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数字电路系统的设计组成

 

数字电路系统的设计与数字电子技术中基本的组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计有很大的区别。利用数字电路硬件描述语言来设计数字系统也叫做电子设计自动化(EDA),是目前数字电路系统最先进的方法。它可以采用由上往下的设计方法,从系统行为级的数学模型描述与仿真论证系统的可行性来确定最优秀的方案,也可以采用由上往下的递阶结构加强结构性,既易于设计调试又方便对问题的查找和解决。

 

数字电路系统由输入电路、输出电路、控制电路、时钟电路和电源5个方面组成,任何复杂的数字电路系统都可以分布化为不同的层次结构、独立的子系统。通过对子系统的逻辑、时序关系分析,最终选用合适的数字电路器件来完成。关于数字电路系统的组成部分,详细如下。

 

输入电路:主要作用是将被控信号加工成数字信号,包括各种输入接口电路。在数字频率计的设计制作中,通过输入电路对微弱电路进行放大,得到的数字电路可以处理为数字信号。有些模拟信号则可以通过模拟转换电路转换成数字信号再进行处理。

 

输出电路:输出电路是完成系统最后逻辑功能的重要部分,数字电路系统中存在各种各样的输出接口电路,它的功能可能是发出一组经过系统处理的数据,也可能是显示一组数字,姜数字信号转换成模拟输出信号。

 

控制电路:控制电路的功能是将信息加工运算,并为系统各部分提供所需的各种控制。比如多路可编程控制器的设计制作,就是在控制电路的作用下,一步一步形成时间控制。

 

时钟电路:时钟电路是数字电路系统中的灵魂。时钟电路属于一种控制电路,整个系统都在它的控制下按照一定的规律运行工作。时钟电路包括主时钟震荡电路以及经过分频后形成的各种时钟脉冲电路。设计时钟电路应该依据系统要求首先确定主时钟的频率,并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种时钟脉冲。

 

电源:电源为整个系统工作提供所需的电源,为各端口提供所需的直流电平。在数字电路系统中,TTL电路对电流电压要求非常严格,电压值必须在一定的范围内。设计电源时必须注意电源的负载能力和电压的稳定度。