說明

Ch1

 

• 知道為什麼數位(離散)對於電腦重要

• 一些名詞(在名詞區)

概念區

• Digital vs Analog

• 各種進位制(2,8,10,16)轉換

名詞區

Period:

Duty Cycle:

Edges/Events:

Events指的是「高轉低」或「低轉高」

Edges指的是那個轉的地方

Parallel & Serial Transmission:

Memory Circuit(第五章會看到它):

Ch2

• 各種數字系統轉換(2-1 to 2-3)

• 知道甚麼是BCD和Gray Code和Alphanumeric Codes

• Parity Method會在第四章有實作，簡單知道就好

BCD Code

Gray Code

Byte, nibble, word

• byte: 8bit

• nibble: 4bit(byte)

• word: 不一定，但personal computer是8byte(utf-8)，代表一個word的unit

Ch3

 

常用的圖示

 

 

Analysis Table

經常用到的rule

阿蛇火燒屁股補充 - 用NOR和NAND來組成其他元件

用程式寫邏輯電路

• PLD: programmable logic devices These devices are not like microcomputers or microcontrollers that “run” the program of instructions. Instead, they are configured electronically, and their internal circuits are “wired” together electronically to form a logic circuit. This programmable wiring can be thought of as thousands of connec- tions that are either connected (1) or not connected (0).

• HDL: Hardward describe language，有VHDL和AHDL，用來弄PLD

Ch4 Combinational Logic Circuits

簡單帶過的章節

• 4-1: 一個form，把電路整理成統一的形式

• 4-2: Simplfy logic circuits如字面上所說，下面4-3, 4-5分別是兩種實際方法

• 4-4: 把truth table變成邏輯電路

4.4 example

Karnaugh Maps - Example 1

A quick worked example using Karnaugh Maps

https://www.youtube.com/watch?v=Enb3C4yZ5rw

Exclusive-OR, NOR

Exclusive-OR

 

Exclusive-NOR

Parity Generator & Checker

Enable/Disable Circuit

Basic Characterstics of Legacy Digital ICs

• resistors:電阻

• diodes:二極體

• transistors fabricated: 晶體製造管

• semiconductor: 半導體

• substrate: 基質

Bipolar 和 Unipolar Digital ICs

1. Bipolar Digital ICs: 這些集成電路使用双极型晶体管（Bipolar Junction Transistors, BJT）作為主要的電子元件。BJT晶体管有两种载流子（电子和空穴）参与电流传输，因此被稱為“双极型”。這些IC具有較高的轉換速度，但也會消耗更多的功耗。 代表人： TTL

2. Unipolar Digital ICs: 這些集成電路主要使用场效应晶体管（Field-Effect Transistors, FET），特別是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）作為主要的電子元件。在這種情況下，只有一種載流子（通常是電子）參與電流傳輸，因此被稱為“单极型”。這些IC通常具有較低的功耗但轉換速度可能較慢。 代表人： CMOS

Logic-Level Voltage Ranges

Floating input

• 一個浮動的TTL輸入會被視為邏輯1（HIGH）。

• 雖然這一特點在測試TTL電路時經常被利用，但它不是推薦的做法，因為浮動的TTL輸入非常容易受到噪音信號的干擾，從而可能不利於設備的運行。

• 如果CMOS輸入浮動，可能會有災難性的後果，包括IC過熱甚至摧毀自身。

• 浮動的CMOS輸入不會測量為特定的直流電壓，而會隨機波動，因為它會捕捉到噪音。

• 因此，其對輸出的影響是不可預測的，有時會因為捕捉到的噪音而使輸出振盪。

Logic-Circuit Connection Diagrams

TroubleShooting區域 (4-10 - 13)

• TROUBLESHOOTING DIGITAL SYSTEMS

• INTERNAL DIGITAL IC FAULTS

• EXTERNAL FAULTS

• TROUBLESHOOTING PROTOTYPED CIRCUITS

PLD區域

Ch5 Flip-Flops and Related Devices

簡介Flip-Flops

簡單的Flip-Flops(S-R latches)

Digital Pulse(脈衝)

Clock與它的小夥伴

• PGT, NGT請參考上圖，一看就懂

• period(T) = seconds/cycle

• frequency(f) = 1/T，赫茲

Edge-Triggered S-R Flip-Flop

增值表

增值表

JK filp-flop

JK觸發器的工作模式：

1. Reset（重設）: 當 J=0 和 K=1 時，觸發器的輸出Q會在下一個時鐘邊緣被清除（設為0）。

2. Set（設置）: 當 J=1 和 K=0 時，觸發器的輸出Q會在下一個時鐘邊緣被設置（設為1）。

3. Hold（保持）: 當 J=0 和 K=0 時，觸發器的輸出會保持其當前狀態，不進行變化。

4. Toggle（切換）: 當 J=1 和 K=1 時，觸發器的輸出Q會在下一個時鐘邊緣反轉（如果原來是0，就變為1；如果原來是1，就變為0）。

Flip-Flop的應用們

Data Storage & Transfer

SERIAL DATA TRANSFER: SHIFT REGISTERS

• 可以用來：FREQUENCY DIVISION AND COUNTING

• Frequency division example: 石英錶

• Counting: 一個一個數的感覺，數到幾會歸零叫做MOD Number

Clock Generator Circuit