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數字電路基本概念(文件)

2025-07-13 07:09 上一頁面

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【正文】 態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉換的事件,來表示系統(tǒng)的行為。21. JK觸發(fā)器與RS觸發(fā)器的不同之處是,它沒有約束條件,在J=K=1時,每輸入一個時鐘脈沖后,觸發(fā)器翻轉一次。23按邏輯功能不同分為:RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器。27. 觸發(fā)器維持時間:為了工作可靠,時鐘信號的狀態(tài)必須保持一段時間,直到輸出端電平穩(wěn)定,這段時間稱為維持時間28. tCPHL:從時鐘脈沖觸發(fā)沿開始到一個輸出端由0變1所需的延遲時間29. tCPHL:從時鐘脈沖觸發(fā)沿開始到輸出端由1變0的延遲時間30. 最小工作周期=tCPHL+tCPHL31. 建立時間(setup time)是指在觸發(fā)器的時鐘信號上升沿到來以前,數據穩(wěn)定不變的時間,如果建立時間不夠,數據將不能在這個時鐘上升沿被打入觸發(fā)器。4. Mealy型電路:輸出信號不僅與存儲電路的輸出狀態(tài)有關,而且還與時序電路的輸入信號有關5. Moore型電路:輸出信號僅與存儲電路的輸出電路有關。10. 同步時序邏輯電路的速度高于異步時序電路,但電路結構一般較后者復雜。14. 描述時序邏輯電路邏輯功能的方法有:邏輯方程式、狀態(tài)表、狀態(tài)圖、時序圖。18. 同步時序邏輯電路設計步驟:(1) 由給定的邏輯功能求出原始狀態(tài)圖(2) 狀態(tài)化簡(3) 狀態(tài)編碼、并畫出編碼形式的狀態(tài)圖及狀態(tài)表(4) 選擇觸發(fā)器的類型及個數(5) 求出電路的輸出方程及各觸發(fā)器的驅動方程(6) 畫出邏輯電路圖,并檢查自啟動能力19. 原始狀態(tài)圖:直接由要求實現(xiàn)的邏輯功能能求得的狀態(tài)轉換圖。第七章1. 計數器:其基本功能是統(tǒng)計時鐘脈沖的個數,即實現(xiàn)計數操作,也可用于分頻、定時、產生節(jié)拍脈沖和脈沖序列等2. 二進制異步計數器特點:(1) n位二進制異步計數器由n個處于計數工作狀態(tài)的觸發(fā)器組成。4. 可逆計數器:同時兼有加和減兩種計數功能的計數器5. 檢查自啟動的方法:畫出包括無效狀態(tài)的完整的狀態(tài)圖,看能否從無效狀態(tài)進入有效狀態(tài)。它的主要組成部分是觸發(fā)器;一位觸發(fā)器能存儲一位二進制代碼,所以要存儲n位二進制代碼的寄存器就要需要n個觸發(fā)器組成。第八章1. 中小規(guī)模標準集成器件和可編程邏輯器件的比較:中小規(guī)模標準集成器件性能好、價格低,但是僅僅采用這些器件構成一個大型復雜的數字系統(tǒng),常??赡軐е孪到y(tǒng)功耗高、占用空間答、系統(tǒng)可靠性差。ROM:ReadOnly memory。缺點:存儲單元所用的管子數目多,功耗大,集成度受到限制。10. 字:存儲器以字為單位組織內部結構,一個字含有若干個存儲單元。17. 讀周期:表示芯片連續(xù)進行兩次讀操作必須的時間間隔。22. 字數的擴展可以利用外加譯碼器,控制存儲器芯片的片選輸入端來實現(xiàn)。26. PROM:programmable readonly memory 出廠時,存儲內容全為1或0,用戶可根據需要最主要特征是只允許數據寫入一次,如果數據輸入錯誤只能報廢。28. E2PROM:Electrical erasable Programmable ROM,采用浮柵技術,電檫除的過程就是改寫過程,以字為單位進行擦除和寫過程;既具備ROM的非易失性,又具備類似RAM的功能。31. PLD電路由與門和或門陣列兩種基本的門陣列組成。這種單元又稱為被編程擦除單元。不同點:PAL 一旦編程便不可更改;不同輸出結構的PAL對應不同型號的PAL,不便于用戶使用GAL具有可擦除、可重新編程和可重新配置其結構等功能;靈活性大,而且能對PAL仿真,并能全部兼容。3) 輸出布線區(qū):作用是把GLB的輸出信號接到I/O單元。 39. FPGA實現(xiàn)各種組合邏輯功能的原理是:通過對各存儲單元的編程,來控制門陣列中門的“開”與“關”,從而實現(xiàn)不同的邏輯功能。42. 可編程邏輯模塊CLB是實現(xiàn)各種邏輯功能的基本單元,包括組合邏輯、時序邏輯、RAM及各種運算功能。46. CPLD的特點:它具有編程靈活、集成度高、設計開發(fā)周期短、適用范圍寬、開發(fā)工具先進、設計制造成本低、對設計者的硬件經驗要求低、標準產品無需測試、保密性強、價格大眾化等特點,可實現(xiàn)較大規(guī)模的電路設計 47. FPGA的特點:1) 采用FPGA設計ASIC電路(專用集成電路),用戶不需要投片生產,就能得到合用的芯片。  5) FPGA采用高速CMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容。CPLD通過修改具有固定內連電路的邏輯功能來編程,F(xiàn)PGA主要通過改變內部連線的布線來編程;FP GA可在邏輯門下編程,而CPLD是在邏輯塊下編程。而FPGA的編程信息需存放在外部存儲器上,使用方法復雜。CPLD又可分為在編程器上編程和在系統(tǒng)編程兩類?!、嵋话闱闆r下,CPLD的功耗要比FPGA大,且集成度越高越明顯。其優(yōu)點是可以編程任意次,可在工作中快速編程,從而實現(xiàn)板級和系統(tǒng)級的動態(tài)配置。這是由于FPGA是門級編程,并且CLB之間采用分布式互聯(lián),而CPLD是邏輯塊級編程,并且其邏輯塊之間的互聯(lián)是集總式的?! 、軨PLD比FPGA使用起來更方便?! 、贑PLD的連續(xù)式布線結構決定了它的時序延遲是均勻的和可預測的,而FPGA的分段式布線結構決定了其延遲的不可預測性?! ?) FPGA內部有豐富的觸發(fā)器和I/O引腳。44. 可編程連線資源:實現(xiàn)CLB和CLB、CLB和IOB、以及全局信號與CLB和IOB之間的連接。在上述門陣列的基礎上再增加觸發(fā)器,便可構成即可實現(xiàn)組合邏輯功能又可實現(xiàn)時序邏輯功能的基本邏輯單元電路。37. CPLD可編程特性基于“在系統(tǒng)可編程(ISP)”技術,此技術的特點:常規(guī)的PLD是對每個器件單獨編程然后再裝配,而ISP是先裝備,然后編程,稱為產品后還可反復編程。36. CPLD結構上可分為:1) 通用邏輯塊(GLB)的結構:它可實現(xiàn)類似GAL的功能。使用PAL實現(xiàn)邏輯函數時,每個輸出是若干個乘積之和,即用乘積之和的形式實現(xiàn)邏輯函數,其中乘積項數目固定。2) 可編程“接通”單元:它依靠用戶編程來實現(xiàn)“接通”連接。擦除和EPROM擦除類似,為整片擦除或分塊擦除;寫入方式與EPROM相同,需要較高的電壓。 EPROM芯片在空白狀態(tài)時(用紫外光線擦除后),內部的每一個存儲單元的數據都為1(高電平)。24. ROM種類:1) 從制造工藝上看:有二極管ROM,雙極型ROM,MOS型ROM2) 按存儲內容存入方式不同:固定ROM、可編程ROM 可編程ROM又可以細分為:可編程存儲器PROM、光可擦除可編程存儲器EPROM 電可檫除可編程存儲器E2PROM和快閃存儲器。20. 擴展存儲容量的方法:增加字長(位數)或字數。在數字電路和電腦技術中采用二進制,代碼只有“0”和“1”,其中無論是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。7. 再生或刷新:由于漏電流的存在,電容上存儲的數據(電荷)不能長久保存,因此必須定期給電容補充電荷,以避免存儲數據的丟失8. 為提高集成度,目前大容量動態(tài)RAM的存儲單元普遍采用單管結構。4. RAM使用靈活方便,可以隨時從其中任一指定地址讀出(取出)或寫入(存入)數據;但RAM具有易失性,一旦失電,所有存儲的數據立即丟失。2. 按使用功能的不同,半導體存儲器可分為隨機存取存儲器(RAM,又稱讀寫存儲器)和只讀存儲器(ROM)。10. 移位寄存器不但可以存儲代碼,還可用來實現(xiàn)數據的串行并行轉換、數據處理及數值的運算。7. 反饋置數法:適用于具有預置數功能的集成計數器;在計數過程中,可以將它輸出的任何一個狀態(tài)通過譯碼,產生一個預置數控制信號反饋至預置數控制端,在下一個CP脈沖后,計數器就會把預置數輸入端的狀態(tài)置入輸出端。所以稱為串行計數器,
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