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电子技术从48年的第一只晶体管
发展到今天
可以说是一个在集成度上
飞速发展的过程
我们看到48年的第一只晶体管
到58年出现的集成电路
一直到现在集成规模
在不断的提高
那么这个过程当中
我们说它伴生了一个技术
就是EDA技术
EDA技术代表着电子设计自动化
它能够帮助我们完成复杂的
电子电路设计
那我们来回顾一下
我们前边所学习到的内容
和我们能完成的工作
大家看一下
在基本的器件当中
当我们要学习一个晶体管
和半导体基本知识的时候
我们说它所涉及的内容是
半导体技术
那么我们用单个的晶体管
通过一定的方式构成了我们的门电路
这个我们在前面
也已经学习
有了门电路之后
我们在逻辑代数的基础上
可以实现符合的逻辑运算
和一些复杂的逻辑运算
但是我们都已经发现
我们前边所学习和实现的内容
尤其是电路的规模
和它完成的功能都是有限的
当我们面临一个复杂的数字系统
需要实现的时候
我们怎么办
那我们来看一下
这是1972年美国的亚马逊天气预报工作站
它的电路实现
我们看到在当时的电路集成规模
不是特别大的
不如今天的情况下
造成电路相互之间的外连接特别多
那我们显而易见的发现
这样的电路
一定存在着工作可靠性
和容易出错的问题
那我们现在是怎么做的呢
大家看一下
这是大家在实验室当中
习惯的用中小规模
搭建的电路
这是我们老师希望搭建出来的电路
同学们经常搭建的是什么样呢
这不是说大家不愿意搭建成
这边这样
而是在搭建的过程当中
大家希望说
我要更快的连接
所以在有一些工作的严谨度上出问题
但显而易见大家也能看到
左边和右边这样的一个电路
它哪一个更容易调试
哪一个更容易出错
那对于我们来讲
当电路复杂到一定程度的时候
我们如果还是靠手工的
外部连接去完成电路的实现的话
是有问题的
那我们靠什么呢
我们要借助EDA工具
那说到EDA工具
它的伴生是帮助我们
完成电子设计自动化
这是从软件上来讲
那从硬件上来讲
电子技术的发展
给我们带来了
什么样的新方式呢
我们可以稍微回顾一下
我们前面学习到的门电路
还有中小规模的电路
应该说它们都是通用型电路
这是数字集成电路当中的一种
所谓通用型电路
就是生产厂商
在生产的时候
是按它们通用的这些功能来生产
并没有和用户进行沟通
那生产出来之后
用户是根据自己的需要
进行选购
那么这是通用型的
比方说我们熟知的74系列
就是这样一些用型的器械
那么在数字集成电路当中
还有一种是专用型器件
专用型器件指什么呢
专用型器件就是说
它内部所实现的逻辑运算
是用户需要的或者说定制的功能
是在一定的物理背景和场合下
使用的特定器件
这叫专用型器件
那么我们说通用型器件
有一个好处
生产的成本一定会低
因为它大规模生产
但是呢通用型器件
有一个问题呢
在使用的时候
用户在使用的时候
要把自己个所设计的电路
转换成通用器件之间的连接
那么这会给我们的设计和实现
带来一些困难
那对于通用型器件来讲
我们说它是一个
从数字电路出现到现在
一直在生产的这么一些器件
像74系列
那专用型器件呢
是当我们的半导体工艺提高
当我们的用户对
电路的功能提出特别要求
有这个需求的时候
慢慢的出现了很多专用型器件
但是专用型器件有一个问题
它必须从设计
一直到生产
这个周期会很长
但是呢 电子技术我们都知道
它集成度
不断的提高
它翻新会很快
那这时候就面临一个问题
就是说
我更新很快
你生产周期又长
又带来了一个矛盾
那么以此应运而生的
就是可编程逻辑器件
可编程逻辑器件意味着什么呢
它说的是可编程
可编程指的是
用户对它进行编程
但是生产者在生产的时候
是不他当做通用型器件来生产
换句话讲
它特别像生产者在生产的时候
在器件的内部
集成了大量的逻辑运算
但是呢这些逻辑运算之间的连接
并没有确定
谁来确定呢
后期由用户借助EDA软件
来对它进行揭底
那么这么说来
可编程逻辑器件就具备了
通用型器件和专用型器件的双重优点
在生产的时候是通用型
成本低 生产周期短
在使用的时候
用户可以根据自己的需要
把它定制成一个专用型器件
所以可编程逻辑器件
现在才成为数字电路
发展的一个大趋势之一
那我们可以这么来理解
可编程逻辑器件
可编程逻辑器件
它可以像是我们前面说到的
一个电子面包版
在这个电子面包版当中
生产厂家为你准备好了
各种各样的逻辑模块
但是这些逻辑模块
之间的连线需要什么呢
需要综合工具
所谓综合工具就是我们前边
提到的EDA设计工具
那么借助这样的一些工具
我们可以把一个通用型的
可编程逻辑器件转换成
我们自己定制的专用型器件
那我们反过来说
EDA软件它们能帮我们做这么多事
我们粗略的了解一下
它的特点
所谓EDA是电子产品
从设计仿真调试
到硬件实现的
全过程的自动化
EDA是我们的终级目标
但是实际上从最开始
它是从CAD开始的
CAD我们都清楚
它是计算机辅助设计
直到今天有很多实验室
包括电子技术的实验室
也叫CAD实验室
因为我们知道
计算机能帮助我们做的
还仅仅是辅助
那有一些我们说的
EDA工具现在也是辅助功能
比方说大家熟知的AutoDesign
也就是我们原来说的Protel
它帮助我们绘制PCD版
再往下就是CAE
一直到最后我们说到今天
我们提出也希望
也部分实现了EDA
就是帮助我们能够实现电子设计自动化
尤其是在数字电路当中
现在基本上已经实现了
电路的软件化
当你对电路进行软件描述之后
交由EDA工具
它就能够帮你实现电路的硬件设计
那么EDA的技术特征有哪些呢
EDA本身就是
电子技术发展的一个结果
它是以超大规模的IC为基础
以高性能的计算机
及软件为平台
它是一个多学科的综合
最终要实现的是
电子产品从设计到生产全过程的自动化
那么直到今日我们同学已经发现
在中小规模电路设计的时候
我们可能会自己去画电路图
会自己去搭建电路版
但是到后期在复杂电路设计的时候
一旦你掌握了EDA工具
你完全可以通过编程语言和画图的方式
把你要设计的功能交由计算机
交由EDA
让它来帮助你完成你的电路实现
那么在这个过程当中
我们不得不提
有一种描述方式
就是硬件描述语言
硬件描述语言
是电路的描述形式
是电路软件化的一种工具
同学们如果想使用EDA工具
应该开始掌握一门硬件描述语言
从大家学电路原理到今天
可能在这个过程当中
接触过很多EDA工具
但是当时没有这么提
比方说大家用过的Multisim
那么我们在这只是举个例子
我们用Altera公司的 Quartus
这是一个关于可编程逻辑器件
FPGA的一个EDA工具
那么其他的公司
也会有其他的工具
大家可以根据自己的实际情况
进行选用
除了我们数字电路之外
其实EDA也广泛用于
模拟电子技术当中
比方说我们前面说的Multisim
如果还有兴趣
和有精力的同学
也可以学习Pspice
那所有的这些工具
都是帮助我们
更好的设计分析我们的电子电路
我们了解了可编程器件的基本概念
了解了EDA的基本情况之后
建议大家
可以开始接触一种可编程逻辑器件
可以开始了解一种EDA软件
也可以开始学习
一种硬件描述语言
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
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-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
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-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
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-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
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-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
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-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
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-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
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-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
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-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
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-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
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-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
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-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
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-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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