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数字逻辑电路小论文

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数字逻辑论文

摘要:随着数字逻辑技术的发展,数字逻辑电路也逐步应用于我们生活的方方面面。在数字机顶盒,数字电冰箱,数字洗衣机等领域均有所体现。本文将大体介绍数字逻辑电路的发展历程、分类方法、数值、用途与特点,最后详细介绍数字逻辑电路的实际应用。

一.数字电路的发展历程与分类方法

数字电路的发展:数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。

数字逻辑电路分类:

1、按功能来分:

(1)组合逻辑电路:简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。特点是:输出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。电路没有记忆功能,输出状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。

(2)时序逻辑电路:简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时序电路的特点是:输出不仅取决于当时的输入值,而且还与电路过去的状态有关。它类似于含储能元件的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。

2、按电路有无集成元器件来

可分为分立元件数字电路和集成数字电路。

3、按集成电路的集成度进行分类

可分为小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)和超大规模集成数字电路(VLSI)。

4、按构成电路的半导体器件来分类

可分为双极型数字电路和单极型数字电路。

二.数字逻辑电路的用途和特点

数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲,但这些脉冲是用来表示二进制数码的,例如用高电平表示“ 1 ”,低电平表示“ 0 ”。声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲,它们被称为数字信号。能处理数字信号的电路就称为数字电路。

这种电路同时又被叫做逻辑电路,那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义,例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力,所以才把它叫做逻辑电路。

由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点,因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。一般家电产品中,如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。

数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字,使用的是独特的图形符号。数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路,它们都是以晶体管和电阻等元件组成的,但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们,而不画出它们的具体电路,也不管它们使用多高电压,是 TTL 电路还是 CMOS 电路等等。按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图,它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。

数字电路中有关信息是包含在 0 和 1 的数字组合内的,所以只要电路能明显地区分开0 和 1 , 0 和 1 的组合关系没有破坏就行,脉冲波形的好坏我们是不大理会的。所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能,较少考虑它的电气参数性能等问题。也因为这个原因,数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等,还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等,这些也都与放大振荡电路不同。

三.数字电路的数制

在我们的日常生活中常用的进制主要是十进制(因为我们有十个手指,所以十进制是比较合理的选择,用手指可以表示十个数字,0的概念直到很久以后才出现,所以是1-10而不是0-9)。例如:在早期设计的机械计算装置中,使用的不是二进制,而是十进制或者其他进制,利用齿轮的不同位置表示不同的数值,这种计算装置可能更加接近人类的思想方式。比如说一个计算设备有十个齿轮,它们级连起来,每一个齿轮有十格,小齿轮转一圈大齿轮走一格。这就是一个简单的十位十进制的数据表示设备了,可以表示0到999999999的数字。配合其他的一些机械设备,这样一个简单的基于齿轮的装置就可以实现简单的十进制加减法了。而在如今的信息化、数字社会,十进制不能满足人们的使用要求,从而出现了不同的进制,如我们常说的二进制、八进制、十六进制等

二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。计算机运算基础采用二进制。电脑的基础是二进制,电子计算机出现以后,使用电子管来表示十种状态过于复杂,所以所有的电子计算机中只有两种基本的状态,开和关。也就是说,电子管的两种状态决定了以电子管为基础的电子计算机采用二进制来表示数字和数据。这种通过不同的位置上面不同的符号表示数值的方法就是进制表示方法。一个字是电脑中的基本存储单元,根据计算机字长的不同,字具有不同的位数,现代电脑的字长一般是32位的,也就是说,一个字的位数是32。字节是8位的数据单元,一个字节可以表示0-255的数据。对于32位字长的现代电脑,一个字等于4个字节,对于早期的16位的电脑,一个字等于2个字节。八进制的数较二进制的数书写方便,常应用在电子计算机的计算中。十六进制常用在单片机的编程里。

数制应用领域范围之广,一时难以一一举例,未来的世界数字化,期待着。

四、数字逻辑设计在生活中的应用

随着数字机顶盒、数字高清电视和液晶平板电视的迅猛发展,日常消费电子产品中的数字视频解调接收器和视频图像处理信号接收前端的重要模块-模数转换器的应用越来越广泛,而且随着整机产品的功能和性能要求越来越高,功耗低面积小的数字视频片上系统(SoC)单芯片已经成为10位分辨率、多通道模数转换器的主要应用芯片,例如3通道采集RGB和YUV信号的视频模拟前端。但是由于片上系统单芯片集成了大量的模拟电路和数字逻辑电路,内部时钟频率也非常高,因此导致电路噪声偏大,影响模数转换器的性能。如何使模数

转换器既拥有较强的抗干扰能力,同时达到低功耗的要求,越来越成为模拟集成电路研究的热点和难点。论文主要研究了兼容0.18um 1.8V标准数字逻辑CMOS工艺应用于数字视频领域的流水线模数转换器,通过matlab的分析和优化,建立了系统级的设计框架,然后根据系统需求的采样率、输出分辨率等要求计算出影响模数转换器性能参数的限制指标。再根据工艺参数和EDA工具设计出了晶体管级电路并进行了全电路性能仿真。最后设计了整个模数转换器和测试芯片的布局及版图,完成了整个芯片设计的全部流程。期间主要的研究成果和工作有以下几个方面: (1) 一般流水线模数转换器常用的动态比较器需要从外部输入参考源与输入信号进行比较然后输出数字域的结果,而本文提出的无输入参考源动态比较器不需要在比较器之外引入参考源而是利用比较器输入对管的差别产生比较阈值,这样减轻了参考源驱动电路的负载,排除了外部电路对动态比较器组成的子模数转换器模块的干扰,另外减少了外部引入参考源走线的数量进而减小了硅面积。 (2) 论文设计的低功耗高速模数转换器使用了1.8V电源,为了减少开关电容电路采样的信号失真,提出了一种新型的开关栅增压电路,使得信号开关器件的栅电压与输入信号无关,保持开关的导通电阻是常数,而且在增压传输路径中的开关导通电阻也与信号无关,从而降低了信号的谐波失真,提高了电路的动态范围。此外,所有的NMOS开关电路的衬底始终接在电路的最低电平上,这样就使该电路可以在普通的0.18um 1.8V数字标准逻辑CMOS工艺上实现,从而降低了芯片制造成本。 (3) 虽然流水线模数转换器的冗余位数字校正(RSD)能够消除一定的误差,但是在低电压应用中,由于信号输入幅度相对较高,因此冗佘校正后的误差仍较大,为了保证整个模数转换器依然有良好的线性度和良好的信噪比,论文提出了内插冗余校正技术。该技术的原理是:由于根据系统定义的噪声限制指标和制造工厂提供的工艺匹配参数可以计算出第i级之后插入一级冗余校正级。因此内插冗余校正级可以把第i级的输出大于正常输入范围数倍之内的信号做为输入(主要是第1级到第i级累积的误差并被MDAC电路放大引起的)然后输出时校正到后级能接受的正常输入范围,这样就可以避免最终模数转换器输出钳位和饱和引起整个ADC 的线性度和动态范围的下降。 (4) 为了兼容标准数字逻辑工艺,MDAC中没有使用线性度较高的MiM电容,而是选择了三明治式金属层间电容(stack capacitor),这需要通过仔细提取金属层间电容的寄生参数以确保电容的线性度能保证整个ADC的性能。 (5) 为了优化电路的功耗和面积,论文设计的流水线模数转换器采用了运算放大器复用技术,这样可以让相邻的两个MDAC共用一个运算放大器,有效地降低了功耗和面积。论文进行了两次硅实验,实验一是使用0.5um 2层多晶硅3层金属CMOS混合信号工艺实现了1MHz采样的10位流水线模数转换器电路,验证满足静态参数特性和动态参数性能的设计方法;实验二是使用

0.18um 1.8V单层多晶硅6层金属标准逻辑工艺实现了100MHz采样的10位流水线模数转换器。在模数转换器的测试方面主要设计了高速电路应用的PCB板和整个测试平台环境搭建。实验一和实验二的DNL分别为0.71 LSB和0.47LSB;INL分别为0.8LSB和0.55LSB;实现的有效位(ENOB)分别为9.7位(1MHz采样)和9.3位(100MHz采样);芯片面积分别为1.7mm~2和0.98mm~2;功耗分别为45mW和63mW,其中实验二的功耗优质因子(FOM)和面积优质因子(FOM_A)分别为0.995pJ.V/Sa和1.55e-11mm~2/Sa,这两个指标达到了近几年收录在JSSC 和ISSCC等国际核心刊物的流水线模数转换器的研究成果,能够实现低功耗低硅面积数字视频及SoC嵌入式应用。

应用实例:

1 三路抢答器

图 1 是智力竞赛用的三路抢答器电路。裁判按下开关 SA4 ,触发器全部被置零,进入准备状态。这时 Q1 ~ Q3 均为 1 ,抢答灯不亮;门 1 和门 2 输出为 0 ,门 3 和门 4 组成的音频振荡器不振荡,扬声器无声。

竞赛开始,假定 1 号台抢先按下 SA1 ,触发器 C1 翻转成 Q1=1 、 Q1=0 。于是:①门 2 输出为 1 ,振荡器振荡,扬声器发声;②HL1 灯点亮;③门 1 输出为 1 ,这时 2 号、 3 号台再按开关也不起作用。裁判宣布竞赛结果后,再按一下 SA4 ,电路又进入准备状态。

2 彩灯追逐电路

图 2 是 4 位移位寄存器控制的彩灯电路。开始时按下 SA ,触发器 C1 ~ C4 被置成 1000 ,彩灯 HL1 被点亮。 CP 脉冲来到后,寄存器移 1 位,触发器 C1 ~ C4 成 0100 ,彩灯 HL2 点亮。第 2 个 CP 脉冲点亮 HL3 ,第 3 个点亮 HL4 ,第 4 个 CP 又把触发器C1 ~ C4 置成 1000 ,又点亮 HL1 。如此循环往复,彩灯不停闪烁。只要增加触发器可使灯数增加,改变 CP 的频率可变化速度。

数字信号处理论文-带通滤波器

本文分析了国内外数字滤波技术的应用现状与发展趋势,介绍了数字滤波器的基本结构,在分别讨论了IIR与FIR数字滤波器的设计方法的基础上,指出了传统的数字滤波器设计方法过程复杂、计算工作量大、滤波特性调整困难的不足,提出了一种利用MATLAB信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)快速有效的设计由软件组成的常规数字滤波器的设计方法。给出了使用MATLAB语言进行程序设计和利用信号处理工具箱的FDATool工具进行界面设计的详细步骤。利用MATLAB设计滤波器,可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数,直观简便,极大的减轻了工作量,有利于滤波器设计的最优化。本文还介绍了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。 1.1数字滤波器的研究背景与意义 当今,数字信号处理[1] (DSP:Digtal Signal Processing)技术正飞速发展,它不但自成一门学科,更是以不同形式影响和渗透到其他学科:它与国民经济息息相关,与国防建设紧密相连;它影响或改变着我们的生产、生活方式,因此受到人们普遍的关注。 数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的大趋势,而数字化是智能化和网络化的基础,实际生活中遇到的信号多种多样,例如广播信号、电视信号、雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、控制信号、气象信号、地震勘探信号、机械振动信号、遥感遥测信号,等等。上述这些信号大部分是模拟信号,也有小部分是数字信号。模拟信号是自变量的连续函数,自变量可以是一维的,也可以是二维或多维的。大多数情况下一维模拟信号的自变量是时间,经过时间上的离散化(采样)和幅度上的离散化(量化),这类模拟信号便成为一维数字信号。因此,数字信号实际上是用数字序列表示的信号,语音信号经采样和量化后,得到的数字信号是一个一维离散时间序列;而图像信号经采样和量化后,得到的数字信号是一个二维离散空间序列。数字信号处理,就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理,把信号变换成符合需要的某种形式。例如,对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰,或将他们与其他信号进行分离;对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成,进而对信号进行识别;对信号进行某种变换,使之更适合于传输,存储和应用;对信号进行编码以达到数据压缩的目的,等等。 数字滤波技术是数字信号分析、处理技术的重要分支[2-3]。无论是信号的获取、传输,还是信号的处理和交换都离不开滤波技术,它对信号安全可靠和有效灵活地传输是至关重要的。在所有的电子系统中,使用最多技术最复杂的要算数字滤波器了。数字滤波器的优劣直接决定产品的优劣。 1.2数字滤波器的应用现状与发展趋势 在信号处理过程中,所处理的信号往往混有噪音,从接收到的信号中消除或减弱噪音是信号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪音的不同特性,提取有用信号的过程称为滤波,实现滤波功能的系统称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中,数字滤波器应用极为广泛,这里只列举部分应用最成功的领域。 (1) 语音处理

数字逻辑电路小论文

数字逻辑论文 摘要:随着数字逻辑技术的发展,数字逻辑电路也逐步应用于我们生活的方方面面。在数字机顶盒,数字电冰箱,数字洗衣机等领域均有所体现。本文将大体介绍数字逻辑电路的发展历程、分类方法、数值、用途与特点,最后详细介绍数字逻辑电路的实际应用。 一.数字电路的发展历程与分类方法 数字电路的发展:数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。 数字逻辑电路分类: 1、按功能来分: (1)组合逻辑电路:简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。特点是:输出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。电路没有记忆功能,输出状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。 (2)时序逻辑电路:简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时序电路的特点是:输出不仅取决于当时的输入值,而且还与电路过去的状态有关。它类似于含储能元件的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。 2、按电路有无集成元器件来 可分为分立元件数字电路和集成数字电路。 3、按集成电路的集成度进行分类

数字信号处理期末论文

题目:基于DSP的FFT程序设计的研究 作者届别 系别专业 指导老师职称 完成时间2013.06

内容摘要 快速傅里叶变(Fas Fourier Tranformation,FFT)是将一个大点数N的DFT分解为若干小点的D F T的组合。将用运算工作量明显降低,从而大大提高离散傅里叶变换(D F T) 的计算速度。因各个科学技术领域广泛的使用了FFT 技术它大大推动了信号处理技术的进步,现已成为数字信号处理强有力的工具,本论文将比较全面的叙述各种快速傅里叶变换算法原理、特点,并完成了基于MATLAB的实现。 关键词:频谱分析;数字信号处理;MATLAB;DSP281x

引言: 1965年,库利(J.W.Cooley)和图基(J.W.Tukey)在《计算数学》杂志上发表了“机器计算傅立叶级数的一种算法”的文章,这是一篇关于计算DFT的一种快速有效的计算方法的文章。它的思路建立在对DFT运算内在规律的认识之上。这篇文章的发表使DFT的计算量大大减少,并导致了许多计算方法的发现。这些算法统称为快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform),简称FFT,1984年,法国的杜哈梅尔(P.Dohamel)和霍尔曼(H.Hollmann)提出的分裂基快速算法,使运算效率进一步提高。FFT即为快速傅氏变换,是离散傅氏变换的快速算法,它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性,对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。它对傅氏变换的理论并没有新的发现,但是对于在计算机系统或者说数字系统中应用离散傅立叶变换,可以说是进了一大步。 随着科学的进步,FFT算法的重要意义已经远远超过傅里叶分析本身的应用。FFT算法之所以快速,其根本原因在于原始变化矩阵的多余行,此特性也适用于傅里叶变换外的其他一些正交变换,例如,快速沃尔什变换、数论变换等等。在FFT的影响下,人们对于广义的快速正交变换进行了深入研究,使各种快速变换在数字信号处理中占据了重要地位。因此说FFT对数字信号处理技术的发展起了重大推动作用。 信号处理中和频谱分析最为密切的理论基础是傅立叶变换(Fouriertransform,FT)。快速傅立叶变换(FFT)和数字滤波是数字信号处理的基本内容。信号时域采样理论实现了信号时域的离散化,而离散傅里叶变换理论实现了频域离散化,因而开辟了数字技术在频域处理信号的新途径,推进了信号的频谱分析技术向更广的领域发展。 1.信号的频谱分析 如果信号频域是离散的,则信号在时域就表现为周期性的时间函数;相反信号在时域上是离散的,则该信号在频域必然表现为周期的频率函数。不难设想,一个离散周期序列,它一定具有既是周期又是离散的频谱。有限长序列的离散傅里叶变换和周期序列的离散傅里叶级数本质是一样的。因而有限长序列的离散傅里叶变换的定义为:x(n)和X(k)是一个有限长序列的离散傅里叶变换对。

数字信号处理论文

DSP技术在生物信号检测中的应用 【摘要】论述了生物信号的基本特征和生物医学信号的检测方法,详细阐述了生 物医学信号检测中的干扰和噪声,其来源、抑制、与处理方法。说明了DSP技术及其在生物医学中的应用,重点介绍了DSP的数据处理部分和USB2.0的通讯接口。利用 DSP 的高性能数据处理能力 ,使得从微弱信号中提取生物信号并检测,保证较高的精度成为可能,并利用其USB2.0高速接口,实现了与 PC之间即插即用和高速,可靠的通信。 【关键词】生物医学信号检测数字信号处理通用串行总线【Abstract】Biological signal and the basic characteristics of biomedical signal detection method are discussed in this thesis, biomedical signal detection of interference and noise are thoroughly elaborated, including its source, inhibition, and processing method. We made a description of the DSP technology and its application in biomedicine area and focus on the data processing portion of DSP and a USB2.0 communication interface. Using the powerful data processing capability of DSP, it is possible for us to extract the biological signal from weak signal and make sure it’s high precision. By using the high-speed USB2.0 interface, PNP and high speed, reliable communication to PC is realized. 【Key words】Biomedical Signal Detection DSP USB 1 引言 生物医学信号的采集和处理是生物医学工程的一个重要领域,也是近年来迅速发展的数字信号处理技术的一个重要应用方面。由于人体的脉象、心跳等信号具有信号微弱,噪声干扰严重、随机性强等特点,因此对于脉象、心跳等生物医学信号的采集和处理具有十分重要的意义。该系统通过预处理电路对信号进行放大和滤波,放大有用信号、滤除噪声和工频干扰等,然后送入AD 进行采集,最后通过DSP 进行后续处理。实验证明该系统可以成功检测到脉象和心跳信号,并具有精度高,电路结构简单、系统功耗低等特点。 生物信号检测是检测技术中的一个综合性的技术分支,它利用电子学、信息论和物理学的方法,技术分支,它利用电子学、信息论和物理学的方法,和相关性,检出并恢复被背景噪声掩盖的微弱信号。微弱信号检测技术研究的重点是如何从强噪声中提取有用信号,探索采用新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比。 2 DSP技术的基本介绍 数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来,随着计算机和信

数字逻辑电路1

桂林电子科技大学成教院试卷 数字逻辑电路(一) 一选择题 1.与晶体三极管相比,MOS管具有的特点是。 a.输入电阻高; b.受温度影响大; c.便于集成; d.电压控制元件; e.极间电容影响小 2.是组合逻辑电路的有;可组成时序逻辑电路的有。 a. 译码器电路; b. T触发器电路; c. 数据选择器; d. J,K触发器电路电路 3.可以用来代表A/D转换器分辨率的是。 a. 转换时间; b. 转换精度; c. 转换器的位数; d. 逐次逼近型还是双积分型转化器4.TTL集成电路采用的是控制,其功率损耗比较大;而MOS集成电路采用的是 a 控制,其功率损耗比较小。 a. 电压; b.电流; c. 灌电流; d. 拉电流 5. 欲将二进制代码翻译成输出信号选用,欲将输入信号编成二进制代码选 用,欲将数字系统中多条传输线上的不同数字信号按需要选择一个送到公共数据线上选用,欲实现两个相同位二进制数和低位进位数的相加运算选用。 a. 编码器; b. 译码器; c. 多路选择器; d. 数值比较器; e. 加法器; f. 触发器;g. 计数器;h. 寄存器 6.根据最小项与最大项的性质,任意两个不同的最小项之积为,任意两个不同的最大项之和为。 a. 不确定; b. 0 ; c. 1 7.卡诺图上变量的取值顺序是采用的形式,以便能够用几何上的相邻关系表示逻辑上的相邻。 a. 二进制码; b. 循环码; c. ASCII码; d. 十进制码 8.可以用来代表A/D转换器分辨率的是。 a. 转换时间; b. 转换精度; c. 转换器的位数; d. 逐次逼近型还是双积分型转化器9.在数字电路中,根据电路是否具有反馈记忆功能,将其分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种。下列各项中,为组合逻辑电路的是,为时序逻辑电路的是。 a. 触发器; b. 译码器; c. 移位寄存器; d. 计数器; e. 加法器; f. 编码器;g. 数值比较器;h. 寄存器;i. 多路选择器 10.在进行多输出函数的化简时,对各个函数的卡诺图画圈时,应当尽可能地先画,这样可以使设计的电路最为简单。 a. 最大的圈; b. 公共的圈; c. 约束项; d. 简单函数的卡诺图。 二简答题 1.简述用TTL与非门、或非门、异或门实现反相器功能.多余输入端的连接方法(5)。2.举例说明什么叫竞争冒险-现象及产生竞争冒险的原因。(10) 3.下图(a)与(b)分别为二极管组成的门电路,(c)为输入端A,B,C的波形。(1)分析各电路的逻辑功能,写出其表达式。(2)画出F1和F2的波形。(10)

第3章--组合逻辑电路习题答案

第3章 组合逻辑电路 3.1 试分析图3.59所示组合逻辑电路的逻辑功能,写出逻辑函数式,列出真值表,说明电路完成的逻辑功能。 (b) (c) (a)A B C D L =1 =1 =1 C 2 L 1L 2L 3 图3.59 题3.1图 解:由逻辑电路图写出逻辑函数表达式: 图a :D C B A L ⊕⊕⊕= 图b :)()(21B A C AB B A C AB L C B A L ⊕+=⊕=⊕⊕= 图c :B A B A L B A A B B A B A L B A B A L =+=+=+++==+=321 由逻辑函数表达式列写真值表: A B C D L 0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 10 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 11 0 0 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 11 1 0 0 01 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 0 由真值表可知:图a 为判奇电路,输入奇数个1时输出为1;图b 为全加器L 1为和,L 2为进位;图c 为比较器L 1为1表示A>B ,L 2为1表示A=B, L 3为1表示A

D C B A W X Y Z 输入 输出 图3.61 题3.3图 解: BA C A C D B C A C D W +++= A C A C D CBA A C D A B B D X +++=B D A C D CB D B C D Y ++=B C D A B D DBA CA CB D Z +++= D C B A W X Y Z 输入输出 B C BA C A C D A C D W DCBA +++==∑)13,12,11,10,8,6,5,4,3()( A C D CBA B D A B X DCBA +++==∑)15,13,12,9,8,7,4,2,0()(

数字信号处理应用论文

摘要:介绍了DSP技术(器件)的主要特点.总结了DSP在家电、办公设备、控制和通信领域的主要应用及其发展趋势。 关键词:数字信号处理;音频/视频;控制;通信 DSP数字信号处理技术(Digital Signal Processing)指理论上的技术;DSP数字信号处理器(Digital Sig—hal Processor)指芯片应用技术。因此,DSP既可以代表数字信号处理技术,也可以代表数字信号处理器,两者是不可分割的,前者要通过后者变成实际产品。两者结合起来就成为解决实际问题和实现方案的手段DsPs一数字信号处理解决方案。DSP运用专用或通用数字信号处理芯片,通过数字计算的方法对信号进行处理,具有精确、灵活、可靠性好、体积小、易于大规模集成等优点。DSP芯片自从1978年AMI公司推出到现在,其性能得到了极大的提高。 1 DSP的特点 1.1 修正的哈佛结构 DSP芯片采用修正的哈佛结构(Havardstructure),其特点是程序和数据具有独立的存储空间、程序总线和数据总线,非常适合实时的数字信号处理口]。同时,这种结构使指令存储在高速缓存器中(Cache),节约了从存储器中读取指令的时间,提高了运行速度。如美国德州仪器公司——TI(Texas Instruments)的DSP芯片结构是基本哈佛结构的改进类型。 1.2 专用的乘法器 一般的算术逻辑单元AI U(Arithmetic and Logic Unit)的乘法(或除法)运算由加法和移位实现,运算速度较慢。DSP设置了专用的硬件乘法器、多数能在半个指令周期内完成乘法运算,速度已达每秒数千万次乃至数十亿次定点运算或浮点运算,非常适用于高度密集、重复运算及大数据流量的信号处理。如MS320C3x系列DSP芯片中有一个硬件乘法器:TMS320C6000系列中则有两个硬件乘法器。 1.3 特殊的指令设置 DSP在指令系统中设置了“循环寻址”(Circular addressing)及“位倒序”(bit—reversed)等特殊指令,使寻址、排序及运算速度大大提高引。另外,DSP指令系统的流水线操作与哈佛结构相配合,把指令周期减小到最小值,增加了处理器的处理能力。尽管如此,DSP芯片的单机处理能力还是有限的,多个DSP芯片的并行处理已成为研究的热点。 2 DSP在家电、办公设备中的应用 2.1高清晰度电视 传统电视采用线性扫描的信号处理方式,画面像素最高仅4O~5O万个,会带来画质的损失,而DSP数字超微点阵(Digital SuperMicro Pixe1)技术,超越传统的线性扫描,进入由“点”组成的微显示数字技术层面,从模拟的“线”飞跃到数字的“点”。DSP是逐点优化的。它运用全新的逐点扫描技术,修复并优化每一个点的质量,消降图像边缘模糊现象,细节部分的锐利度成倍提高。 2.2 A/V(Audio/Video)设备 家庭影院主要由数字化A/V(Audio/Video)设备组成,DSP不仅带来环绕声,而且提供虚拟各种现场效果。VCD(VideoCompact Disc)、DVD(Digital Video Disc)、MD(Minidiskette)、DAB(Digital Audio Brod—casting)、DVB(Digital Video Box)等数字音视频产品中,DSP的价值主要体现在音频的Hi—Fi(HighFideli—ty)处理上。目前,对MPEG(Moving Picture Expe Group)音频Layer2、I ayer3等用c语言仿真研究,在此基础上用C549实现了MP3解码器的采样;用’C6201和’C6701分别实现MP3编码器和MPEG一2AAC编解码器。MPEG 一2AAC重建的音质超过MP3和AC一3将成为直播卫星、地面DAB和SW、Mw、AM 广

数字逻辑电路

一、填空题(每空2分,共20分) 1、门电路中衡量带负载能力的参数称为___ _____ 。 2、正逻辑的或非门电路等效于负逻辑的__ ___电路。 3、图示触发器的特征方程为___ _____ 。 4、n 位触发器构成的环形计数器,也是一个_____ 分频电路。 5、存在空翻现象的触发器是_ __触发器。 6、组成一个模为60的计数器,至少需要____ ___个触发器。 7、钟控触发器按逻辑功能可分为_ ____、 、 、 等四种。 二 、选择题(每题2分,共20分) 1、N 个变量的逻辑函数应该有最小项( ) A.2n 个 B.n 2 个 C.2n 个 D. (2n -1)个 2、下列关于异或运算的式子中,不正确的是( ) A.A ⊕A=0 B.A A ⊕=0 C.A ⊕0=A D.A ⊕1=A 3、下图所示逻辑图输出为“1”时,输入变量( ) ABCD 取值组合为 A .0000 B .0101 C .1110 D .1111 4、下列各门电路中,( )的输出端可直接相连,实现线与。 A.一般TTL 与非门 B.集电极开路TTL 与非门 C.一般CMOS 与非门 D.一般TTL 或非门 5、下列各触发器中,图( )触发器的输入、输出信号波形图如下图所示。

6、多谐振荡器有() A.两个稳定状态 B.一个稳定状态,一个暂稳态 C.两个暂稳态 D.记忆二进制数的功能 7、计算机内部使用的数字符号只有()个 A.1 B.2 C.3 D4 8、构成一个模6的同步计数器最少要()个触发器。 A.1 B.2 C.3 D4 9、如采用奇校验传送的数据部分为0111001,则所加校验位应为()。 A.1 B.0 C.不知道 D任意 10、n位触发器构成的环形计数器,也是一个()分频电路。 A.n B.n-1 C.n+1 Dn-2 三、(每题15分,共 60 分) 1、用卡诺图法化简函数F(A,B,C,D)=BC+D+D B C ( )(AD+B),求出最简“与或”表达式。 2、用卡诺图法化简函数F(A,B,C,D)=∑m(1,5,6,7,11,12,13,15),求出最简“与或”表达式。 3、分析下列逻辑电路,写出输出函数F的表达式。a,b,c有哪些取值组合使F为1。

数字信号处理GUI

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告 题目:数字信号处理实验教学平台设计 系别光电信息系 专业光电信息工程 班级 B100106 姓名彭牡丹 学号 B10010638 导师稀华 2013年11月20日

1 毕业设计(论文)综述 1.1 题目背景和意义 自 20 世纪 60 年代以来,随着计算机和信息学科的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并迅速发展,目前已经形成为一门独立且成熟重要的新兴学科。如今已广泛地应用于通信、语音、图像、遥感、雷达、航空航天、自动控制和生物医学[1]等多个领域。特别在教学方面,此课程已普遍成为大学本科电子通信专业必修的主干课和重要的专业基础课,已成为信息化建设不可缺少的环节。 “数字信号处理”课程主要包括离散时间信号及系统、离散傅立叶变换DFT、快速傅立叶变换FFT、数字滤波器设计及实现和数字信号系统的应用等内容,如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、分析方法以及综合应用能力,是教学所要解决的关键问题,但是该课程理论性强,公式繁琐,需要实验辅助学生理解。因此研究数字信号处理虚拟实验技术能够有效地弥补数字信号处理理论教学的不足,所以本课题需要借助一些软件平台来完成数字信号处理课程中重要的实验内容的仿真分析。 1.2 国内外相关研究状况 对于教学平台设计,现在教学方面有很多研究方法,不同的的科研目标用的是不同的软件平台,国内外也提出了多种研究方法。 例如,在做交互式教学实验平台设计时,周强、张兰、张春明[2]等人运用的是Tornado 软件。此设计以 Tornado 专业课程为例,提出教学网络化的预期目标,结合课程内容的实践性特点,依据分层教学的指导理念,以先进的网站开发技术(Dreamweaver、B/S、ASP 等)为支撑手段,对面向 Tornado 的交互式教学实验平台进行设计与实现。通过小范围测试,基本实现了教师发布教学信息、上机实验、问题互助解答、学生在线自测、师生交互平台等教学功能,并在此基础上凸显出对学生进行分级以提供个性化教学的特色。在研究网络的教学实验平台设计,赵迎新、徐平平、夏桂斌[3]等人用的是无线传感器网络的研究方法。此设计研究并开发了一种应用MSP430微控制器芯片和CC2420无线收发模块架构的无线传感器网络的教学实验平台,设计并实现了系统的总体架构、硬件电路、软件接口与数据汇聚模式,根据实践教学要求,设计了基于该平台系统的基本实验要求与操作步骤,给出了对不同层次实践教学的目标要求,最后给出教学实践效果的评价。还有谢延红[4]提出的开放式 Linux 实验教学平台设计与实现。此研究针对 Linux 实验教学中存在的实验环境不够灵活、实验学习时间受限和无法实时沟通的问题,此研究提出了“个网络平台,条技术路线,

数字逻辑课程小论文

数字设计课程小论文 课题名称:数字设计的发展历程及展望 姓名: 学号: 学院: 指导老师: 2014.5.20

目录 一、电子技术发展概述 (1) 二、数字技术的典型应用 (2) 三、数字技术的展望 (4) 四、总述 (4) 五、参考文献 (5)

一、电子技术的概述 电子技术是20世纪发展最迅速,应用最广泛的技术,已经使得工业,农业,科研,教育,医疗,文化娱乐以及人们的日常生活发生了根本的变革。特别是数字电子技术,在近四十多年来,取得了令人瞩目的进步。 电子技术的发展历程是以电子器件的发展为基础的。20世纪初直至中叶,主要使用的电子器件是真空管,也称电子管。随着固体微电子学的进步,第一支晶体三极管于1947年问世,开创了电子技术的新领域。随后60年代初,模拟和数字集成电路相继问世。到70年代末微处理器的问世,电子器件及应用出现了崭新的局面。1988年,集成工艺可在一平方厘米的硅片上集成3500万个元件,说明集成电路进入甚大规模阶段。 当前的制造技术已经使得集成电路芯片内部的布线细微到亚微米和深亚微米()量级。随着芯片上元件和布线的缩小,芯片的功耗降低而速度大为提高。最新生产的微处理器的时钟频率高达3GHz。 数字技术的发展历程与模拟电路一样,经历了由电子管,半导体分立器件到集成电路的过程。由于集成电路的发展非常迅速,很快占有主导地位,因此,数字电路的主流形式是数字集成电路。从20世纪60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件,随后发展到中规模;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能发生了质的飞跃;从80年代中期开始,专用集成电路(ASIC)制作技术已趋向成熟,标志着数字集成电路发展到了新的阶段。 具体发展过程如下: 1)19世纪(早期发展)----半导体 1800 年,意大利物理学家伏特发明了世界上第一个伏特电池。半导 体 1833 年,英国物理学家法拉第发现半导体材料随温度升高电阻值下 降。负电阻温度系数 1873 年,英国史密斯发现辐射可以引起被照射半导体材料电导率改 变。光电导效应 1874 年,德国物理学家布劳恩观察某些硫化物的电导与所加电场的 方向有关。整流效应 1876 年,英国物理学家亚当斯发现晶体硒和金属接触在光照射下产 生了电动势。光生伏特效应 1879 年,美国物理学家霍尔在研究通有电流的导体在磁场中受力, 发现在垂直于磁场和电流的方向上产生了电动势。霍尔效应 半导体理论模型逐步建立,半导体材料提纯和掺杂技术不断发展。 电报、电话和无线电等的发明使得电子业诞生。 2)20世纪(中期阶段)----往集成电路发展 1947 Bell 实验室肖克莱等人发明了晶体管,微电子技术发展中的第一个里程 碑。 1950 结型晶体管诞生;R Ohl 和肖特莱发明了离子注入工艺。 1951 场效应晶体管发明。 1956 C S Fuller 发明了扩散工艺。 1958 Fairchild 公司Robert Noyce 与TI 公司Jack Kilby 分别发明了集成电路, 开创了世界微电子学的历史。 1960 H H Loor 和E Castellani 发明了光刻工艺。 1962 美国RCA 公司研制出MOS 场效应管。

《数字信号处理与应用》课程论文

《数字信号处理与应用》课程论文题目:基于DSP和FPGA的通用数字信号 处理系统设计 系部 专业 学号 姓名 2014年6月7日

基于DSP和FPGA的通用数字信号处理系统设计 摘要 随着电子设备结构和功能的日益复杂,对其内部使用的数字信号处理系统在体积和功耗方面提出了更高的要求?结合以上背景,设计了一种体积小?功耗低的通用数字信号处理系统?该系统利用DSP配合FPGA为硬件架构,以TMS320VC5509ADSP为数据处理核心,通过FPGA对USB?ADC和DAC等外围设备进行控制,并可实现频谱分析?数字滤波器等数字信号处理算法?硬件调试结果表明,该系统满足设计要求,可应用于实际工程和课堂教学等多个领域? 关键词:数字信号处理低功耗DSP FPGA

目录 一引言 (1) 二系统主要功能和技术指标 (2) 三硬件设计 (3) 3.2.1DSP最小系统设计 (3) 3.2.2程序存储器设计 (4) 3.3.1USB通信接口设计 (4) 3.3.2信号发生电路设计 (5) 3.3.3信号采集电路设计 (6) 3.3.4语音电路设计 (7) 四软件设计 (8) 五系统测试 (10) 六结论 (11) 参考文献 (12)

一引言 随着计算机技术和电子技术的高速发展,数字信号处理理论和方法已成为众多研究领域的重要研究基础,被广泛应用在航空航天?自动化控制?通信等领域?然而,数字信号处理系统功能日益齐全,结构也越来越复杂,导致其体积和功耗不断增加,对电子设备的运行造成了严重的影响?因此,减小数字信号处理系统的体积和功耗,对降低整个电子系统的运营成本?提高系统可靠性具有重要意义? TI公司5000系列的数字信号处理器TMS320VC5509A具有较快的数字信号处理能力,同时具有低功耗?封装小?价格低等优点,被广泛的应用于数字信号处理领域中?本文充分利用了TMS320VC5509A的以上优势,同时结合FPGA的并行控制能力,实现了体积小?功耗低的通用数字信号处理系统?

数字信号处理课程论文

数字信号处理课程认识论文 对数字信号处理的认识? 对于数字信号处理,从课堂内容来看,是一门理论性强,概念抽象的学科。 我们先从一个具体的例子来具象认识一下数字信号处理的应用。数字图像处理是数字信号处理的一个重要应用。一些科幻电影里我们可以经常看到一些指纹识别解锁的片段。其中的指纹识别对比环节其实很大程度上都是基于数字信号处理的理论。当你把手指放到识别区,设备首先获取指纹图像、然后会对指纹图像进行预处理、提取指纹特征和指纹特征匹配。为了得到比较准确的指纹特征点,指纹图像预处理一般要经过图像增强、滤波去掉噪声、计算方向图、二值化和细化等过程。这都是数字信号处理的应用。其实,数字信号处理是一门独立的信息科学学科。在语言处理、图像处理、雷达、航空航天、地质勘探、通信、生物医学工程等领域广泛应用。 信号处理分为模拟信号处理和数字信号处理两种。模拟信号是在指时间连续、幅度连续的信号。数字信号是在时间和幅度上都是离散的信号。数字信号处理是将信号以数字的方式表示并处理的理论和技术;用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科;有关数字滤波技术、离散变换快速算法和谱分析方法。 对数字信号处理课程的认识? 数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,数字信号处理的核心算法是离散傅里叶变换,是离散傅里叶变换使信号在数字域和频域都实现了离散化,从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅里叶变换,快速傅里叶变换的出现大大减少了离散傅里叶变换的运算量。所以在数字信号处理课程中对于Z变换、离散傅里叶变换以及快速傅里叶变换是学习的重点和基础。 数字信号处理和数字系统与原来的模拟信号和模拟系统有很大不同,在处理方法上,模拟系统是用模拟器实现的,数字系统则是通过运算方法实现。为了弄清楚信号与系统的基本概念,所以把离散时间系统与信号放在第一章的位置。 数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理,以达到改变信号频谱的目的。在信号处理过程中,所处理的信号往往混有噪声,从接收的信号中消除或减弱噪声是信号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪声的不同特性,消除或减弱噪声,提取有用信号的过程称为滤波,实现这种功能的系统叫做滤波器。离散的时间LTI系统也称作数字滤波器。学习数字滤波器的基本结构有助于我们更好地了解数字信号处理理论。 课程最后介绍无限冲激响应滤波器的设计和有限冲激滤波器的设计。一些书里还会介绍运用MATLAB表示和实现型号的基本运算和数字滤波器的设计。 离散时间信号与系统

时序逻辑电路(

第六章时序逻辑电路 内容提要 【熟悉】触发器四种电路结构及动作特点,四种逻辑功能及其逻辑关系、逻辑符号,逻辑功能的四种描述方法 【掌握】时序电路的特点和一般分析方法 【熟悉】寄存器的功能、分类及使用方法, 双向移位寄存器的级联【掌握】计数器的功能和分类,级联法、置位法构成N进制计数器【掌握】555定时器构成三种电路的工作特点、连接方法及主要参数一.一.网上导学 二.二.典型例题 三.三.本章小结 四.四.习题答案 网上导学 §6.1时序逻辑电路的特点 时序逻辑电路的特点:任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入,而 且还和电路原来的状态有关,所以时序电路具有记 忆功能。 在第五章中,向大家介绍了组合电路。 组合电路的特点是其任意时刻的输出状态仅取决于该时刻的输入状态。 2.时序电路逻辑功能描述方法 在上面给出的时序电路结构框图中,包括组合逻辑电路和具有记忆功能的存储电路。 输出变量y1,y2,y3。。。。y b,合称输出矢量Y(t)。 输入变量x1,x2,x3。。。。x a,合称输入矢量X(t)。 同样,存储电路的输入、输出称之为矢量P(t)和矢量Q(t)

按照结构图,我们可以列出三组方程:设tn+1,tn分别为相邻的两个离散的时间瞬间。 矢量Y(tn)是X(tn),Q(tn)的函数,称输出方程。 矢量P(tn)是X(tn),Q(tn)的函数,称驱动方程。 矢量Q(tn+1)是P(tn),Q(tn)的函数,称状态方程。 本节问答题 1.1.什么叫组合逻辑电路? 2.2.什么叫时序逻辑电路? 3.3.它们在逻辑功能和电路结构上各有什么特点? 4.4.在时序电路中,时间量tn+1,tn各是怎样定义的?描述时序电路功能需要几个方程,它们各表示什么含义? §6.2触发器 在这一节中,向大家介绍一种最基本的存储电路触发器(flip-flop)。触发器具有以下基本特点: (1)具有两个稳定的(0和1)状态,能存储一位二进制信息; (2)根据不同的输入,可将输出置成0或1状态; (3)当输入信号消失后,被置成的状态能保存下来。 6.2.1 基本RS触发器 一.电路结构及逻辑符号 在本书第三章里,我们讲了各种门电路,若把两个反相器按照a 图的形式连接起来,可以看出,A点和B点信号是反相的,而A点和C点始终保持同一电平。这样,可以把A,C视为同一点(下面的b 图和c图)。在C图中,A,B两点始终反相,而且电路状态稳定,在没有外界干扰或者触发的状态下,电路能够保持稳定的输出。(这一

数字信号处理论文

数字信号处理论文 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.

东华大学研究生课程论文封面 立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名:沈曾天 注:本表格作为课程论文的首页递交,请用水笔或钢笔填写。 2015年数字信号处理发展与思考 摘要 当前我国的科学技术正处在不断发展阶段,一些较为先进的技术已经在人们的生活中得到了广泛应用,其中数字信号处理技术在这一进步中就表现的较为突出。数字信号处理技术是当前数字化时代的一个比较重要的技术,它主要就是将视频以及图片和声音等进行模拟信息转换成数字信息的一种技术。本文主要就是对这一数字信号的处理技术的发展现状进行深入的分析研究,希望通过此次的努力能够对实际起到一定的指导作用。【关键词】数字信号处理、技术、发展 一、引言

今年,我国的通讯以及计算机等先进技术得到了进一步飞速的发展,所涉及的领域也愈来愈大,从大的角度分析来看,当前的数字信号处理技术己经将理论转换成了实用性较强的应用型技术,其组成部分主要包含了数字信号处理理论以及硬件技术和软件技术等方面,数字信号处理技术对人们的生活已经产生了很重要影响。 二、数字信号处理的基本概述 数字信号处理技术的特点分析 对于数字信号处理技术其最为本质的就是对数据的转换以及提取,也就是把信息从各种复杂的环境当中加以提取,随之再进行对其转换,从而能够成为方便于人识别的这样一种形式。在数字信号处理技术自身有着较为鲜明的特点,其中最为主要的有高速度以及高准确率的运算能力。这一技术的主要运算方法便是通过流水线结构以及较为独特的寻扯模式等。在硬件乘法累加操作方面主要就是指在一个指令周期内进行实现一次乘法和一次加法,而在实际的操作中其速度高达800Mb/s。另外就是这一技术有着稳定性的特点,这一技术是采取二值逻辑所以在环境的适应能力方面相对较强。还能够在软件的作用下对处理的参数进行修改,所以在灵活性方面也较强。 数字信号处理技术的重要性分析 在当前的发展过程中,由于新技术的进步,对于现阶段的诸多领域的生产生活都起到了重要的作用,而数字信号处理技术的发展也比较的迅速,在销售价格方面也在不断的降低,当前所采用的技术结构以及总线和

数字逻辑论文

数字逻辑论文 院系:电子与信息工程学院班 级: xxxxxxxxxxxxx 姓名: xxx 学号: xxxxxxxxxx8 时间:2013年12月27日 数字逻辑论文前言 计算机辅助教学是当今教育领域的重要内容,是实现教育现代化的重要手段。计算机仿真技术应用于教学是教育技术发展的一个飞跃。EDA技术的出现和发展为先进的教育理念与电子技术教学的结合提供了良好条件。数字逻辑是数字电路逻辑设计的简称,其内容是应用数字电路进行数字系统逻辑设计。电子数字计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,这些逻辑部件按其结构可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路是由与门、或门和非门等门电路组合形成的逻辑电路;时序逻辑电路是由触发器和门电路组成的具有记忆能力的逻辑电路。有了组合逻辑电路和时序逻辑电路,再进行合理的设计和安排,就可以表示和实现布尔代数的基本运算。 一.数字电路的发展历程与分类方法 数字电路的发展:数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之 一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现历史老照片不能说的秘密场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。数字逻辑电路分类: 1、按功能来分:(1)组合逻辑电路:简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。特点是:输出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。电路没有记忆功能,输出状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。 (2)时序逻辑电路:简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时序电路的特点是:输出不仅取决于当时的输入值,而且还与电路过去的状态有关。它类似于含储能元件的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。 2、按电路有无集成元器件来可分为分立元件数字电路和集成数字电路。 3、按集成电路的集成度进行分类 可分为小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)、和超大规模集成数字电路(VLSI)。

知识讲解简单逻辑电路

简单的逻辑电路 编稿:张金虎审稿:李勇康 【学习目标】 1.知道数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点。 2.知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征,逻辑关系及表示法。 3.初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用。 4.初步了解三种门电路的逻辑关系和数字信和数字电路的含义。 【要点梳理】 要点一、数字信与模拟信 1、数字信 数字信在变化中只有两个对立的状态:“有”或者“没有”。而模拟信变化则是连续的。如图所示分别为几种常见模拟信和几种常见数字信: 2、数字信的处理 处理数字信的电路叫做数字电路,数字电路主要研究电路的逻辑功能,数字电路中最基本的逻辑电路是门电路。 通常把高电势称为1,低电势称为0。 数字信的0和1好比是事物的“是”与“非”,而处理数字信的电路称数字电路,因此,数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。 我们将数字电路中基本单元电路称为逻辑电路,而最基本的逻辑电路是门电路。 那么数字信的处理模式就是: 数字电路→逻辑电路→门电路 知识点二─、简单的逻辑电路 1、“与”门的逻辑关系,真值表和电路符

所谓门,就是一种开关,在一定条件下它允许信通过,如果条件不满足,信就被阻挡在“门”外。 (1)对“与”门的理解 如果一个事件和几个条件相联系,当这几个条件都满足后,该事件才能发生,这种关系叫“与”逻辑关系,具有这种逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。如图所示,如果把开关A闭合作为条件A满足,把开关B闭合作为条件B满足,把 电灯L亮作为结果Y成立,则“与”逻辑关系可以示意为:AYB 。 它们的逻辑关系如下表所示: 开A开B灯Y 断断断通通断通通亮 (2)“与”门的真值表 如把开关接通定义为 1,断开定义为0,灯泡亮为1,不亮为0,那么上表的情况可用下表的数学语言来描述,这种表格称为真值表。 “与”门的真值表 输入 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1

数字信号处理小论文

数字信号处理小论文题目:基于Matlab的信号DFT的计算 学校:湖北文理学院 学院:物理与电子工程学院 专业:电子信息工程 班级: 1311电工 姓名:第七组 指导教师:张静

利用MATLAB 实现信号DFT 的计算 一、目的: 1、熟悉利用MATLAB 计算信号DFT 的方法 2、掌握利用MATLAB 实现由DFT 计算线性卷积的方法 二、设备: 电脑、Matlab 软件 三、内容: 1、练习用Matlab 中提供的内部函数用于计算DFT 。 (1) fft (x ),fft (x ,N ),ifft (x ),ifft (x ,N )的含义及用法。 (2) 在进行DFT 时选取合适的时域样本点数N 例: 源程序: >> N=30; %数据的长度 >>L=512; %DFT 的点数 >>f1=100; f2=120; >>fs=600; %抽样频率 >>T=1/fs; %抽样间隔 >>ws=2*pi*fs; >>t=(0:N-1)*T; >>f=cos(4*pi*f1*t)+cos(4*pi*f2*t); >>F=fftshift(fft(f,L)); >>w=(-ws/2+(0:L-1)*ws/L)/(2*pi); >>hd=plot(w,abs(F)); >>ylabel('幅度谱') >> xlabel('频率/Hz') 的频谱 分析利用)π4cos()π4cos()(DFT 21t f t f t x +=Hz 600,Hz 120,Hz 10021===s f f f

>> title('my picture') 结果图: (3) 在对信号进行DFT 时选择hamming 窗增加频率分辨率 例: 题目: 源程序: >> N=50; %数据的长度 >>L=512; %DFT 的点数 >>f1=100;f2=150; >>fs=600; %抽样频率 >>T=1/fs; %抽样间隔 >>ws=2*pi*fs; >>t=(0:N-1)*T; 的频谱 分析利用)π4cos(15.0)π4cos()(DFT 21t f t f t x +=Hz 600,Hz 150,Hz 10021===s f f f

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