数字逻辑基础：CMOS或非门与电路设计入门

本篇文档是广东工业大学计算机学院江志文教授关于数字逻辑与EDA设计的课程讲义，主要聚焦于第一章——数字逻辑基础。这一章节首先介绍了数字系统处理的主要信息类型，即数字信号，特别强调了二进制形式的数字信号。数字信号与模拟信号进行了对比，模拟信号是连续变化的，而数字信号则是离散的，如电压、频率等模拟量通过采样、量化和编码转化为二进制数字信号便于在数字电路中处理。 1.1 背景介绍 - 概述了数字信号与模拟信号的区别：模拟信号在时间和数值上连续，而数字信号则在特定时间间隔内具有有限的数值。数字信号的表示包括数字抽象，例如开关状态或学生成绩等离散数据。 1.2 数制与码制 - 数制涉及基数，如二进制、八进制、十进制和十六进制等，以及不同数制之间的转换。码制是指用特定符号或代码表示数字的方法，如ASCII码、BCD码等。 - 重点讲解了常用编码方式，这些编码技术在数字逻辑电路设计中至关重要，如二进制编码用于存储和传输数字信号。 1.3 数字逻辑设计基础 - 逻辑代数是数字逻辑设计的基础，介绍了基本公式和定理，如与、或、非、异或等逻辑运算规则。 - 逻辑函数的表示方法包括真值表、逻辑表达式和波形图，这些都是理解和设计逻辑电路的关键。 - 逻辑门电路，如AND、OR、NOT、NAND、NOR等，它们是构成数字电路的基本单元，讨论了CMOS或非门（如给定部分所示），其输入和输出特性。 重点部分着重于理解数字信号的处理过程，包括模拟信号如何通过采样、量化和编码转化为数字信号，并且解释了这些步骤在实际电路设计中的应用。 课程大纲涵盖了后续章节，包括组合逻辑电路、时序逻辑电路设计、硬件描述语言Verilog HDL的学习，以及基于EDA（电子设计自动化）平台的数字逻辑电路设计实践，包括设计、综合和验证。实验环节包括基于实验箱的传统实验和基于Libero的数字逻辑基础设计仿真与验证。 学习这门课程有助于学生掌握数字逻辑设计的基本原理和技能，为深入理解电子系统的运作和进行数字电路设计打下坚实的基础。