数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程

主讲教师: 方怡冰 教授 / 集美大学

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学时安排:60学时

学分:4分

本课程依托获2014年4月福建省第七届高等教育教学成果奖一等奖:“电子信息类专业数字电路和单片机课程的教学与实践改革”为基础: 1.课程说明:是电类专业重要的专业基础课,从目前的发展趋势看,应把教学重点从教授利用中小规模的逻辑芯片(如74系列等)设计数字系统,转移到利用可编程逻辑电路(如CPLD、FPGA)及中小...
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2024-09-22 12:31 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

CMOS的OD门有什么特点,为什么可以把几个OD门线与?施密特电路的特点是什么?和非门相比有什么优势?

  • 12-11 20:51 蓝嘉靖

    CMOS OD门的特点是输出级仅有下拉NMOS管,无法主动输出高电平,必须外接上拉电阻。
    OD门能线与是因为多个OD门并联时,任一导通都会将共享输出拉低,只有全部截止时上拉电阻才输出高电平,实现硬件“与”逻辑。
    施密特电路的特点是具有双阈值电压和迟滞特性。
    相比普通非门,它的优势在于能有效滤除噪声、整形波形,避免输入信号在阈值附近抖动导致的输出不稳定。
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2024-09-10 15:21 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

通过本单元学习,总结电路设计的步骤,最小项表达式与正逻辑有什么关系?最简与或式设计电路是否会使电路最简单?

  • 11-14 10:28 郭建杭

    一、电路设计的核心步骤
    1. 需求分析:明确输入/输出变量、确定变量的逻辑定义。
    2. 列真值表、画卡诺图:根据逻辑关系,列出所有输入组合对应的输出结果,这是电路设计的“逻辑依据”。
    3. 写逻辑表达式:从卡诺图中提取输出为“1”的行,写出最小项表达式,将逻辑关系转化为数学公式。
    4. 化简表达式:通过卡诺图将表达式化简为最简与或式,减少逻辑门数量和输入端子数。
    5. 画逻辑电路图:根据最简表达式,用标准逻辑门符号绘制电路图,确保信号流向清晰。
    6. 验证与优化:检查电路是否满足所有输入组合的输出要求,必要时调整门的类型。
    二、最小项表达式与正逻辑的关系
    正逻辑是“逻辑1对应高电平,逻辑0对应低电平”的约定(数字电路默认采用),而最小项表达式是基于“输出为1”的逻辑关系推导的,二者是“约定前提”与“表达式形式”的绑定关系。正逻辑下,用最小项表达式描述“输出为真”的逻辑最直接、最简洁。
    三、最简与或式设计电路是否一定最简单?
    不一定,“最简”需结合实际设计场景判断。最简与或式是电路简化的“基础”,但最终电路是否最简单,需结合门的类型、芯片选型、布线难度等实际因素综合优化。
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2024-09-05 11:02 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

数字电路中为什么把实现逻辑运算的电路称为逻辑门?

  • 11-14 10:12 郭建杭

    在数字电路中,实现基本逻辑运算(如与、或、非、与非、或非、异或等)的电路被称为“逻辑门”(Logic Gate),这个名称源于其功能类似于现实生活中的“门”——控制信号的“通”与“断”。逻辑门是构成所有数字系统(如计算机、手机、控制器等)的最基本 building blocks。复杂的逻辑功能(如加法、乘法、存储、判断等)都可以通过组合这些基本逻辑门来实现。因此,它们被视为数字电路的“门径”或“入口”。总结来说,“逻辑门”这个名称既准确反映了这类电路执行逻辑判断的核心功能,又通过与现实中“门”的类比,使其概念更易于理解和记忆。
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2024-09-05 11:02 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

BCD码的定义是什么?和二进制有什么区别?

  • 11-13 23:52 郭建杭

    BCD码(Binary-Coded Decimal)是用4位二进制数来表示1位十进制数(0~9)的编码方式,属于十进制的二进制编码。与二进制的区别:编码逻辑上,BCD码是对十进制数的每一位单独进行二进制编码;普通二进制是将整个十进制数作为一个整体转换为二进制数。数值范围上,4位BCD码仅表示0~9(因为十进制每一位最大是9,对应二进制1001);而4位普通二进制可表示0~15。应用场景上,BCD码常用于需要精确十进制运算的场景(如数字仪表、金融计算),避免二进制转换十进制时的精度损失;普通二进制则适用于通用的数字系统运算。
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2024-09-03 10:00 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

数字信号与数字表示方法

如图所示是一个数字信号,只有两种电平:0V和5V,离散、不连续。在0.5S、1S、2S、4S、5S等处发生了幅值突变,称为跳变,其中0.5S处幅值从0V跳变到5V,称为上跳变,1S处幅值从5V跳变到0V,称为下跳变。因此一个数字信号可以抽象为一个二进制数,假设幅值是5V时抽象为‘1’,幅值

  • 11-04 10:06 蓝嘉靖

    数字信号只有高、低两种电平(5V表示“1”,0V表示“0”),在时间轴上每隔固定时间取一次样,就能把连续变化的电平转化为一串二进制数,用来描述信号在各时段的状态;因此信号在0~10秒内可用“01001111001010011010B”表示,即用二进制序列抽象表达信号随时间的变化。
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2024-09-25 21:10 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

请同学们按照图片及视频显示的设计电路VHDL代码,完成该项目的设计和仿真。

2024-09-25 21:10 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

在本项目基础上,设计一个八路抢答器,区别在哪里?请完成该设计。

2024-09-25 21:03 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

为什么最终设计的状态转移图中没有从“2”状态到“6”状态的转移线路?

2024-09-25 21:03 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

一般时序电路与计数器的区别是?设计方法上有何不同?

2024-09-25 21:02 方怡冰 集美大学 在数字电路与逻辑设计---福建省一流线上课程课程中提问:

时序逻辑电路与组合逻辑电路最大的区别是什么?

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