數(shù)字電路所需的先修課程是電路分析基礎(chǔ)和模擬電路,后續(xù)課程是微機(jī)原理、微型計(jì)算機(jī)、接口技術(shù)等。
數(shù)字電路在研究的對(duì)象和方法上都跟模擬電路有很大的不同,表1把它們作了一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比。
表1 模擬電路與數(shù)字電路的比較
內(nèi)容
模 擬 電 路
數(shù) 字 電 路
工作信號(hào)
模擬信號(hào)
數(shù)字信號(hào)
管子工作狀態(tài)
放大
飽和導(dǎo)通或截止
研究對(duì)象
放大性能
邏輯功能
基本單元電路
放大器
邏輯門(mén)、觸發(fā)器
分析工具
圖解法、微變等效電路法
真值表、卡諾圖、邏輯表達(dá)式、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、布爾代數(shù)
顯然,模擬電路和數(shù)字電路的差異是很大的,初學(xué)者應(yīng)當(dāng)在學(xué)習(xí)方法上作一些改變,以適應(yīng)數(shù)字電路的特點(diǎn),才能取得良好的效果。
1.在數(shù)字電路中,所有的變量都?xì)w結(jié)為0和1兩個(gè)對(duì)立的狀態(tài)。通常,我們只需關(guān)心信號(hào)的有或無(wú),電平的高或低,開(kāi)關(guān)的通或斷,等等,而不必理會(huì)某個(gè)變量的詳細(xì)數(shù)值。比如電平幅值的微小變化就可能毫無(wú)意義。
2.數(shù)字電路的研究方法以邏輯代數(shù)(又稱(chēng)布爾代數(shù))作為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。它主要研究輸入,輸出變量之間的邏輯關(guān)系,并建立了一套邏輯函數(shù)運(yùn)算及化簡(jiǎn)的方法。布爾代數(shù)又稱(chēng)雙值代數(shù),由于其變量取值只有0和1兩種可能,比之模擬電路,數(shù)字電路中沒(méi)有復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題。
3.由于數(shù)字集成電路技術(shù)的高度發(fā)展,數(shù)字電路更鮮明地體現(xiàn)了管路合一的特點(diǎn)。初學(xué)者應(yīng)充分注意這一特點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)電路結(jié)構(gòu)不是我們的目的,目的是掌握電路功能。