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数值系统的状态模型PPT学习教案.pptx
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数值系统的状态模
型
在设
计数值
系统
时,必
须事
先
知道系
统所规
定的
几种逻
辑状
态
。在
以往的
数字
电
路的
设计
中
,二态
逻辑系
统和
三态逻
辑系
统
已为一
般的工
程设
计人员
所熟
知
。但是
,随着
大规
模集成
电路
技
术的发
展,在
进行
数值系
统设
计
时往
往需要
用到混
合技
术,将
ECL
、
TTL
、
CMOS
、
MOS
等
不同的器件连接起来。这些器件
之间的逻辑电平是不一致的。为
了描述这些器件的逻辑电平,前
面已经提到的用二态和三态来描
述数值系统的逻辑电平显然不
够,这就需要增加某些状态。另
外,建立双向开关电平及处理未
知状态等也需要引入其它状态。
下面概略介绍随着硬件设计
技术和仿真技术而发展起来的四
十
六态数
值系
统。
第
1
页
/
共
55
页
在对
数字
系
统进
行初级
仿真
时,一般采用二态数值系统,逻
辑“
1”(
或者“真”
)
和逻辑“
0”(
或
者“假”
)
就是系统的两种状态。
信号的状态只可能取二者之一。
在
VHDL
语言中,通常用
BI
T
数
据类型来描述这两种状态。例
如:
TYPE BIT
IS('0', '1');
7.1
二态数值系统
第
2
页
/
共
55
页
图
7-1
总线冲突电路实例
第
3
页
/
共
55
页
最简
单的数
值系
统是一
个信
号
源的系
统,用
二态
数值系
统就
能
很好
地描述
这样的
系统
。例
如
,由一
个反相
器构
成的数
值系
统
,当
输入为
“
0
”
时
,其输
出为
“
1”
;当输
入为
“
1”
时
,其
输出
为
“
0”
。
系统的
输入
和输出
在任
何
时候其
值只能
取这
两种状
态之
一
。
在数字电路和计算机原理的
有关书籍中经常可以看到这样一
个概念,即总线竞争
(
或者总线
冲突
)
。在某一条总线上,如果
有多个信号源以相同的强度值对
它进行驱动,则会产生总线竞
争,此时总线上的信号电平可能
是一个不能具体确定的逻辑电
平。对于这样的系统,如果要用
二态数值系统来描述是不行的,
因为二态中的“
0”
和“
1”
都无法
正
确地描
述其输
出。
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