数字电路基础篇

在学习数字电路基础之前，我们先来

了解 一 下数字电路的一些基础知识 。

本章包括以下几个部分：

什么是 数字电路

在学习数字电路之前，我们先要了解下什么是数字电路。想要搞明白数字电路，就要搞明白生活中有两种概念，数字信号和模拟信号，模拟信号一般包括压力、气温、速度等信号，模拟量的值是可能随时间连续变化的。而数字量，是指从时间上变化都不是连续的信号，比如电平信号。下图分别是模拟信号和数字信号的示意图。

模拟信号

数字信号

在 IC/FPGA 逻辑设计里面，一般只能处理数字信号，当然，现在有一些高端的 FPGA，也集成了 AD 模块，也可以采集模拟量信号

数字进制简介

逻辑门简介

数字电路里面一般包括与门、或门、非门等门电路。另外为了简化逻辑，实际电路里面还扩展了几个其他的运算电路，他们是与非门、或非门、异或门和同或门。这些门电路是构成数字电路的基础。

门电路有国内和国际两种标准，每种标准有不同的表示方法，如下图所示

数字电路常用表示方法

逻辑电路简介

数字电路一般包括组合逻辑和时序逻辑电路 。

组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无

关。 组合逻辑电路没有记忆功能，没有反馈环路。 下面章节我们会先从“与”“或”“非”门开始来学习组合逻辑。

时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号，而且还取决于电路

原来的状态，或者说，还与以前的输入有关。 下面章节我们会从锁存器、触发器 和 寄存器来 学习时序逻辑。

硬件描述语言

硬件描述语言包括 VHDL 和 Verilog HDL 两种。

Verilog HDL（Hardware Description Language） 是在用途最广泛的 C 语言的基础上发展起来的一种硬件描述语言，具有灵活性高、易学易用等特点。Verilog HDL 可以在较短的时间内学习和掌握，目前已经在 FPGA 开发/IC 设计领域占据绝对的领导地位。

Verilog HDL 硬件描述语言在《FPGA 开发指南》语法篇有详细的描述，想深入了解的同学可以去语法篇深入学习。

参考

《4_正点原子逻辑设计指南 V1.9.pdf》