在數字電子技術基礎課程中,數字電路設計的數學基礎是布爾函數,并利用卡諾圖進行化簡。卡諾圖隻适用于輸入比較少的邏輯函數的化簡。
數字電路的設計方法是:
組合電路設計:提出問題→确定邏輯關系→列真值表→邏輯化簡→畫邏輯電路圖。
時序電路設計:列原始狀态轉移圖和表→狀态優化→狀态配置設定→觸發器選型→求解方程式→畫邏輯電路圖。
在實際應用中,數字電路設計的基本思路是先選擇标準的通用內建電路,然後,再利用這些晶片加上其他元件“自底向上”(bottom唱up)地構成電路或電子系統。這種傳統的“搭積木”的方法設計,主要使用中、小規模器件設計電路(74、CMOS系列),如編碼器、譯碼器、比較器、計數器和移位寄存器等。而且設計方法也有很大的局限性。
采用“搭積木”的方法進行設計。必須熟悉各種中小規模晶片的使用方法,從中挑選最合适的器件,缺乏靈活性,而且設計完成的電路闆面積很大,晶片數量很多,功耗很大,可靠性低。
由于設計系統所需要的晶片種類多,且數量很大,是以設計比較困難,電路的修改也非常麻煩。