搞電源開發(fā)也有8年多了,有些厭倦,電源方面的知識點(diǎn)看了很多,懂一點(diǎn)電源,但是縱觀電子技術(shù)領(lǐng)域,僅僅懂一點(diǎn)電源技術(shù)其實(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的.于是有了搞數(shù)字電路的念頭.

    之前也斷斷續(xù)續(xù)的寫了一些代碼,但總感覺是浮在表面上的功夫,對于數(shù)字電路的理解很膚淺,僅僅停留在各種邏輯門的層次.這段時(shí)間想了很多,感覺目前的自己更想學(xué)一點(diǎn)數(shù)字電路,更想把各類數(shù)字功能電路以及CPU的底層工作原理弄通,弄精.可能這又得花上八九年的時(shí)間了,那又如何呢?

    活著不就是不斷地折騰嗎,是不是.

    市面上鋪天蓋地的是各類功能芯片,做單片機(jī)開發(fā)的工程師應(yīng)該更有體會(huì).需要什么功能,只需要增加相應(yīng)的集成芯片就行了,至于說芯片的工作原理,也就僅僅局限在技術(shù)手冊層面的理解吧.

    都知道數(shù)字電路其實(shí)就只有兩個(gè)狀態(tài),開和關(guān).但是幾乎所有的數(shù)字系統(tǒng)都是由開和關(guān)組成的,這就是數(shù)字電路的力量,也是它深深吸引我的地方.

    我想把數(shù)字電路的學(xué)習(xí)研究當(dāng)作自己的業(yè)余愛好,慢慢地學(xué),慢慢地練,一點(diǎn)一點(diǎn)的積累自己的技術(shù),不急躁,不浮躁,打呆仗,打硬仗,這樣走下去總會(huì)有一點(diǎn)收獲吧.

    和諸位有此志向的朋友們共勉.

    先將準(zhǔn)備寫的知識點(diǎn)羅列出來吧,這一帖想接著<<【我是工程師第四季】0和1的故事>>繼續(xù)寫.先期準(zhǔn)備先寫一點(diǎn)通過三極管實(shí)現(xiàn)各類門電路,接著準(zhǔn)備通過各類邏輯門電路組建常規(guī)的功能電路,諸如計(jì)數(shù)器,加法器,鎖存器,觸發(fā)器,存儲(chǔ)器,譯碼器,移位寄存器,存儲(chǔ)器等數(shù)字電路,最終目的是想通過各類邏輯電路搭建出一個(gè)簡易的CPU出來.

    工程量非常大,權(quán)當(dāng)自己的業(yè)余愛好,這樣沒有壓力,應(yīng)該可以長久的堅(jiān)持下來.

    邏輯門電路搭建CPU，目前主流的方法是通過FPGA實(shí)現(xiàn)，需要掌握VERLOG語言，直接用邏輯門電路制作CPU周期長，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。不過我還是想先用邏輯門電路搭出來，這樣對于底層的原理會(huì)理解的更加透徹深刻。

    先從最基本的邏輯門電路的實(shí)現(xiàn)開始吧，有興趣的朋友可以一起學(xué)習(xí)。越來越覺得把電子技術(shù)當(dāng)作愛好比當(dāng)作謀生的手段能夠走的更遠(yuǎn)，走的更長。

    三極管組成的與門電路，和之前的二極管以及繼電器組成的與門電路類似，只是實(shí)現(xiàn)的手段不同而已，其實(shí)原理大同小異。

    三極管組成的或門電路，如下圖所示：

    三極管非門電路以及時(shí)序圖如下所示：

    歡迎大家一起討論學(xué)習(xí)數(shù)字電路的知識點(diǎn)，以前我認(rèn)識的工程師給我灌輸?shù)挠^點(diǎn)是模擬電路難學(xué)，數(shù)字電路簡單。其實(shí)真實(shí)的情況并不是如此，數(shù)字電路個(gè)人認(rèn)為非常的繁瑣，和模擬電路比較，有過之而無不及。簡簡單單的兩個(gè)狀態(tài)開和關(guān)或者說零和一就可以幾乎囊括了電子世界的大半個(gè)江山，這簡單嗎，很顯然不簡單。說數(shù)字電路簡單的朋友，其實(shí)大多數(shù)人對于數(shù)字電路的理解僅僅是門外漢都算不上的層次。

    廣大的電源工程師其實(shí)很多人都不懂?dāng)?shù)字電路，至于底層驅(qū)動(dòng)的編程，CPU結(jié)構(gòu)的理解，RSIC架構(gòu)和CSIC架構(gòu)的區(qū)別，不同指令集的理解等等，其實(shí)幾乎都不懂，很多人連涉及的層次都達(dá)不到，僅僅是根據(jù)自己的理解就大言不慚的告訴新手們，數(shù)字電路簡單。個(gè)人覺得這是對廣大新手能力的扼殺，同時(shí)也是對剛?cè)腴T的新人的極大的不負(fù)責(zé)任。

    接下來準(zhǔn)備寫點(diǎn)用邏輯門組成的時(shí)序邏輯和組合邏輯電路，常規(guī)的各類觸發(fā)器等等。慢慢寫，學(xué)習(xí)鴻哥好榜樣，用一輩子的時(shí)間去學(xué)習(xí)，去寫帖子，寫高質(zhì)量的帖子，幫助更多的迷茫的新人們，同時(shí)也希望諸多老鳥們能一起加入進(jìn)來共同討論學(xué)習(xí)，謝謝。

    曾經(jīng)的我很迷茫，也理解新手們剛步入這個(gè)行業(yè)的痛楚，希望通過自己的努力能夠?qū)㈦娮蛹夹g(shù)寫的通俗大眾一點(diǎn)，幫助更多的后來者掃清入門階段的障礙。限于自己的水平，我自己遇到很多問題，也是邊寫邊學(xué)邊練。我想只要勤奮，總能在電子技術(shù)有所收獲吧。

    努力，和有志于電子技術(shù)行業(yè)的朋友們共勉。

    繼續(xù)更新。之前講解了通過三極管，二極管等器件構(gòu)建門電路。接下來開始正式講講數(shù)字電路。

    數(shù)字電路的基礎(chǔ)部件是門電路，而常規(guī)的門電路不過三種而已，與或非?？紤]到器件的制造工藝以及批量化生產(chǎn)等諸多問題，真正應(yīng)用較多的門電路是與非門以及或非門。通過與非門或者是或非門便可以組合出數(shù)字電路中的任意功能模塊電路（時(shí)鐘電路除外），很奇妙，也很好玩。所謂大道至簡，應(yīng)該便是此理。

    首先將與門電路進(jìn)行了仿真測試，通過設(shè)定輸入時(shí)序邏輯來控制輸出端的狀態(tài)，輸入和輸出的狀態(tài)關(guān)系表明與門電路一項(xiàng)重要的應(yīng)用功能，那就是使能功能，同時(shí)也表明了與門電路另一項(xiàng)功能，位與邏輯功能。

    接下來是或門邏輯電路，輸入端的邏輯電平也進(jìn)行了設(shè)置，從而控制輸出端的邏輯狀態(tài)?；蜷T應(yīng)用較廣的功能為位或功能，實(shí)現(xiàn)寄存器的按位或變化。

    繼續(xù)更新。

    最近一直在出差中，帖子的更新只能抽空進(jìn)行了。今天主要講的電路是非門電路。非門電路從邏輯控制的角度看就是輸入和輸出反相而已，實(shí)際工程應(yīng)用中，非門電路作用非常大。通過非門電路可以實(shí)現(xiàn)自激振蕩電路（方波時(shí)鐘信號），和與門以及或門組成與非門及或非門，用作緩沖器，使能控制端等等。

    針對與，或，非門再進(jìn)行一些補(bǔ)充吧。

    先說與門，之前帖子中提到與門有一項(xiàng)比較重要的作用就是作為使能端口的應(yīng)用。其實(shí)原理很簡單，最直觀的方法是觀察與門的真值表便可一目了然。

    與門相當(dāng)于乘法運(yùn)算，有零即為零，全一才初一。作為雙輸入與門，如果其中一個(gè)門作為使能端，一直處于低電平狀態(tài)，另一個(gè)輸入端口不管是何種狀態(tài)，輸出固定為零。當(dāng)使能端口置一，另一輸入端口則可以將數(shù)據(jù)輸送至輸出端口。

    上述與門使能電路，其使能端口為低電平使能，如果需要高電平使能如何處理呢，很簡單，前級加入一個(gè)非門電路即可解決這一問題。

    繼續(xù)更新。今天講講譯碼器的原理。

    譯碼器，顧名思義就是翻譯編碼的作用，說的專業(yè)點(diǎn)，就是可以將n位輸入碼轉(zhuǎn)換為2^n的輸出碼，說的通俗點(diǎn)就是能夠用較少的信號位表示較多的信號碼。為什么這樣做呢，集成芯片中，我們知道可謂寸土寸金，通過譯碼器可以節(jié)省很多的信號走線，極大的節(jié)約了芯片內(nèi)的空間，是不是很有意思？

    先給大家來個(gè)簡單一點(diǎn)的譯碼器，一二譯碼器。也就是說通過一個(gè)電信號可以表示兩個(gè)信號，原理很簡單，其實(shí)就是個(gè)非門而已。

    接下來升級一下，來個(gè)相對復(fù)雜一點(diǎn)的譯碼器，二四譯碼器。由該電路的名稱即可知道該譯碼器可以將兩個(gè)位信號表示為四種不同的狀態(tài)信號。

    通過上述我個(gè)人的理解描述以及電路時(shí)序圖，譯碼器的原理應(yīng)該說是比較明朗了，本質(zhì)思想就是想通過較少的電路信號表示相對較多的電信號，降低信號線的條數(shù)，達(dá)到節(jié)省電路面積的作用，就這么簡單。

    接下來考慮將使能電路和譯碼器電路結(jié)合起來。只有帶使能端口的譯碼器以及其他的功能數(shù)字電路才算是真正完整的數(shù)字電路。

    繼續(xù)更新。

    講講帶使能端口的二四譯碼器吧。結(jié)合我之前帖子中提到的，通常使用與門作為使能端口，這次也不例外。原理其實(shí)很簡單，就是在二四譯碼器的后級再加一級與門端口即可。當(dāng)使能端口為1低電平時(shí)，譯碼器的輸出不動(dòng)作，當(dāng)使能端口為高電平時(shí)，正常輸出。但是這樣的后級電路其實(shí)并不算完美，如果后級加上三態(tài)門電路就完美了。使能端口為高電平時(shí)，譯碼器正常輸出，當(dāng)使能端口為低電平時(shí)，譯碼器輸出端為高阻態(tài)，也就是斷開狀態(tài)。

    如果想讓使能端口低電平有效則需要在使能端口再接入一級非門電路即可，是不是覺得很簡單呢？變來變?nèi)ィ鋵?shí)還是與門，非門，的不同組合而已，是不是呢，各位看官。

    繼續(xù)更新，上一帖講解了譯碼器，接著就得講講編碼器了。

    編碼器的原理相當(dāng)于是譯碼器的逆過程，也就是將2^n的位碼轉(zhuǎn)換為n位的輸出碼。在信息的傳輸過程中，經(jīng)常涉及到編碼的過程。雖然原理很簡單，但是真正應(yīng)用都得時(shí)候，這是一門非常大的學(xué)問。比如在編碼的過程中實(shí)現(xiàn)加密，信息傳輸過程中為防止掉包現(xiàn)象，需要加入校驗(yàn)位等等操作，那是相當(dāng)?shù)姆爆崱?/strong>