数字逻辑测试全面解析
1. 数字逻辑基础
数字逻辑是众多电子电路和系统的基础,从简单的解码逻辑到复杂的基于微处理器的系统都离不开它。尽管现实世界本质上是模拟的,但最终用户对数字电子电路和系统的需求推动了集成电路设计、制造和测试的许多进步。
电子电路功能可在模拟或数字领域实现:
- 模拟领域:信号在一定范围内连续变化。
- 数字领域:信号在一定范围内以离散电平变化。
基于此,集成电路可分为以下三种类型:
|类型|描述|
| ---- | ---- |
|模拟电路|处理在一定范围内连续变化的信号(电压和电流)|
|数字电路|处理离散值(通常为二进制的逻辑 0 或 1),这些值在离散时间点变化|
|混合信号电路|结合了模拟和数字电路的功能,常用于将模拟信号与数字处理器系统接口|
数字电子电路通常围绕处理器 IC 构建,常见的处理器类型包括微处理器(µP)、微控制器(µC)和数字信号处理器(DSP)。数字电路使用离散逻辑电平(逻辑 0 和 1)在离散时间点表示信息,通过将 0 和 1 组合成组,可以快速存储和传输大量信息,并准确表示模拟等效信息。
1.1 数字系统的优势
与模拟系统相比,数字系统具有以下优势:
- 设计简便 :基于离散值(通常为二进制)的操作和存储,借助硬件描述语言(HDLs)、电路综合和设计自动化(EDA)工具辅助设计。而模拟电路设计通常特定于应用,更多依赖设计师的经验,主要是手动设计过程,设计自动化支持有限。
- 信息存储 :二进制值易于存储