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数字电路

指数 数字电路

数字电路或数字集成电路是由许多的逻辑门组成的复杂电路。与模拟电路相比,它主要进行数字信号的处理(即信号以0与1两个状态表示),因此抗干扰能力较强。数字集成电路有各种门电路、触发器以及由它们构成的各种组合逻辑电路和时序逻辑电路。一个数字系统一般由控制部件和运算部件组成,在时脈的驱动下,控制部件控制运算部件完成所要执行的动作。通过類比數位轉換器、數位類比轉換器,数字电路可以和模拟电路互相连接。.

14 关系: 布尔逻辑光碟磁带组合逻辑电路類比數位轉換器触发器邏輯閘雜訊逻辑代数模拟电路时序逻辑电路数字信号数字信号处理數位類比轉換器

布尔逻辑

布尔逻辑(Boolean algebra,台湾译--,中國大陸譯--)得名于乔治·布尔,他是爱尔兰科克的皇后学院的英国数学家,他在十九世纪中叶首次定义了逻辑的代数系统。现在,布尔逻辑在电子学、计算机硬件和软件中有很多应用。在1937年,克劳德·艾尔伍德·香农展示了布尔逻辑如何在电子学中使用。 使用集合代数作为介绍布尔逻辑的一种方式。还使用文氏图来展示各种布尔逻辑陈述所描述的集合联系。.

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光碟

--(Optical disc),又譯作--,於1965年由美國人發明,當時所儲存的格式仍以模拟(Analog)為主。它是用激光扫描的记录和读出方式保存信息的一种介质。大約在1990年代左右時開始普及,具有存放大量資料的特性,1片12cm的CD-R約可存放1小時的MPEG1的影片,或74分鐘的音樂,或680MB的資料。.

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磁带

磁带(Magnetic tape)是一种非易失性存储介质,由带有可磁化覆料的塑料带状物组成(通常封装为卷起)。由於磁帶是循序存取的裝置,尤为适合傳統的存储和備份以及顺序讀寫大量資料的使用场景。 磁带的类型多种多样,可储存的内容也多种多样。例如,储存視訊的錄影帶,储存音訊的录音带〔包括reel-to-reel tape、紧凑音频盒带(Compact audio cassette)、数字音频带(DAT)、数字线性带(DLT)、8轨软片(8-track cartridges)等等各式各样的磁带〕。用于计算机的磁带在1980年代等早期计算机时代曾被广泛应用,但因為速度較慢,且體積較大等缺點,现在在主要僅用作商業備份等用途。 在中文地区的日常使用中,“磁带”或“录音带”通常指卡式录音带,因为它的应用非常广泛,在2000年代之前常見。 在臺灣,reel-to-reel tape被稱為盤式录音带,Compact audio cassette被稱為卡式录音带,8轨软片(8-track cartridges)被稱為匣式录音带。.

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组合逻辑电路

在数字电路理論中,组合逻辑电路(combinatorial logic或combinational logic)是一種邏輯電路,它的任一时刻的稳态输出,仅仅与该时刻的输入变量的取值有关,而与该时刻以前的输入变量取值无关。相對於組合邏輯電路,时序逻辑电路的輸出結果除了依照目前的輸入外也和先前的輸入有關係。从电路结构分析,组合电路由各种逻辑门组成,网络中无记忆元件,也无反馈线。 組合邏輯是在電腦被用來做輸入的訊號跟儲存的資料作逻辑代数運算之用。實際上電腦電路都會混用包含組合邏輯和时序邏輯的電路。舉例來說,算術運算邏輯單元(ALU)中,儘管ALU是由循序邏輯的程序裝置所控制,而數學的運算就是從組合邏輯製產生的。计算机中用到的其他电路,如半加器、全加器、、、数据选择器、数据分配器、编码器和译码器也用来构成组合逻辑电路。.

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類比數位轉換器

模拟数字转换器(Analog-to-digital converter, ADC, A/D or A to D)是用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号的一类设备。一个模拟数字转换器可以提供信号用于测量。与之相对的设备成为数字模拟转换器。 典型的模拟数字转换器将模拟信号转换为表示一定比例电压值的数字信号。然而,有一些模拟数字转换器并非纯的电子设备,例如旋转编码器,也可以被视为模拟数字转换器。 数字信号输出可能会使用不同的编码结构。通常会使用二进制二补数(也称作“补码”)进行表示,但也有其他情况,例如有的设备使用格雷码(一种循环码)。.

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触发器

触发器(Flip-flop, FF),中國大陆譯作「--」、臺灣及香港譯作「--」,是一种具有两种稳态的用于储存的元件,可記錄二进制数字信号「1」和「0」。触发器是一种雙穩態多諧振盪器(bistable multivibrator)。该电路可以通过一个或多个施加在控制输入端的信号来改变自身的状态,并会有1个或2个输出。触发器是构成时序逻辑电路以及各种复杂数字系统的基本逻辑单元。触发器和锁存器是在计算机、通讯和许多其他类型的系统中使用的数字电子系统的基本组成部分。 触发器的線路圖由逻辑门組合而成,其結構均由SR锁存器衍生而來(广义的触发器包括锁存器)。触发器可以处理輸入、輸出信號和時脈之间的相互影响。这里的触发器特指flip-flop,flip-flop一词主要是指具有两个状态相互翻转,例如编程语言中使用flip-flop buffer(翻译作双缓冲)。.

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邏輯閘

逻辑门是在集成電路上的基本組件。简单的邏輯閘可由晶体管组成。這些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现邏輯运算。常见的逻辑门包括“與”閘,“或”閘,“非”閘,“異或”閘(也稱:互斥或)等等。 逻辑门是組成數字系統的基本結構,通常组合使用實現更為複雜的邏輯運算。一些廠商通過邏輯門的組合生產一些實用、小型、集成的產品,例如可程式邏輯裝置等。.

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雜訊

Unreferenced/auto 自动产生。 --> 雜訊(Noise)在电子学中指,訊號在傳輸過程中會受到一些外在能量所產生訊號(如杂散电磁场)的干擾,這些能量即雜訊。雜訊通常會造成信號的失真。其來源除了來自系統外部,亦有可能由接收系統本身產生。雜訊的強度通常都是與訊號頻寬成正比,所以當訊號頻寬越寬,雜訊的干擾也會越大。所以在評估雜訊強度或是系統抵抗雜訊能力的數據,是以訊號強度對雜訊強度的比例為依據,此即訊雜比。.

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逻辑代数

在数学和数理逻辑中,逻辑代数(有时也称开关代数、布尔代数)是变量的值仅为真和假两种真值(通常记作 1 和 0)的代数的子领域。初等代數中变量的值是数字,并且主要运算是加法和乘法,而逻辑代数的主要运算有合取与,记为∧;析取或 ,记为∨;否定非 ,记为¬ 。因此,它是以普通代数描述数字关系相同的方式来描述逻辑关系的形式主义。 逻辑代数是乔治·布尔(George Boole)在他的第一本书《逻辑的数学分析》(1847年)中引入的,并在他的《思想规律的研究》(1854年)中更充分的提出了逻辑代数。 根据Huntington“布尔代数”这个术语,最初是由Sheffer于1913年提出。 逻辑代数一直是数字电路设计的基础,并且所有现代编程语言提供支持。它也用在集合论和统计学中。.

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模拟电路

模拟电路(analogue electronics,美式:analog electronics)是涉及连续函数形式模拟信号的电子电路,与之相对的是数字电路,后者通常只关注0和1两个逻辑电平。“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现,它最初来源于希腊语词汇ανάλογος,意思是“成比例的”。.

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时序逻辑电路

在数字电路理論中,时序逻辑电路是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输入,还与前一时刻输入形成的状态有关。這跟組合邏輯電路相反,組合邏輯的輸出只會跟目前的輸入成一種函數關係。換句話說,时序邏輯擁有儲存元件(記憶體)来存储信息,而組合邏輯則没有。 從时序邏輯電路中,可以建出兩種形式的有限狀態機:.

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数字信号

數位訊號可以有多重的含义。它可以用来表示已经数字化的离散时间信号,或者表示數位系統中的波形信号。.

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数字信号处理

数字信号处理(digital signal processing),简称DSP,是指用数学和数字计算来解决问题。大学里,数字信号处理常指用数字表示和解决问题的理论和技巧;而DSP也是数字信号处理器(digital signal processor)的简称,是一种可编程计算机芯片,常指用数字表示和解决问题的技术和芯片。 数字信号处理的目的是对真实世界的模拟信号进行加工和处理。因此在数字信号处理前,模拟信号要用模数转换器(A-D轉換器)变成数字信号;经数字信号处理后的数字信号往往要用数模转换器(D-A轉換器)变回模拟信号,才能适应真实世界的应用。 数字信号处理的算法需要用计算机或专用处理设备如数字信号处理器、专用集成电路等来实现。处理器是用乘法、加法、延时来处理信号,是0和1的数字运算,比模拟信号处理的电路稳定、准确、抗干扰、灵活。.

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數位類比轉換器

数字模拟转换器(Digital to analog converter,英文缩写:DAC)是一种将数字信号转换为模拟信号(以电流、电压或电荷的形式)的设备。模拟数字转换器(ADC)则是以相反的方向工作。在很多数字系统中(例如计算机),信号以数字方式存储和传输,而数字模拟转换器可以将这样的信号转换为模拟信号,从而使得它们能够被外界(人或其他非数字系统)识别。 数字模拟转换器的常见用法是在音乐播放器中将数字形式存储的音频信号输出为模拟的声音。有的电视机的显像也有类似的过程。数字模拟转换器有时会降低原有模拟信号的精度,因此转换细节常常需要筛选,使得误差可以忽略。 由于成本的考虑以及对于模块化电子元件的需求,数字模拟转换器基本上是以集成电路的形式制造。数字模拟转换器有多重架构,它们各自都有各自的优缺点。在特定的应用中,数字模拟转换器的选用是否合适,取决于其一系列参数(包括转换速率以及分辨率)是否合适。.

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