数字电路是利用电源电压的高电平和低电平分别表示1和0,进而实现信息的表达。亿博电竞官网模拟信号:随时间连续变化的信号。处理模拟信号的电路就是模拟电路。数字信号:随时间不连续变化的信号,离散变化。处理数字信号的电路就是数字电路。
我们常用的数值表达方式是十进制,但在数字电路中采用的是二进制,亿博电竞官网如下图所示:
比特:二进制中的一个数字位称为 binary digit,用bit表示,常简写为“b”。
K、M、G、T 是表示大数据量时常用的单位。1K 的大小有 1000(10 的 3 次方)和 1024(2 的 10 次方)两种计数方法。
通常,衡量计算机内存和网络数据包大小时,1K 相当于 1024 比特。而在硬盘等存储器的标签上记述的尺寸或物理学中的 1K 相当于 1000。
目前数字电路基本上都是由 MOSFET 场效应管构成的。MOSFET 是一种在施加电压后可以像开关一样工作的半导体器件。MOSFET 有 P 型 MOSFET 和 N 型 MOSFET 两种,如下图所示。
(1)逻辑运算使用 AND(逻辑与)、OR(逻辑或)、NOT(逻辑非)三种基本运算组合来实现各种运算。
锁存器(Latch)就是一种存储元件,具有像闩锁一样锁住并维持数据的特性,通过组合基本的逻辑门可以实现。
(1)最简单的锁存器由一个2输入的AND门组成,将一路输入与输出连接形成回路。
结构组成:由4个NAND组成,输入信号有D(DATA)和E(ENABLE),输出信号有Q和/Q。
工作逻辑:E 为 0 时保持前一个数据,E 为 1 时将输入 D 的数据输出到 Q。E为1时输入的 D 直接通过 Q 输出。
工作逻辑:当 D 触 发器的 C 为 0 时,前端 D 锁存器输出信号 D 的值,后端 D 锁存器保持之前的数据。当 C 为 1 时,前端 D 锁存器保持之前的数据,后端 D 锁存器将前端 D 锁存器保持的数据直接通过 Q 输出。
建立时间是在时钟变化前必须稳定输入信号的时间,而保持时间是时钟变化后必须稳定输入信号的时间。
组合逻辑电路是指输出值仅由输入信号的状态决定的电路,不依赖于过去的输入。从电路组成上来看,只包含门电路,不包含存储元件。如下图所示就是一个组合逻辑电路。亿博电竞官网
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