一、绪论
电子技术:研究电子器件(通过控制器件中的电子运动而进行工作)及其应用的学科。
数字量:在时间和数量上都是离散的、不连续的(存在一个最小数量单位Δ)
模拟量:除了数字量之外的都是模拟量(或:连续的)
集成度的提高指的是数字电路 ; 摩尔定律
SSI、MSI、LSI、VLSI、ULSI、GLSI
Electronic Design Automation
电子电路的功能:处理信息、能量转换
数字电路:用一个离散的电压序列表达信息
模拟电路:用连续的模拟电压/流值表达信息
二、信息与编码
编码:the process of assigning representations to information
编码面临的事情:
- 机制(具体的环境场景)
- 效率(编码位)
- 可靠性
- 安全性
数制:表示数量的规则
每一位的构成;低位到高位的进位
重点是补码:
最高位不仅是符号位,同时代表权值(-2的N-1次方),因此可以参与运算。
补码取反加“1”:加在最后面(比如带小数时,加在小数点后的末尾),即不是加数字1
码制:表示事务的规则
- 等长编码:BCD码、ASCII
无权值大小,仅仅代表一个事物
最后一个是余3循环码
还有格雷码
- 变长编码:使用/出现频率高的短,vice versa.(huffman编码)
三、逻辑代数基础
基本逻辑运算:
- 三种基本运算:与(AND、&)、或(OR)、非(NOT)。(关于“NOT”:看电路图时,遇到一个o就是把电路加“NOT”)
- 根据基本运算复合出来的:与非、或非、与或非
- 异或:⊕(同或:⊙、异或的取反)
关于运算:
真值表
基本公式:(太基本的看书)
- A + BC = (A + B)(A + C)
- 德摩根定律:(A + B) ' = A' B'、(AB) ' = A ' + B '
常用公式:
- A + AB = A
- A + A'B = A + B
- AB + AB' = A
- A(A + B) = A
- AB + A'C + BC = AB + A'C (AB + A'C + BCD = AB + A'C)
- A(AB)' = AB'; A'(AB)' = A'
基本定理:
- 带入定理:在任何一个包含A的逻辑等式中,若以另外一个逻辑式代入式中A的位置,则等式依然成立。
- 反演:对于任何逻辑式Y,要求Y’时:与和或互换、0和1互换、原变量和反变量互换(注意顺序:先括号、后与、最后或)
- 对偶
逻辑函数:Y = F(A,B,C,......),取值为0/1
表达方式:真值表、逻辑式、逻辑图、波形图、卡诺图、HDL(不同的应用背景;因此各种表达方式可以互相转化)
逻辑函数两种标准形式:
- 最小项之和(取1难,且能保证每个最小项的取1情况编码唯一,以三变量为例:m010—A̅BC̅)
- 最大项之积
(不懂的建议看b站课程录播)
逻辑函数的化简:
最简形式——“最简与或”:
- 公式化简
- 卡诺图:格雷码的方式(王红老师的”折叠“很有助于理解)。
具有无关项的逻辑函数及其化简:
无关项:(需要在某些具体的物理背景下理解)
- 约束项:比如一些不可以出现的项
- 任意项:比如一些取0/1都不影响电路功能的项