数字典型电路知识结构地图，请大家参考，也希望积极补充！

cglwinner

非常不错的文章 赞赞赞

pandapanda

每天来签个到，正在学习基带

leopard520329

回复 10# rosshardware
你好，design spec 有没有相关模板，或者能单独讲一些design spec包含具体的内容吗？

lj0919

建议出本书，一定鼎力支持

rosshardware

回复 83# leopard520329


    可以讲讲，每个公司可能模板格式会有不同，但是内容应该大同小异

wswslzp

特定注册了账号，前来支持

leopard520329

回复 85# rosshardware
期待中。。。。。。

rosshardware

近期有人给我反馈，希望讲解一些更基础知识，所以先讲一些更基础知识，再继续讲NCO的电路实现。说的数字电路的基础，不得不提18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发明的二进制，二进制就是1个位只有0和1两种数值，十进制就我们通常自然世界使用的数值，1个位表示0,1,2,3,4,5，6,7,8,9。 为什么在电子世界使用二进制来表示数值，而不用十进制呢？主要因为电子的物理可实现性的原因。因为一个位只有两个状态，那么我们设计一个开关电路即可表示一个二进制的一个位，比如集成电路使用CMOS管的开关状态来表示1（开）和0（关），如果要设计一个电路表示10种状态，就是简单的开关电路完成不了的事情，同时，开关电路具有较好的动态范围，可以接受电压的波动范围较大，假如这个CMOS管工作在1.0V，那么，表示1时，CMOS管打开，只要输出电平在0.6~1.1，我们都可以认为是逻辑1，表示0，CMOS关闭，输出电平为0~0.4都可以认为是0， 想想如果要0~1.0V的范围表示0~9 10种状态，那么比如0~0.9表示0,1.0~1.9表示1,2.0~2.9表示2，以此类推，那么电压如果波动，很容易把逻辑1变成相邻逻辑2或者逻辑0，所以对于器件的稳定性要求极高，难易实现。 所以，数字集成电路的世界就是二进制的世界，用个CMOS管代表一个二进制的1个位（bit）

rosshardware

二进制跟十进制以及十六进制的转换关系，前面讲加法器的时候，有过提及，这里就不在重复，这里主要讲述与之对应的布尔逻辑，这里逻辑主要指两个布尔变量之间的逻辑关系，在数字电路世界里，布尔变量就是一个采用二进制表示的信号，比如一个布尔变量A，其状态有两种0 或者1， 布尔变量的逻辑关系主要有：

逻辑非 NOT（~符号表示），逻辑功能，输出值与输入相反，一般图形符号为：
                         |\
         in --------- | \O------------  out                         out = ~ in
                         |/

        
  真值表              in     |   out
              ------------------------------------------
                        0      |     1
                        1      |     0

逻辑与 AND（&符号表示），逻辑功能，两个输入都为1，输出为1，否则均为0，一般图形符号为：
                          _____
   in0 -------------|         \
                         |          ) ------------  out                         out = in0 & in1
    in1------------ |____ /

        
  真值表       in0    in1  |   out
              ------------------------------------------
                  0       0    |    0
                  0       1    |    0
                  1       0    |    0
                  1       1    |    1

逻辑或 OR（|符号表示），逻辑功能，两个输入都为0，输出为0，否则均为1，一般图形符号为：
                          __
   in0 -------------\   \
                          )    ) ------------  out                         out = in0 | in1
    in1------------ /__/

其实是个月亮的符号，这里不好画，所以大家将就看。
        
  真值表       in0    in1  |   out
              ------------------------------------------
                  0       0    |    0
                  0       1    |    1
                  1       0    |    1
                  1       1    |    1

逻辑异或 XOR （^符号表示），逻辑功能，两个输入相同，输出为0，否则均为1，一般图形符号为：
                          __
   in0 -----------\ \   \
                        ) )    ) ------------  out                         out = in0 ^ in1
    in1-----------/ /__/

      
  真值表       in0    in1  |   out
              ------------------------------------------
                  0       0    |    0
                  0       1    |    1
                  1       0    |    1
                  1       1    |    0

rosshardware

通过上述逻辑，不但可以完成我们一些简单控制，同时还可以完成的加法运算，以一个单bit的半加器为例，半加器主要是指只有进位输出，没有进位输入的加法器，我们先画出单bit半加器的真值表
半加器真值表       in0    in1  |   sum   cout
               ------------------------------------------
                         0       0    |    0        0
                         0       1    |    1        0
                         1       0    |    1        0
                         1       1    |    0        1

从真值表可以看出，sum和in0,in1是一个逻辑异或关系，cout和in0，in1位一个逻辑与关系，即：
             sum = in0  ^ in1;
             cout = in0 & in1;

半加器基础上，我们可以进一步扩展至全加器，全加器，即在半加器的基础上引入进位输入cin,

全加器真值表   cin   in0    in1  |   sum   cout
               ------------------------------------------
                     0      0      0    |    0        0
                     0      0      1    |    1        0
                     0      1      0    |    1        0
                     0      1      1    |    0        1
                     1      0      0    |    1        0
                     1      0      1    |    0        1
                     1      1      0    |    0        1
                     1      1      1    |    1        1

    全加器的输出sum，可以看做是半加器输出sum基础上加一个cin，所以
                    sum = in0 ^ in1 ^ cin;
    全加器的进位输出，可以从真值表上看出，任意两个输入位1，则进位输出为1：
                   cout = (in0 & in1) | (in0 & cin) | (in1 & cin);

     再进一步扩展，把单bit in0,in1,sum,cout扩展至4 bit in0[3:0],in1[3:0],sum[3:0],cout[3:0]，既可以完成10进制的加法运算，即
                   sum[0] = in0[0] ^ in1[0];  // 最低bit没有进位位
                   cout[0] = in0[0] & in1[0]; // 最低bit没有进位位

                   sum[1] = in0[1] ^ in1[1] ^ cout[0];
                   cout[1] = （in0[1] & in1[1]） | （in0[1] & cout[0]） | （in1[1] & cout[0]） ;

                   sum[2] = in0[2] ^ in1[2] ^ cout[1];
                   cout[2] = （in0[2] & in1[2]） | （in0[2] & cout[1]） | （in1[2] & cout[1]） ;

                   sum[3] = in0[3] ^ in1[3] ^ cout[2];
                   cout[3] = （in0[3] & in1[3]） | （in0[3] & cout[2]） | （in1[3] & cout[2]） ;


这里以加法器为例，主要目的是给大家介绍，我们通过基本的与、或、非、异或逻辑，就可以组合出跟复杂的逻辑，完成更复杂的功能，大家了解这个过程就行，对于采用逻辑真值表化简布尔代数的方法，如果大家不熟悉，或者不能掌握，关系不大，我们真正到了集成电路前端开发时候，我们重点在用什么电路描述逻辑功能，至于这些逻辑最后怎么映射到门级电路，这一步交给Synopsy的综合工具完成，如果没有意向致力于EDA综合工具开发的话，真值表化简电路的点，不要花太长时间拘泥在这里。 包括上面的加法器例子，也是通过这个例子，让大家知道基本的门级电路怎么实现复杂电路的过程，而实际我们工程实现一个加法器就是在RTL里面用+即可，通常不会按照上述方式从门级开始设计，我们设计Level是从RTL级开始，这里特别说明，希望大家不要被误导认为我们电路设计完全门级开始。