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大家好
欢迎来到这一堂课
今天我将介绍
时序逻辑电路
首先是绪论
在这里你们可以看到
在组合逻辑电路中
我们有输入和输出
所以
组合逻辑电路的基本性质是
输出只与当前的输入值有关
在输出与输入之间
不存在反馈连接
所以输出可以表示为
输入信号的布尔函数
这与时序逻辑相反
在时序逻辑电路中
输出不止与
当前的输入信号有关
还与之前的输入信号有关
这可以通过
将输出经过存储器
反馈回输入来实现
这是一种叫做寄存器的存储器
我们还可以使用锁存器
计数器和其他触发器
这个我们叫做有限状态机
我给你们看一个
有限状态机的例子
你可以看到这是一个JPEG编解码器
可以把图片压缩成数据
也可以把数据解压缩成图片
还可以
把两个不同来源的图片融合成一张图片
你可以看到
我们有6个状态
这是休眠态
这是空闲态
意思是等待下一步操作
等待激活电路
然后压缩
然后解压缩
然后等待中断
我们有6个状态
这就是有限状态
在每个状态
我们都有一系列操作
我们一般用
有限状态机来实现时序逻辑电路
根据存储机制的不同
存储器被分为两类
第一类是静态存储器
只要接通电源
静态存储器就能一直保存存储的状态
你可以看到这个传输门关断
这个导通
信号D被复制到Q
否则这个传输门关断
Q被保存在这
因为这是个静态电路
所以对噪声不敏感
需要的面积更大也更慢
与之相反
还有一种动态存储器
这是动态存储器
这里的这个电容需要周期性地被刷新
因为这个电路
进行的操作是当这个导通
D被复制到这
然后被复制到Q bar
当这个关断
因为我们知道
反相器的输入阻抗非常高
因此电荷被储存在这
由于沟道漏电电流
电荷需要刷新
电容需要被周期性地刷新
以补偿电荷泄漏
与动态存储器相比
这个电路更快而且需要更小的面积
根据存储器在系统中所处的位置
存储器也可以分为两类
第一类是前台存储器
前台存储器被嵌入在逻辑中
包括单个寄存器
寄存器堆
寄存器组
还有单个锁存器
锁存器堆和锁存器组
我们还有大量高密度的后台存储器
包括ROM
RAM
flash
嵌入式ROM
RAM和flash
嵌入式指的是这些存储器可以被集成在芯片中
这里的ROM代表只读存储器
RAM代表随机访问存储器
还有flash
同时还有独立的RAM
ROM和flash
这是前台存储器的分类
包括锁存器和寄存器
这是锁存器
例如这是个正锁存器
当时钟为低电平的时候
锁存器存储数据
当时钟为低电平时
输出不随输入变化
锁存为上一次周期的值
当时钟为高电平时
输出
会随着输入变化
例如这是个正锁存器
当时钟为高电平时
数据D发生变化
输出也将随之变化
这是寄存器
这实际上是正沿触发寄存器
在时钟上升沿
输入信号被复制至输出
或者说在时钟上升沿
输入被采样至输出
当时钟上升时
寄存器存储数据
-1.Introduction to Digital IC
--Video
-2.Architecture of Digital Processor
--Video
-3.Full Custom Design Methodology
--Video
-4.Semicustom Design Methodology
--Video
-5.Quality Metric of Digital IC
--Video
-6.Summary and Textbook Reference
--Video
-Homework
-Key Points Review of Last Lecture
--Video
-1.Introduction
--Video
-2.The Diode
--Video
-3.The MOSFET Transistor
--Video
-4.Secondary Effects
--Video
-5.Summary and Textbook Reference
--Video
-Homework
-Key Points Review of Last Lecture
--Video
-1.Introduction
--Video
-2.Static Behavior
--Video
-Homework
-Key Points Review of Last Lecture
--Video
-1.Dynamic Behavior I
--Video
-2.Dynamic Behavior II
--Video
-3.Power Dissipation
--Video
-4. Summary and Textbook Reference
--Video
-Homework
-1.Introduction
--Video
-2.Static CMOS Design I
--Video
-3.Static CMOS Design II
--Video
-Homework
-Key Points Review of Last Lecture
--Video
-1.Static CMOS Design III
--Video
-2.Static CMOS Design IV
--Video
-3.Dynamic CMOS Design
--Video
-4.Summary
--Video
-Homework
-1.Introduction I
--Video
-2.Introduction II
--Video
-3. Static Latches and Registers I
--Video
-4.Static Latches and Registers II
--Video
-5.Static Latches and Registers III
--Video
-Homework
-1.Key Points Review
--Video
-2.Dynamic Latches and Registers I
--Video
-3.Dynamic Latches and Registers II
--Video
-4.Dynamic Latches and Registers III
--Video
-5.Pulse Register
--Video
-6.Pipelining
--Video
-7.Schmitt Trigger
--Video
-8.Summary and Textbook Reference
--Video
-Homework
-1. Introduction
--Video
-2. Adder: Full Adder (Definition)
--Video
-3. Adder: Circuit Design
--Video
-4. Adder: Logic Design I
--Video
-5. Adder: Logic Design II
--Video
-6. Adder: Summary
--Video
-Homework
-1. Key Points Review
--Video
-2. Multiplier
--Video
-3. Shifter
--Video
-4. Summary and Textbook Reference
--Video
-Homework
-1. Introduction
--Video
-2. Capacitance
--Video
-3. Resistance
--Video
-4. Electrical Wire Models
--Video
-5. Summary and Textbook Reference
--Video
-Homework
-1. Introduction
--Video
-2. Capacitive Parasitics
--Video
-3. Capacitive Parasitics II
--Video
-4. Resistive Parasitics
--Video
-5. Summary and Textbook Reference
--Video
-Homework
-1. Assignment Solving
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-2. The teaching assistants want to say
--Video
-1. Problem 1
--Video
-2. Problem 2
--Video
-3. Problem 3
--Video
-4. Problem 4
--Video
-5. Problem 5
--Video
-6. Problem 6
--Video
-7. Problem 7
--Video
-1. Problem 8
--Video
-2. Problem 9
--Video
-3. Problem 10
--Video
-4. Problem 11
--Video
-5. Problem 12
--Video
-6. Problem 13
--Video
-7. Problem 14
--Video
