研究數(shù)字邏輯電路可歸結(jié)為兩個主要問題:一是了解一個給定電路所實現(xiàn)的邏輯功能,稱為邏輯電路分析;二是根據(jù)實際問題提出的功能要求,構(gòu)造出實現(xiàn)指定功能的電路,稱為邏輯電路設(shè)計,簡稱邏輯設(shè)計或者邏輯綜合。
隨著集成電路技術(shù)的飛躍發(fā)展,數(shù)字邏輯電路的分析和設(shè)計方法在不斷發(fā)生變化??纱篌w歸納如下:
傳統(tǒng)方法:傳統(tǒng)方法是建立在小規(guī)模集成電路基礎(chǔ)之上的,它以技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)作為評價一個設(shè)計方案優(yōu)劣的主要性能指標(biāo),設(shè)計時追求的是如何使一個電路達(dá)到最簡。但一個最簡的方案并不等于一個最佳的方案,最佳方案應(yīng)滿足全面的性能指標(biāo)和實際應(yīng)用要求。所以,用傳統(tǒng)方法求出一個實現(xiàn)預(yù)定功能的最簡電路結(jié)構(gòu)之后,往往要根據(jù)實際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。傳統(tǒng)方法始終是邏輯電路分析和設(shè)計的基本方法。
采用中、大規(guī)模集成電路進(jìn)行邏輯設(shè)計的方法:中、大規(guī)模集成電路芯片內(nèi)部容納的邏輯功能越來越強,使得實現(xiàn)某種邏輯功能所需要的門和觸發(fā)器數(shù)量已不再成為影響經(jīng)濟指標(biāo)的突出問題。設(shè)計者面臨的問題是如何用各種廉價的中、大規(guī)模集成組件去構(gòu)造滿足各種功能的經(jīng)濟合理的電路。此時,要求設(shè)計者充分了解各種器件的邏輯結(jié)構(gòu)和外部特性,做到合理選擇器件,充分利用每一個已選器件的功能,用靈活多變的方法完成各類電路或功能模塊的設(shè)計。
采用pld進(jìn)行邏輯設(shè)計的方法:可編程邏輯器件(pld)的出現(xiàn),給邏輯設(shè)計帶來了一種全新的方法。人們不再用常規(guī)硬線連接的方法去構(gòu)造電路,而是借助豐富的計算機軟件對器件進(jìn)行編程燒錄來實現(xiàn)各種邏輯功能,這給邏輯設(shè)計帶來了極大的方便。
計算機輔助邏輯設(shè)計:面對日益復(fù)雜的集成電路芯片設(shè)計和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計,人們不得不越來越多地借助計算機進(jìn)行輔助邏輯設(shè)計。目前,已有各種設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)的軟件在市場上出售。計算機輔助邏輯設(shè)計方法正在不斷推廣和應(yīng)用。不少人認(rèn)為計算機設(shè)計自動化已形成計算機科學(xué)中的一個獨立的學(xué)科。