FPGA前瞻篇-數字電路基礎-邏輯門電路設計

模擬信號:

一條隨時間連續變化、平滑波動的曲線,比如正弦波。

數字信號:

一條只有高低兩個狀態(0和1),跳變清晰的方波曲線。

在 IC 或 FPGA 的邏輯設計中,我們通常只能處理數字信號,因為它們只識別高電平和低電平兩個狀態。而模擬信號是連續變化的,無法直接被數字電路識別。不過,隨著技術的發展,一些高端的 FPGA 已經集成了模數轉換器(ADC),可以采集外部的模擬信號并轉換成數字信號進行處理,使得 FPGA 能在一定程度上參與模擬信號的處理。

表達形式說明示例等價二進制
b二進制4'b01010101
d十進制4'd20010
h十六進制4'hA1010
數字電路里面一般包括與門、或門、非門等門電路。另外為了簡化邏輯,實際電路里面還擴展了幾個其他的運算電路,他們是與非門、或非門、異或門和同或門。這些門電路是構成數字電路的基礎。

數字電路的基本構成單元是各種邏輯門電路,最常見的有以下幾類:

名稱邏輯符號功能說明
與門(AND)A·B兩個輸入都為 1 時輸出為 1
或門(OR)A+B只要有一個輸入為 1 就輸出為 1
非門(NOT)¬A 或 ~A對輸入信號取反(0變1,1變0)

與門是一種邏輯乘法門電路。

只有當所有輸入都是“1”時,輸出才是“1”;否則輸出為“0”。

常用于控制邏輯中“必須同時滿足多個條件”的場景。

與門是執行“與”運算的基本門電路。與門有多個輸入端, 1 個輸出端。當多個輸入端同時為“邏輯
1 ”高電平時,輸出才為“邏輯 1 ”電平,否則輸出為“邏輯 0 ”低電平。
與門的表達式是 F = A & B ,“ & ”代表與的意思,這個符號也是 Verilog 語法定義的與邏輯符。

?

由真值表可以看出,當信號 A 和信號 B 全為 1 時,輸出信號 Y 才為 1 ;當輸入信號任意為 0 時,輸出信號 Y 的值為 0。

?

module and_gate(input A, //輸入 Ainput B, //輸入 Boutput Y //輸出 Y
);
//assign 相當于一條連線,輸入 A 和輸入 B 相與后連接輸出 Y。
assign Y = A & B;endmodule

?非常的簡單的代碼,就不多說了。。

或門,英文名稱是 OR Gate ,又稱“或電路”、邏輯“或”電路。或門也是門電路里面比較重要的一個
邏輯門。

或的含義是只有當決定一件事情的任意一個條件具備時,這個事件就會發生。 門是執行“或”運算的基本門電路。或門有多個輸入端,1 個輸出端。當多個輸入端任意一個端口為“邏輯 1”高電平時,輸出就為“邏輯 1”電平,只有全部輸入條件都不滿足時,或門輸出為“邏輯 0” 低電平。或門的表達式是 F = A | B,“|”代表或的意思,這個符號也是 Verilog 語法定義的或邏輯符。

module or_gate(input A, //輸入 Ainput B, //輸入 B output Y //輸出 Y
);
//輸入 A 或輸入 B
assign Y = A | B;
endmodule
非的含義是取反的意思,比如一個事情要發生,那么取反,就是這個事件不會發生。
非門是執行“非”運算的基本門電路。非門有 1 個輸入端, 1 個輸出端。當 1 個輸入端端口為“邏輯
1 ”高電平時,輸出就為“邏輯 0 ”低電平;當 1 個輸入端端口為“邏輯 0 ”高電平時,輸出就為“邏輯
1 ”高電平。

?

module not_gate(input [3:0] A, //4 位數據的輸入信號 A output [3:0] Y //4 位數據的輸出信號 Y
); 
//assign Y[3:0] = ~A[3:0];
assign Y = ~A;
endmodule

本文來自互聯網用戶投稿,該文觀點僅代表作者本人,不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務,不擁有所有權,不承擔相關法律責任。
如若轉載,請注明出處:http://www.pswp.cn/pingmian/78365.shtml
繁體地址,請注明出處:http://hk.pswp.cn/pingmian/78365.shtml
英文地址,請注明出處:http://en.pswp.cn/pingmian/78365.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符,請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com,一經查實,立即刪除!

相關文章

RabbitMQ 基礎概念(隊列、交換機、路由鍵、綁定鍵、信道、連接、虛擬主機、多租戶)介紹

本文是博主在梳理 RabbitMQ 知識的過程中,將所遇到和可能會遇到的基礎知識記錄下來,用作梳理 RabbitMQ 的整體架構和功能的線索文章,通過查找對應的知識能夠快速的了解對應的知識而解決相應的問題。 文章目錄 一、RabbitMQ 是什么&#xff1f…

機器學習第一篇 線性回歸

數據集:公開的World Happiness Report | Kaggle中的happiness dataset2017. 目標:基于GDP值預測幸福指數。(單特征預測) 代碼: 文件一:prepare_for_traning.py """用于科學計算的一個庫…

Java面試高頻問題(29-30)

二十九、全鏈路壓測:數據隔離與流量 關鍵技術點 1. 流量染色:通過Header注入X-Test-TraceId標識壓測流量 2. 影子庫表:通過ShardingSphere實現數據隔離 3. 熔斷降級:壓測流量觸發異常時自動切換回生產數據源 數據隔離方案對比 …

Python常用的第三方模塊之數據分析【pdfplumber庫、Numpy庫、Pandas庫、Matplotlib庫】

【pdfplumber庫】從PDF文件中讀取內容 import pdfplumber #打開PDF文件 with pdfplumber.open(DeepSeek從入門到精通(20250204).pdf) as pdf:for i in pdf.pages: #遍歷頁print(i.extract_text()) #extract_text()方法提取內容print(f----------------第{i.page_number}頁結束…

長短板理論——AI與思維模型【83】

一、定義 長短板理論思維模型,也被稱為木桶原理,是指一只木桶能盛多少水,并不取決于最長的那塊木板,而是取決于最短的那塊木板。該理論將木桶視為一個整體系統,各個木板代表著系統的不同組成部分或要素,強…

2025藍橋省賽c++B組第二場題解

前言 這場的題目非常的簡單啊,至于為什么有第二場,因為當時河北正在刮大風被迫停止了QwQ,個人感覺是歷年來最簡單的一場,如果有什么不足之處,還望補充。 試題 A: 密密擺放 【問題描述】 小藍有一個大箱子&#xff0…

【數據結構與算法】從完全二叉樹到堆再到優先隊列

完全二叉樹 CBT 設二叉樹的深度為 h , 若非最底層的其他各層的節點數都達到最大個數 , 最底層 h 的所有節點都連續集中在左側的二叉樹叫做 完全二叉樹 . 特點 對任意節點 , 其右分支下的葉子節點的最底層為 L , 則其左分支下的葉子節點的最低層一定是 L 或 L 1 .完全二叉樹…

Leetcode:1. 兩數之和

題目 給定一個整數數組 nums 和一個整數目標值 target,請你在該數組中找出 和為目標值 target 的那 兩個 整數,并返回它們的數組下標。 你可以假設每種輸入只會對應一個答案,并且你不能使用兩次相同的元素。 你可以按任意順序返回答案。 示…

flume整合kafka

需求一: 啟動flume 啟動kafka消費者,驗證數據寫入成功 新增測試數據 需求二: 啟動Kafka生產者 啟動Flume 在生產者中寫入數據

Hbase集群管理與實踐

一、HBase集群搭建實戰 1.1 環境規劃建議 硬件配置基準(以10節點集群為例): 角色CPU內存磁盤網絡HMaster4核16GBSSD 200GB(系統盤)10GbpsRegionServer16核64GB124TB HDD(JBOD)25GbpsZooKeeper4核8GBSSD 500GB10Gbps1.2 關鍵配置項示例(hbase-site.xml) <configu…

STM32 開發 - stm32f10x.h 頭文件(內存映射、寄存器結構體與宏、寄存器位定義、實現點燈案例)

概述 STM32F10x.h 是 STM32F1 系列微控制器的核心頭文件&#xff0c;提供了所有外設寄存器的定義和內存映射 一、內存映射 #define PERIPH_BASE ((uint32_t)0x40000000)#define APB1PERIPH_BASE PERIPH_BASE #define APB2PERIPH_BASE (PERIPH_BASE 0x…

QEMU源碼全解析 —— 塊設備虛擬化(23)

接前一篇文章:QEMU源碼全解析 —— 塊設備虛擬化(22) 本文內容參考: 《趣談Linux操作系統》 —— 劉超,極客時間 《QEMU/KVM源碼解析與應用》 —— 李強,機械工業出版社 特此致謝! QEMU啟動過程中的塊設備虛擬化 上一回解析了qcow2格式對應的qcow2_open函數,本回解…

【PCB工藝】推挽電路及交越失真

推挽電路(Push-Pull Circuit) 推挽電路(Push-Pull Circuit) 是一種常用于功率放大、電機驅動、音頻放大等場合的電路結構,具有輸出對稱、效率高、失真小等優點。 什么是推挽電路? 推挽是指:由兩種極性相反的器件(如 NPN 和 PNP、NMOS 和 PMOS)交替導通,一個“推”電…

RD電子實驗記錄本選用貼士A-B-C

傳統的實驗記錄本&#xff0c;令人又愛又恨本 如何挑選電子實驗室記錄本&#xff08;ELN&#xff09;的品牌/服務商/供應商&#xff1f; 電子實驗記錄本&#xff0c;又名為ELN&#xff0c;Electronic lab notebook&#xff0c;enotebook&#xff0c;研發電子管理系統&#xf…

Qt實戰之將自定義插件(minGW)顯示到Qt Creator列表的方法

Qt以其強大的跨平臺特性和豐富的功能&#xff0c;成為眾多開發者構建圖形用戶界面&#xff08;GUI&#xff09;應用程序的首選框架。而在Qt開發的過程中&#xff0c;自定義插件能夠極大地拓展應用程序的功能邊界&#xff0c;讓開發者實現各種獨特的、個性化的交互效果。想象一下…

java基礎之枚舉和注解

枚舉 簡介 枚舉&#xff1a;enumeration&#xff0c;jdk1.5中引入的新特性&#xff0c;用于管理和使用常量 入門案例 第一步&#xff1a;定義枚舉&#xff0c;這里定義一個動物類&#xff0c;里面枚舉了多種動物 public enum AnimalEnum {CAT, // 貓DOG, // 狗PIG // …

2.3java運算符

運算符 1. 算術運算符 算術運算符用于執行基本的數學運算&#xff0c;像加、減、乘、除等。 運算符描述示例加法int a 5 3; // a 的值為 8-減法int b 5 - 3; // b 的值為 2*乘法int c 5 * 3; // c 的值為 15/除法int d 6 / 3; // d 的值為 2%取模&#xff08;取余&…

升級 Spring Boot CLI

&#x1f31f; 升級 Spring Boot CLI 1?? &#x1f504; 通過包管理器升級 使用對應包管理器命令&#xff08;如 brew upgrade&#xff09; 2?? &#x1f4e5; 手動安裝升級 遵循 標準安裝說明 注意更新 PATH 環境變量移除舊版本路徑 &#x1f517; 鏈接原文&#xff1a…

如何輕松將RS232轉為Profibus DP,提升PLC效率?

如何輕松將RS232轉為Profibus DP&#xff0c;提升PLC效率&#xff1f; 今天&#xff0c;我們就來聊聊一個工業自動化中常見的應用場景&#xff1a;如何通過興達易控RS232轉Profibus DP網關&#xff0c;實現流量泵與PLC&#xff08;可編程邏輯控制器&#xff09;的通信。這個話…

QT 連接數據庫操作(15)

文章目錄 一、本章說明二、QT連接云端數據庫實現2.1 ODBC軟件安裝及參數設置2.2 軟件代碼實現三、項目源碼文件一、本章說明 注:本節為【基于STM的環境監測系統(節點+云服務器存儲+QT界面設計)】項目第15篇文章,前面已經創建了監測軟件的登錄窗口,接下來我們將在主窗口實…