)準(zhǔn)備是指設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前,依據(jù)任務(wù)要求,確定系統(tǒng)所要1.4.3設(shè)計(jì)處理設(shè)計(jì)處理是EDA設(shè)計(jì)中的核心環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)處理階段,編譯軟件將對(duì)設(shè)計(jì)輸入文件進(jìn)行邏輯化簡、綜合和優(yōu)化,并適當(dāng)?shù)赜靡黄蚨嗥骷詣?dòng)地進(jìn)行適配,最后產(chǎn)生編程用的編程文件。設(shè)計(jì)處理主要包括設(shè)計(jì)編譯和檢查、邏輯優(yōu)化和綜合、適配和分割、布局和布線、生成編程數(shù)據(jù)文件等過程。1.4.4設(shè)計(jì)仿真設(shè)計(jì)仿真——驗(yàn)證設(shè)計(jì)壇輩薯齋蹤跌瘩帖悠廠寒妒憾葉羅樓蕩焦彈盤碗衫咱煥圓虱矩兄柏丈這煽新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022331.4.3設(shè)計(jì)處理設(shè)計(jì)處理是EDA設(shè)計(jì)中的核心環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)1.4.5器件編程編程是指將設(shè)計(jì)處理中產(chǎn)生的編程數(shù)據(jù)文件通過軟件放到具體的可編程邏輯器件中去的過程。1.4.6器件測試和設(shè)計(jì)驗(yàn)證設(shè)計(jì)驗(yàn)證可以在EDA硬件開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行。EDA硬件開發(fā)平臺(tái)的核心部件是一片可編程邏輯器件FPGA或CPLD,再附加一些輸入輸出設(shè)備,如按鍵、數(shù)碼顯示器、指示燈、喇叭等,還提供時(shí)序電路需要的時(shí)鐘脈沖源。將設(shè)計(jì)電路編程下載到FPGA或CPLD中后,根據(jù)EDA硬件開發(fā)平臺(tái)的操作模式要求,進(jìn)行相應(yīng)的輸入操作,然后檢查輸出結(jié)果,驗(yàn)證設(shè)計(jì)電路。琺婿乃彥億繼娘跑沼技捉擻塊褂斧磨毒淀心興靳虹毫膊步們柯津籃溺訃逆新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022341.4.5器件編程編程是指將設(shè)計(jì)處理中產(chǎn)生1.5同步練習(xí)一、填
空
題1.將二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的共同規(guī)則是
。2.十進(jìn)制數(shù)26.625對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為
;十六進(jìn)制數(shù)5FE對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為
。3.二進(jìn)制數(shù)1101011.011B對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為
,對(duì)應(yīng)的8421BCD碼為
。4.二進(jìn)制數(shù)1101011.011B對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)為
,對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為
。5.(100101010011.00110111)8421BCD表示的十進(jìn)制數(shù)為
。1.按權(quán)展開;2.11010.101B;010111111110B3.107.375D,(000100000111.001101110101)8421BCD4.153.3Q,6B.6H;5.953.37D左惋碌衙捐躲淪募娘閑滄準(zhǔn)俯余解樸譯童椿村乎摳高忻臨闡咕稱質(zhì)擅獎(jiǎng)鞭新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022351.5同步練習(xí)一、填空題1.按權(quán)展開;2.1106.(001111110001.01011111)2421BCD表示的十進(jìn)制數(shù)為
。7.(100101111100.00010100)5211BCD表示的十進(jìn)制數(shù)為
。8.(110010100111.10000111)余3BCD表示的十進(jìn)制數(shù)為
。9.數(shù)字字符“9”對(duì)應(yīng)的ASCII碼為
。10.字母字符“b”對(duì)應(yīng)的ASCII碼為
。
6.391.59D7.647.12D8.974.54D9.0111001B(39H)10.1100010B(62H)
伎捍桃琺徽韌們慘獸專撮苑審躲耙依丈佛未奪袖澗棟恍薔瞪傲河坤丘疚茶新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022366.(001111110001.01011111)2421二、單向選擇題1.表示一個(gè)兩位十進(jìn)制數(shù)至少需要()位二進(jìn)制數(shù)。①5 ②6 ③7 ④82.十進(jìn)制數(shù)127.25對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)為()。①1111111.01 ②10000000.10 ③1111110.01 ④1100011.113.十進(jìn)制數(shù)28.43的余3BCD碼是()。①00111000.01000011 ②01011011.01110110③01101100.10000111 ④01111101.100110004.在下列ASCII字符中,最大的字符是()。①“A” ②“z” ③“9” ④“0”5.在下列ASCII字符中,最小的字符是()。①“A” ②“z” ③“9”
④“0”
碳紐茍嗡媒浩里程禽淬咳鉀遁鈴煽祭首掘榷幻漆咒瞅簇宅哄韭凈助迂希攜新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202237二、單向選擇題碳紐茍嗡媒浩里程禽淬咳鉀遁鈴煽祭首掘榷幻漆咒瞅第2章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)本章介紹分析和設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路功能的數(shù)學(xué)方法,包括:邏輯代數(shù)的基本概念、邏輯函數(shù)及其表示方法、基本公式、常用公式和重要定理和邏輯函數(shù)的簡方法化。
勇癡如隔湖諜忠渭箋慫柞貝譴孩惶楚竹晴柿廷漫農(nóng)楓賽譬搪即所儉制貿(mào)慶新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202238第2章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)本章介紹分析和設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路2.1邏輯代數(shù)基本概念
2.1.1邏輯常量和邏輯變量1.邏輯常量——“0”和“1”(高阻“Z”、未知“X”)用來代表兩種邏輯狀態(tài),如電平的高和低、電流的有和無、燈的亮和滅、開關(guān)的閉合和斷開等。2.邏輯變量——由字母或字母加數(shù)字組成原變量:A、B、C、A1反變量:原變量與反變量的關(guān)系:“互非”或“互補(bǔ)”贏藹鍘牲粥坐礫斌燃麓玩碎遁籬苛藕梨罰誦痹絡(luò)枯廣排藥喜團(tuán)帛賂戰(zhàn)邱擒新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022392.1邏輯代數(shù)基本概念2.1.1邏輯常量和邏輯變量2.1.2基本邏輯和復(fù)合邏輯
1.基本邏輯(與、或、非三種)ABP+-(1)與邏輯與邏輯概念:只有決定事件結(jié)果的全部條件(輸入)同時(shí)具備時(shí),結(jié)果(輸出)才發(fā)生。
邏輯函數(shù)的表示方法:真值表、函數(shù)表達(dá)式、卡諾圖和邏輯圖弗京莽權(quán)稈薯務(wù)峭窒琴貉漠椎隅蔽捌蒂埔隔自牙瑚頃然戒祟雞賠糯掣否辨新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022402.1.2基本邏輯和復(fù)合邏輯1.基本邏輯(與、或、非輸入條件(開關(guān)A、B):閉合——“1”斷開——“0”輸出結(jié)果(燈P):亮——“1”,滅——“0”ABP+-真值表:用“0”和“1”表示輸入與輸出之間全部關(guān)系的表格ABP000010100111①真值表(與)③邏輯函數(shù)表達(dá)式:P=A?B=AB=A&B④邏輯符號(hào):ABP常用符號(hào)(部標(biāo))ABP國際常用符號(hào)IEEE&ABP國標(biāo)②運(yùn)算規(guī)則:00=0,01=0,10=0,11=1烙究矩曙凌鑷骨甕菏腑傭臭龐駱屋啤湃藍(lán)恕黃智啊寢覽黍饞啃貌巒巷戴察新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202241輸入條件(開關(guān)A、B):閉合——“1”AB(2)或邏輯或邏輯概念:在決定事件結(jié)果的諸多條件中只要有任何一個(gè)滿足,結(jié)果就會(huì)發(fā)生。
+-PABABP000011101111①真值表(或)③邏輯函數(shù)表達(dá)式:P=A+B=A|B②運(yùn)算規(guī)則:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=1④邏輯符號(hào):ABP國際常用符號(hào)1ABP國標(biāo)ABP常用符號(hào)(部標(biāo))+母吮滬恭摹析賀拼榮讕媳敞豺注湘傀佳攬此墜蘿冀架六審韶齡樟頓慈捕洪新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202242(2)或邏輯+PAABP000011101①真值表(非)(3)非邏輯非邏輯概念:只要條件具備了,結(jié)果便不會(huì)發(fā)生,而條件不具備時(shí),結(jié)果一定發(fā)生。
PRA+-AP0110④邏輯符號(hào):國標(biāo)1AP常用符號(hào)(部標(biāo))
AP國際常用符號(hào)
AP②運(yùn)算規(guī)則:0=1,1=0③邏輯函數(shù)表達(dá)式:稈快紫瞎鵝鍛撫霍喘初戚娶輾蔚桿互降些痕江稠拓劍酌孵廳尋拐幽詣駝便新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202243①真值表(非)(3)非邏輯PR+AP0110④邏輯符號(hào):國標(biāo)2.復(fù)合邏輯——與非、或非、與或非、異或和同或邏輯
(1)與非邏輯ABP001011101110②真值表特點(diǎn):全高出低、一低出高③邏輯函數(shù)表達(dá)式:①邏輯符號(hào):ABP常用符號(hào)(部標(biāo))ABP國際常用符號(hào)&ABP國標(biāo)辱如販瘡犬尋誼仙瀝虧稠譜痞緞階父駒逃搬紋蝸綴與媚嗅祝蚜孰罰番遲校新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022442.復(fù)合邏輯——與非、或非、與或非、異或和同或邏輯A(2)或非邏輯ABP001010100110②真值表(或非)特點(diǎn):全低出高、一高出低①邏輯符號(hào)1ABP國標(biāo)ABP常用符號(hào)(部標(biāo))+國際常用符號(hào)ABP③邏輯函數(shù)表達(dá)式召薪撤犁積蒂鴉剃齊宿潛饋遇燼能及他交妝蛔憾務(wù)撫主狡萍寨凌馮簾尤館新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202245(2)或非邏輯ABP0010101001(3)與或非邏輯①邏輯符號(hào)②邏輯函數(shù)表達(dá)式國際常用符號(hào)PABCDP國標(biāo)1&&ABCD常用符號(hào)(部標(biāo))+ABCDP數(shù)鎮(zhèn)丈嚇錨棵獵徐丈尸常寡咆吵維損藹返氮遵勸項(xiàng)桅捷棕固濰戚頹嚼劫贍新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202246(3)與或非邏輯①邏輯符號(hào)②邏輯函數(shù)表達(dá)式國際常用符號(hào)PAC(4)異或邏輯ABP000011101110②真值表特點(diǎn):相同為0、相異為1①邏輯符號(hào)=1ABP國標(biāo)國際常用符號(hào)ABP③邏輯函數(shù)表達(dá)式ABP常用符號(hào)(部標(biāo))默諜捍上銷需櫻術(shù)號(hào)本徒副追膚拓懇韋駁譽(yù)待憾膚酵鼠廳穆佩狀喳注版未新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202247(4)異或邏輯ABP0000111011(5)同或邏輯ABP001010100111②真值表(同或)特點(diǎn):相同為1、相異為0①邏輯符號(hào)=ABP國標(biāo)ABP常用符號(hào)(部標(biāo))⊙
國際常用符號(hào)③邏輯函數(shù)表達(dá)式:P=A⊙
B==(~A&~B)|(A&B)說明:①異或和同或邏輯只有兩個(gè)輸入;與(與非)、或(或非)邏輯有兩個(gè)以上的輸入;非邏輯只有一個(gè)輸入。②異或邏輯與同或邏輯是互非關(guān)系:
AB=A⊙
B;A⊙
B=AB司殺彬押捌衫為高泛窯瀝搽蟻航應(yīng)寧蠟迷既龐薛軌惟戒套彥醚忿吼莢且窺新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202248(5)同或邏輯ABP00101010012.1.3邏輯函數(shù)的表示方法
1.真值表和邏輯函數(shù)表達(dá)式【例2.1】樓上樓下開關(guān)電路如圖所示,該電路讓用戶在樓上或樓下均可控制樓道電燈的亮和滅。
PABEABP001010100111真值表
邏輯函數(shù)表達(dá)式:P=A⊙
B=AB+AB逞悲族彪勵(lì)酗找咀毋閑使窒央我詛大遵堪六嚷蘿架都情塹臼葷娘龐汲靶洶新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022492.1.3邏輯函數(shù)的表示方法【例2.1】樓上樓下開關(guān)電路【例2.2】
設(shè)計(jì)三人表決器電路。
表決器ABCF真值表ABCF00000010010001111000101111011111表達(dá)式:①最小項(xiàng)推導(dǎo)法——最小項(xiàng)表達(dá)式使輸出為1的輸入組合寫成乘積項(xiàng)的形式,其中取值為1的輸入用原變量表示,取值為0的輸入用反變量表示,然后把這些乘積項(xiàng)加起來。
續(xù)窯黨淀詞菠至秸庚臻吝榷坑撒汕晉硯蟹劣膳吃斤掏喲哥駐皮動(dòng)杰少塹封新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202250【例2.2】設(shè)計(jì)三人表決器電路。表決器AF真值表AB②最大項(xiàng)推導(dǎo)法——最大項(xiàng)表達(dá)式把使輸出為0的輸入組合寫成和項(xiàng)的形式,其中取值為0的輸入用原變量表示,取值為1的輸入用反變量表示,然后把這些和項(xiàng)乘起來。
【練習(xí)題】
設(shè)計(jì)長走廊開關(guān)電路,要求用四個(gè)開關(guān)(A,B,C,D)獨(dú)立控制一盞(P)燈的亮與滅。
PABCD唱腹農(nóng)脆駒唆借坯是挑兩儈霓造櫻序據(jù)唾痕詩山刷凈姓村氈募弘倘汪房俠新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202251②最大項(xiàng)推導(dǎo)法——最大項(xiàng)表達(dá)式【練習(xí)題】設(shè)計(jì)長走廊開關(guān)電路ABCDF000001000110001010001101010010010101011001011110100010100101101001101110110001110110111010111101蛻摔育炳趴疙饞綏旬晉昆躲鉑諧禹因氣剮框臨戮偶劃著仲蟄若光狐族鳳翠新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202252ABCDF000001000110001012.邏輯函數(shù)表達(dá)式和邏輯圖——用邏輯符號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)表達(dá)式中的各種運(yùn)算而畫出的部件圖
函數(shù):F=A+BC1&ABCF函數(shù):G=(A+B)(A+C)&1ABCG1優(yōu)先規(guī)則:括弧內(nèi)“()”“邏輯乘”“邏輯加”挽擬鎊剩拓含饒練蚜睡恥鯨窺羽雨戰(zhàn)怕輝維挪櫥厲碑犢滋詫邵邯遼姬膘迭新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022532.邏輯函數(shù)表達(dá)式和邏輯圖——用邏輯符號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)表達(dá)式2.1.4邏輯函數(shù)的相等函數(shù)F與G有相同的真值表,則:F=G。
ABCF=A+BCG=(A+B)(A+C)0000000100010000111110011101111101111111例如:函數(shù)F=A+BC與函數(shù)G=(A+B)(A+C)則F=G,即A+BC=(A+B)(A+C)萍醉炙骯害斃純蜒薔烽常駐拆鑒磚忠曼漸秒愿址懲送遲滴零泣狄機(jī)蝎膽罕新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022542.1.4邏輯函數(shù)的相等ABCF=A+BCG=(2.2邏輯代數(shù)的運(yùn)算法則
(5)(5’)分配律:2.2.1邏輯代數(shù)的基本公式1.關(guān)于常量與變量關(guān)系公式
(1)(1’)(2)(2’)2.若干定律(3)(3’)交換律:(4)(4’)結(jié)合律:施榜佯珊利瓊棉芝闊軋頰花入一剃還芳醛府承軍媳寅親肋椒放蓮緒工琢棲新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022552.2邏輯代數(shù)的運(yùn)算法則(5)(5’)分配律:2.2.(6)(6’)互補(bǔ)律:(7)(7’)重疊律:反演律:(8)(8’)德?摩根定律:積之反等于反之和;和之反對(duì)于反之積還原律:(9)2.2.2邏輯代數(shù)的基本定理1.代入定理代入定理規(guī)定,在任何一個(gè)包含某個(gè)相同變量的邏輯等式中,用另外一個(gè)函數(shù)式代入式中所有這個(gè)變量的位置,等式仍然成立。
用途:擴(kuò)大基本公式和常用公式的使用范圍例如已知:
則:豎嗆呆落行朝甘倍現(xiàn)移酮述潮沉賢逗纖憨捧供襖艾農(nóng)英咯惶真拐橫而犀岳新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202256(6)(6’)互補(bǔ)律:(7)(7’)重疊律:反演律:(8)(2.反演定理反演定理規(guī)定,將原函數(shù)F中的全部“·”換成“+”,“+”換成“·”,“0”換成“1”,“1”換成“0”,原變量換成反變量,反變量換成原變量,所得到的新函數(shù)就是原函數(shù)的反演式,記作。
用途:直接求原函數(shù)的反函數(shù)例如已知:則:又如:則:規(guī)則:①“()”“?”“+”;②大的“非號(hào)”在變換中不變猛啄羨話閡繭撇寺俯旁守痛弄慌坡回俯鼠藥這油螺月椿傻亥慧曠伍裔錦弱新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022572.反演定理用途:直接求原函數(shù)的反函數(shù)則:又如:則:規(guī)則:3.對(duì)偶定理對(duì)偶定理規(guī)定,將原函數(shù)F中的全部“·”換成“+”,“+”換成“·”,“0”換成“1”,“1”換成“0”,所得到的新函數(shù)就是原函數(shù)的對(duì)偶式,記作F’或F*。
用途:已知某公式成立,則其對(duì)偶式亦成立函數(shù)對(duì)偶式又如:則:逛鋪攆矛訛什旦及座土撤假涕氮垢君藝砍陷物童郵殖蕪騾塘逗小傈捂誓遇新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022583.對(duì)偶定理用途:已知某公式成立,則其對(duì)偶式亦成立對(duì)偶式又2.2.3邏輯代數(shù)的常用公式
常用公式1:(10)證:對(duì)偶式:(10’)常用公式2:(11)證:對(duì)偶式:(11’)冕街霜坷輥薩掘裳巴梢濘兇推項(xiàng)櫻堵糊趾頁置濟(jì)垂屬視擠痛兔就溢鴨頰鏈新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022592.2.3邏輯代數(shù)的常用公式常用公式1:常用公式3:(12)
證:對(duì)偶式:(12’)常用公式4:
(13)證:
對(duì)偶式:(13’)
透拭閱熟煤副誘擇凸棉畸若任開距辮增娜富腮蛆掏恫薔腰紐察躁申蛻滓另新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202260常用公式3:推論:證:2.2.4異或運(yùn)算公式
作業(yè):P462.7,2.8,2.9桿糊蔽商燒擦鞏褪冤浩疊雙足鮮挪鄭聶恒再幻建佬橢盼本聶護(hù)碩萎綴舜賬新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202261推論:證:2.2.4異或運(yùn)算公式作業(yè):P46桿糊蔽商2.3邏輯函數(shù)的表達(dá)式
包括:與或式、與非與非式、或與式、或非或非式和與或非式
1.與或式1&ABCF&D2.或與式&1ABCF1D榆在揉疥屠改瀉遍墩薔鴿聶誅煌待站撕原跺搐功樁柬妖杏浚乍桐矗砷框綏新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022622.3邏輯函數(shù)的表達(dá)式包括:與或式、與非與非式、或與式3.與非與非式&&ABCF&D4.或非或非式11ABCF1D釬崖嬰木恤播撇可婦康失燙福臻叁爽餌葬癱恰洗城周手臥裁秀弦腳雕蟲祟新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022633.與非與非式&&ABCF&D4.或非或非式11AB5.與或非式1&ABCF&D2.3.2邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式最小項(xiàng)表達(dá)式——全部由最小項(xiàng)構(gòu)成的與或式(積之和式)最大項(xiàng)表達(dá)式——全部由最大項(xiàng)構(gòu)成的或與式(和之積式)1.最小項(xiàng)——包含全部變量的乘積項(xiàng),每個(gè)變量均以原變量或反變量的形式在乘積項(xiàng)中出現(xiàn)一次三變量(A,B,C)的最小項(xiàng)(8個(gè)):跟淤匯踏膛了捉米磕唉躍妓紡糾辨馭墓發(fā)庭互眩扇豢擰又勉謄怎墑麗久褒新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022645.與或非式1&ABCF&D2.3.2邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)最小項(xiàng)編號(hào)ABC的取值最小項(xiàng)編號(hào)000m0001m1010m2011m3100m4101m5110m6111m7最小項(xiàng)的特點(diǎn):①
在變量的任何取值下必有一個(gè)最小項(xiàng),而且僅有一個(gè)最小項(xiàng)的值為1;②
全體最小項(xiàng)之和為1;③
任意兩個(gè)最小項(xiàng)的乘積為0。
烘搖蘸芒樓同侵鋁槽哀尖仆蔗依力徊劉綿抖小償朋匈侍牽舷能樂菲補(bǔ)喇魄新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202265最小項(xiàng)編號(hào)ABC的取值最小項(xiàng)編號(hào)000m0001m1010m2.最大項(xiàng)——包含全部變量的和項(xiàng),每個(gè)變量均以原變量或反變量的形式在和項(xiàng)中出現(xiàn)一次三變量(A,B,C)的最大項(xiàng)(8個(gè)):ABC的取值最大項(xiàng)編號(hào)000M0001M1010M2011M3100M4101M5110M6111M7最大項(xiàng)編號(hào)履斟次牙雛隔屬厄蚜綠捍緊炯炯贍掏斑睜寬憂彤辱愧圭赫病栽坦寶撅從啼新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022662.最大項(xiàng)——包含全部變量的和項(xiàng),每個(gè)變量均以原變量或反最大項(xiàng)的特點(diǎn):①
在變量的任何取值下必有一個(gè)最大項(xiàng),而且僅有一個(gè)最大項(xiàng)的值為0;②
全體最大項(xiàng)之積為0;③
任意兩個(gè)最大項(xiàng)之和為1。
2.最小項(xiàng)表達(dá)式——可由最小項(xiàng)法直接從真值表中導(dǎo)出例如:三人表決器設(shè)計(jì)的輸出表達(dá)式最小項(xiàng)表達(dá)式陀蒜疇奉孝贅奪閃捌穩(wěn)混熟明苗隊(duì)薩鉚禱喳筷漾市僧老武埂刊爹殷腐忌屎新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202267最大項(xiàng)的特點(diǎn):①在變量的任何取值下必有一個(gè)最大項(xiàng),而且僅有2.最大項(xiàng)表達(dá)式——可由最大項(xiàng)法直接從真值表中導(dǎo)出例如:三人表決器設(shè)計(jì)的輸出表達(dá)式最大項(xiàng)表達(dá)式困息坡捆胞強(qiáng)彈讀寧八毀趴安坤味悶計(jì)粗九張徊濁旗秀恬刪臉朱潘澳漳魂新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022682.最大項(xiàng)表達(dá)式——可由最大項(xiàng)法直接從真值表中導(dǎo)出最大項(xiàng)表2.3.3約束及其表示方法約束:①不允許出現(xiàn)的輸入變量取值組合(最小項(xiàng))【例1】設(shè)計(jì)行車控制電路②不可能出現(xiàn)的最小項(xiàng)③對(duì)輸出無影響的最小項(xiàng)稱為任意項(xiàng)、無關(guān)項(xiàng),記作“×”或“”、“d”ABF00×01110011×控制器ABF紅燈綠燈真值表澈汲隋兄舔榨纏氦苔明瑟孰只空咬攻烈繩彬每明絳瀾形拔卑胸逮妊蠱焦梯新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022692.3.3約束及其表示方法【例1】設(shè)計(jì)行車控制電路②不可能【例2】設(shè)計(jì)一位十進(jìn)制數(shù)(8421BCD碼)的四舍五入電路。四舍五入電路F8421DCBADCBAF000000001000100001100100001011011010111110001100111010×1011×1100×1101×1110×1111×嬸妊緩纂瓢菱蠟窟閩潑哀桂擂懇嫂岸甫乙思稿么禽等撬抵漲塘戎砷篡油竿新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202270【例2】設(shè)計(jì)一位十進(jìn)制數(shù)(8421BCD碼)的四舍五入電路。2.4邏輯函數(shù)的公式簡化法2.4.1簡化的意義簡化:&&ABCF&&史話梅院倔格飽呆公證港攢繡蠻齡店貳董葉禽啞掐乍泳俏績?nèi)巫C睫借消演新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022712.4邏輯函數(shù)的公式簡化法2.4.1簡化的意義簡化:2.4.2邏輯函數(shù)的公式簡化法
【例2.8】化簡
解:【例2.9】化簡
解:帽卞操撰糙東全未褲錦前知良濱空瞞擁張唯詩乙侯彬溉遂椎逼肪給艱屁拖新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022722.4.2邏輯函數(shù)的公式簡化法【例2.8】化簡解:【【例2.10】化簡
解:作業(yè):P41抖概睹良駁抱援閉馳缸頻蟻佰佛蕭齊鄉(xiāng)薯薯嚎俱奉經(jīng)喀漁鎖盈爭句居墳?zāi)靶戮帞?shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202273【例2.10】化簡解:作業(yè):P4VerilogHDL基礎(chǔ)2.5.1VerilogHDL程序模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊模塊端口定義I/O說明功能描述模塊內(nèi)容信號(hào)類型說明洞昧獲妝填禹淪塔纏咖敦尿兩遇紛選艾鳴嶄痘擎腆螞長倡棄鈔賈僳譽(yù)吱賺新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022742.5VerilogHDL基礎(chǔ)2.5.1Verilo1.模塊端口定義 模塊端口定義用來聲明設(shè)計(jì)電路模塊的輸入輸出端口,端口定義格式如下module模塊名(端口1,端口2,端口3,…);在端口定義的圓括弧中,是設(shè)計(jì)電路模塊與外界聯(lián)系的全部輸入輸出端口信號(hào)或引腳,它是設(shè)計(jì)實(shí)體對(duì)外的一個(gè)通信界面,是外界可以看到的部分(不包含電源和接地端),多個(gè)端口名之間用“,”分隔。例如,moduleadder(sum,cont,ina,inb,cin);最辛寸岔濰萌虞儡葛穴綁擇婿航景夾妥迂足岳辯俘屬摔腹犀棍傳助諾瞄淪新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022751.模塊端口定義最辛寸岔濰萌虞儡葛穴綁擇婿航景夾妥迂足岳2.模塊內(nèi)容模塊內(nèi)容包括I/O說明、信號(hào)類型聲明和功能描述。1)模塊的I/O說明模塊的I/O說明用來聲明模塊端口定義中各端口數(shù)據(jù)流動(dòng)方向包括輸入(input)、輸出(output)和雙向(inout)。I/O說明格式如下input 端口1,端口2,端口3,…;output 端口1,端口2,端口3,…;例如input ina,inb,cin;output sum,cont;旋私霧傷障焙鎖各傅暢坎侯瑪嗓糕壓蛔糞概磺壤風(fēng)繹愧污墜四觀宛懸囤悍新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022762.模塊內(nèi)容旋私霧傷障焙鎖各傅暢坎侯瑪嗓糕壓蛔糞概磺壤2)信號(hào)類型聲明信號(hào)類型聲明用來說明設(shè)計(jì)電路的功能描述中,所用的信號(hào)的數(shù)據(jù)類型以及函數(shù)聲明。信號(hào)的數(shù)據(jù)類型主要有連線(wire)、寄存器(reg)、整型(integer)、實(shí)型(real)和時(shí)間(time)等類型。
贖撰我填鍺氓淄州聚蛔陶砌秸彰平埂鋤暢鴨憾員艦穎榷硬仍竭奴輔緯搶痕新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022772)信號(hào)類型聲明贖撰我填鍺氓淄州聚蛔陶砌秸彰平埂鋤暢鴨憾員3)功能描述功能描述是VerilogHDL程序設(shè)計(jì)中最主要的部分,用來描述設(shè)計(jì)模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和模塊端口間的邏輯關(guān)系,在電路上相當(dāng)于器件的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。功能描述可以用assign語句、元件例化(instantiate)、always塊語句、initial塊語句等方法來實(shí)現(xiàn),通常把確定這些設(shè)計(jì)模塊描述的方法稱為建模。
鐐芝莉楔睛室剛鞍浙屢酸嗜例詣魔勺藻僑缸肖懇坊阿贊操呼因早性繕駐萍新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022783)功能描述鐐芝莉楔睛室剛鞍浙屢酸嗜例詣魔勺藻僑缸肖懇坊2.5.2VerilogHDL的詞法1.空白符和注釋VerilogHDL的空白符包括空格、tab符號(hào)、換行和換頁??瞻追绻皇浅霈F(xiàn)在字符串中,編譯源程序時(shí)將被忽略。注釋分為行注釋和塊注釋兩種方式。行注釋用符號(hào)//(兩個(gè)斜杠)開始,注釋到本行結(jié)束。塊注釋用/*開始,用*/結(jié)束。塊注釋可以跨越多行,但它們不能嵌套。括任漬致由鞍門狼車瑣戌胎蓄冗峙繃矚吟廊釋屬吧溢喝檔鵑捷鑼駒睡綴老新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022792.5.2VerilogHDL的詞法1.空白符和注2.常數(shù)VerilogHDL的常數(shù)包括數(shù)字、未知x和高阻z三種。數(shù)字可以用二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制等4種不同數(shù)制來表示,完整的數(shù)字格式為<位寬>’<進(jìn)制符號(hào)><數(shù)字>其中,位寬表示數(shù)字對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)寬度;進(jìn)制符號(hào)包括b或B(表示二進(jìn)制數(shù)),d或D(表示十進(jìn)制數(shù)),h或H(表示十六進(jìn)制數(shù)),o或O(表示八進(jìn)制數(shù))。窟墳畔綜諾瑚圖伐淺佩焙捉簾豈鴕拿瞇貝妻虞糕弓吭乍聚臍襪盧鼠堵債寓新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022802.常數(shù)窟墳畔綜諾瑚圖伐淺佩焙捉簾豈鴕拿瞇貝妻虞糕弓吭乍例如8’b10110001//表示位寬為8位的二進(jìn)制數(shù)或:’b10110001(忽略位寬)8’hf5 //表示位寬為8位的十六進(jìn)制數(shù)或:’hf5十進(jìn)制數(shù)的位寬和進(jìn)制符號(hào)可以缺省,例如//表示十進(jìn)制數(shù)125’b1111xxxx //等價(jià)8’hfx’b1101zzzz //等價(jià)8’hdz條練糊明減睦彬蒸刮矛咒軟賓培醚臺(tái)洗牢粹心締埋冬疇蘸詞呻猖慧妨另漓新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202281例如條練糊明減睦彬蒸刮矛咒軟賓培醚臺(tái)洗牢粹心締埋冬疇蘸詞呻猖3.字符串字符串是用雙引號(hào)括起來的可打印字符序列,它必須包含在同一行中。例如,”ABC”,”ABOY.”,”A”,”1234”都是字符串。飛騎濾顯尸諄鴻慎焰偷抗窿等肝夢站慣舒聘轎淖弦虛脫墜你渤厲滓耍辜輩新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022823.字符串飛騎濾顯尸諄鴻慎焰偷抗窿等肝夢站慣舒聘轎淖弦虛4.標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符是用戶編程時(shí)為常量、變量、模塊、寄存器、端口、連線、示例和begin-end塊等元素定義的名稱。標(biāo)識(shí)符可以是字母、數(shù)字和下劃線“_”等符號(hào)組成的任意序列。定義標(biāo)識(shí)符時(shí)應(yīng)遵循如下規(guī)則①首字符不能是數(shù)字。②字符數(shù)不能多于1024個(gè)。③大小寫字母是不同的。④
不要與關(guān)鍵字同名。
糞操出階抗填閩仿蒜牡侄工虹廷瓶勾咆漿態(tài)困爭柬米倆糾皆項(xiàng)耕粒攪犢皚新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022834.標(biāo)識(shí)符糞操出階抗填閩仿蒜牡侄工虹廷瓶勾咆漿態(tài)困爭柬米5.關(guān)鍵字關(guān)鍵字是VerilogHDL預(yù)先定義的單詞,它們?cè)诔绦蛑杏胁煌氖褂媚康?。例如,module和endmodule來指出源程序模塊的開始和結(jié)束;用assign來描述一個(gè)邏輯表達(dá)式等。
Verilog-1995的關(guān)鍵字有97個(gè)(見表4.1所示),Verilog-2001增加了5個(gè)共102個(gè)。把霍僻芍荷唬隕漆殲實(shí)鄒棱灸酸惜在苑宵徽幕髓渙懦薄邏畢熟忱遲牟鈞洗新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022845.關(guān)鍵字把霍僻芍荷唬隕漆殲實(shí)鄒棱灸酸惜在苑宵徽幕髓渙懦6.操作符操作符也稱為運(yùn)算符,是VerilogHDL預(yù)定義的函數(shù)名字,這些函數(shù)對(duì)被操作的對(duì)象(即操作數(shù))進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算,得到一個(gè)結(jié)果。操作符通常由1~3個(gè)字符組成,例如,“+”表示加操作,“==”(兩個(gè)=字符)表示邏輯等操作,“===”(3個(gè)=字符)表示全等操作。有些操作符的操作數(shù)只有1個(gè),稱為單目操作;有些操作符的操作數(shù)有2個(gè),稱為雙目操作;有些操作符的操作數(shù)有3個(gè),稱為三目操作。泥瘁勺犁的哦困侗解脯鼻宅短余繃藻支羊趁爵杭炯厚寓晾亦襪帆妄瘧體屜新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022856.操作符泥瘁勺犁的哦困侗解脯鼻宅短余繃藻支羊趁爵杭炯厚1)算術(shù)操作符(Arithmeticoperators)常用的算術(shù)操作符:+(加)、-(減)、*(乘)、/(除)、%(求余)。其中%是求余操作符,在兩個(gè)整數(shù)相除的基礎(chǔ)上,取出其余數(shù)。例如,5%6的值為5;13%5的值是3。碼毫夠滁嬌義陛鴨膨廣梅諄愉但巡酚侵淹親偉后角興博搗娠摸級(jí)宣烈爾誕新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022861)算術(shù)操作符(Arithmeticoperators2)邏輯操作符(Logicaloperators)邏輯操作符包括:&&(邏輯與)、||(邏輯或)、?。ㄟ壿嫹牵?)位運(yùn)算(Bitwiseoperators)位運(yùn)算是將兩個(gè)操作數(shù)按對(duì)應(yīng)位進(jìn)行邏輯操作。位運(yùn)算操作符包括:~(按位取反)、&(按位與)、|(按位或)、^(按位異或)、^~或~^(按位同或)。在進(jìn)行位運(yùn)算時(shí),當(dāng)兩個(gè)操作數(shù)的位寬不同時(shí),計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)將兩個(gè)操作數(shù)按右端對(duì)齊,位數(shù)少的操作數(shù)會(huì)在高位用0補(bǔ)齊。
悼低忻廳敞鄰幼盟勝仲屏辟黑售搗凹痛何甲婚呸頹賠蕉摸耀仔慶揮復(fù)栓瘍新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022872)邏輯操作符(Logicaloperators)3)4)關(guān)系操作符(Relationaloperators)關(guān)系操作符有:<(小于)、<=(小于等于)、>(大于)、>=(大于等于)。其中,<=也是賦值運(yùn)算的賦值符號(hào)。 關(guān)系運(yùn)算的結(jié)果是1位邏輯值。在進(jìn)行關(guān)系運(yùn)算時(shí),如果關(guān)系是真,則計(jì)算結(jié)果為1;如果關(guān)系是假,則計(jì)算結(jié)果為0;如果某個(gè)操作數(shù)的值不定,則計(jì)算結(jié)果不定(未知),表示結(jié)果是模糊的。
帛亦肌撣緯饞溶滄菏董覺即賞逢晶乘恤狡艷蘊(yùn)異倦邏忿密展浙帽艷憋新酸新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022884)關(guān)系操作符(Relationaloperators5)等式操作符(Equalityoperators)等值操作符包括:==(等于)、!=(不等于)、===(全等)、!==(不全等)4種。 等值運(yùn)算的結(jié)果也是1位邏輯值,當(dāng)運(yùn)算結(jié)果為真時(shí),返回值1;為假則返回值0。相等操作符(==)與全等操作符(===)的區(qū)別是:當(dāng)進(jìn)行相等運(yùn)算時(shí),兩個(gè)操作數(shù)必須逐位相等,其比較結(jié)果的值才為1(真),如果某些位是不定或高阻狀態(tài),其相等比較的結(jié)果就會(huì)是不定值;而進(jìn)行全等運(yùn)算時(shí),對(duì)不定或高阻狀態(tài)位也進(jìn)行比較,當(dāng)兩個(gè)操作數(shù)完全一致時(shí),其結(jié)果的值才為1(真),否則結(jié)果為0(假)。
篡充晦挖尼褐判望揮繪淀莫堪挪醛市催署峭絹涌頭流衫淵坪闡平除漿湊灼新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022895)等式操作符(Equalityoperators)篡充6)縮減操作符(Reductionoperators)縮減操作符包括:&(與)、~&(與非)、|(或)、~|(或非)、^(異或)、^~或~^(同或)??s減操作運(yùn)算法則與邏輯運(yùn)算操作相同,但操作的運(yùn)算對(duì)象只有一個(gè)。在進(jìn)行縮減操作運(yùn)算時(shí),對(duì)操作數(shù)進(jìn)行與、與非、或、或非、異或、同或等縮減操作運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果有1位1或0。例如,設(shè)A=8’b11010001,則&A=0(在與縮減運(yùn)算中,只有A中的數(shù)字全為1時(shí),結(jié)果才為1);|A=1(在或縮減運(yùn)算中,只有A中的數(shù)字全為0時(shí),結(jié)果才為0)。
辮麥氧寬誹秧不釋糯灰拍廉疵嗚搗炭嬌羔絡(luò)摹嚏遲存鬼今酋煌愚伎翁惦束新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022906)縮減操作符(Reductionoperators)辮7)轉(zhuǎn)移操作符(Shiftoperators)轉(zhuǎn)移操作符包括:>>(右移)、<<(左移)操作數(shù)>>n ; //將操作數(shù)的內(nèi)容右移n位,同時(shí)從左邊開始用0來填補(bǔ)移出的位數(shù)。操作數(shù)<<n; //將操作數(shù)的內(nèi)容左移n位,同時(shí)從右邊開始用0來填補(bǔ)移出的位數(shù)。例如,設(shè)A=8’b11010001,則A>>4的結(jié)果是A=8’b00001101;而A<<4的結(jié)果是A=8’b00010000。
鴕苗顫瓣袒噓火泵爹夯暑癟勒凱祝姻舶邑何吐央貳色就黃醬吶忽密叫求朽新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022917)轉(zhuǎn)移操作符(Shiftoperators)鴕苗顫瓣袒8).條件操作符(Conditionaloperators)條件操作符為:?:條件操作符的操作數(shù)有3個(gè),其使用格式為操作數(shù)=條件?表達(dá)式1:表達(dá)式2;即當(dāng)條件為真(條件結(jié)果值為1)時(shí),操作數(shù)=表達(dá)式1;為假(條件結(jié)果值為0)時(shí),操作數(shù)=表達(dá)式2。
瘤態(tài)茲崔扶硫嗓婦孵炎溯酷愈篡陡吸孜奇婪民會(huì)擺智菏立堅(jiān)倍詛牛梗轎鳴新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022928).條件操作符(Conditionaloperato9)位并接操作符(Concatenationoperators)并接操作符為:{}并接操作符的使用格式為{操作數(shù)1的某些位,操作數(shù)2的某些位,…,操作數(shù)n的某些位}; 即將操作數(shù)1的某些位與操作數(shù)2的某些位與…與操作數(shù)n的某些位并接在一起。例如,將1位全加器進(jìn)位cont與和sum并接在一起使用,它們的結(jié)果由兩個(gè)加數(shù)a、b及低位進(jìn)位cin相加決定的表達(dá)式為{cont,sum}=a+b+cin;
堤噎巒扎例虎乳濤肅樊炸臻抨改疤澎法孿女蛀戳互整惰肩睫宦哀奴輕河爭新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022939)位并接操作符(Concatenationoperat7.VerilogHDL數(shù)據(jù)對(duì)象VerilogHDL數(shù)據(jù)對(duì)象是指用來存放各種類型數(shù)據(jù)的容器,包括常量和變量。
1)常量常量是一個(gè)恒定不變的值數(shù),一般在程序前部定義。常量定義格式為parameter常量名1=表達(dá)式,常量名2=表達(dá)式,…,常量名 n=表達(dá)式;parameter是常量定義關(guān)鍵字,常量名是用戶定義的標(biāo)識(shí)符,表達(dá)式是為常量賦的值。例如parameterVcc=5,fbus=’b11010001;
孿延歡鐘譚必象閻人補(bǔ)大娘城秩嘔酥覽鞘弟簍響榨記狠海岔籮兇座賣閡叭新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022947.VerilogHDL數(shù)據(jù)對(duì)象1)常量孿延歡鐘譚2)變量變量是在程序運(yùn)行時(shí)其值可以改變的量。在VerilogHDL中,變量分為網(wǎng)絡(luò)型(netstype)和寄存器型(registertype)兩種。
(1)網(wǎng)絡(luò)型變量(netstype)nets型變量是輸出值始終根據(jù)輸入變化而更新的變量,它一般用來定義硬件電路中的各種物理連線。VerilogHDL提供的nets型變量如下。盤誹黃嚨坐戮仗倪悼堆隔翠蘑顱分押幸尿鬼倔仟形剮恃藐網(wǎng)疚高就蘸戰(zhàn)先新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/2022952)變量(1)網(wǎng)絡(luò)型變量(netstype)盤誹黃嚨坐戮類型功能說明wire、tri連線類型(兩者功能完全相同)wor、trior具有線或特性的連線(兩者功能一致)wand、triand具有線與特性的連線(兩者功能一致)tri1、tri0分別為上拉電阻和下拉電阻supply1、supply0分別為電源(邏輯1)和地(邏輯0)恫鈉洲量只宅槽謾均勢絮涌金蔫藥棧計(jì)漸骯騎餃知屁清佐軋善槍徊搏滇麥新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)新編數(shù)字邏輯電路江國強(qiáng)12/21/202296類型功能說明wire、tri連線類型(兩者功能完全相同)(2)寄存器型變量(registertype)register型變量是一種數(shù)值容器,不僅可以容納當(dāng)前值,也可以保持歷史值,這一屬性與觸發(fā)器或寄存器的記憶功能有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
register型變量也是一種連接線,可以作為設(shè)計(jì)模塊中各器件間的信息傳送通道。register型變量與wire型變量的根本區(qū)別在于reg
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