FPGA系统性学习笔记连载_Day1数字电路基础篇

2021-03-31 10:13:35 浏览数 (1)

FPGA系统性学习笔记连载_Day1数字电路基础篇

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连载《叁芯智能FPGA设计与研发就业班-第一天》

《数字电路基础1》

原创作者:紫枫术河 转载请联系群主授权,否则追究责任

一、硬件芯片与芯片能相互通讯要满足器件之间的电平条件

1、模拟信号在数字电路中的表示

芯片间传递的信号可以是数字信号或模拟信号,我这里特指数字信号(0/1的序列);

0:代指低电平;

1:代指高电平;

2、电平转换

0:低电平表示模拟信号低以某一个电压时eg:(0.3v),将该电压值转换为数字0;

1:高电平表示模拟信号高于某一个电压时eg:(1.5v),将该电压值转换为数字1;

3、电压标准

不同的芯片对高电平和低电平的阈值不一样,这就需要有一个判断标准,这个标准就在芯片的数据手册说明;下面贴图解释,这个电平判断逻辑(高电平1.5v,低电平0.5v);

4、两块芯片连接时,电压要满足如下关系

对于数字芯片,在数据手册中都会有相应的器件参数,这个参数基本是行业术语;

Voh:芯片输出的电压最大值

Vol:芯片输出的电压最小值

Vih:芯片输入的电压最大值

Vil:芯片输入的电压最小值

注:2个数字芯片之间要稳定的传输信号,需要满足下面的电压关系:

Voh > Vih

Vol < Vil

5、一个实际芯片的参数

在Vcc=2v时,Voh = 1.9v,Vol = 0.1v

在Vcc=2v时,Vih = 1.5v,Vil = 0.5v

根据上面的数据手册知道,在硬件设计时,需要满足下图所示的关系:

二、进制转换

1、二进制-->十进制

只需要将二进制按式展开,然后将各项的数值按十进制相加

2、十进制-->二进制

按照除2求余,待最后一项的商为0时,再将所有的余数,按倒序输出,即为所求的二进制数,如下图。

3、二进制-->十六进制

由于4位二进制恰好有16中状态,将4位二进制看成一个整体是正好是逢16进1,所以只需要将整数部分,从右向左按4位分为一组,小数部分按从左向右分为一组,即可得16进制数。

4、十六进制-->二进制

只需要将16进制的每一位,用等值的4位二进制代替就可以。

5、八进制<-->二进制

八进制和二进制间的转换,与二进制和十六进制之间转换是一样的,只是将4位分组,改为3位分组即可。

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