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本章小结
逻辑代数的公式和定理、逻辑函数的表示方法和逻辑函数的简化方法,是分析和设计数字逻辑电路的数学工具。传统的逻辑函数的表示方法有真值表、逻辑函数表达式、卡诺图和逻辑图4种,它们之间可以任意地转换,根据具体的使用情况,可以选择最适当的一种方法,表示所研究的逻辑函数。卡诺图曾经是数字逻辑电路设计中的一种重要工具,但随着电子设计自动化(EDA)技术的出现,其历史使命即将结束,因此本教材仅简单介绍这种工具,主要介绍基于Verilog HDL的数字逻辑电路及系统的设计。
Verilog HDL是EDA技术的重要组成部分。本章介绍Verilog HDL的基本知识,包括语法结构、变量、语句、模块和不同级别的电路设计和描述,为今后的数字逻辑电路与系统的设计打下基础。
Verilog HDL具有行为描述和结构描述功能,可以对系统级(System Level)、算法级(Algorithm Level)和寄存器传输级(RTL,Register Transfer Level)等高层次抽象级别进行电路设计和描述,也可以对门级(Gate Level)和开关级(Switch Level)等低层次的抽象级别进行电路设计和描述。
逻辑函数的简化是设计优化的过程之一,但由于EDA技术的出现,简化过程一般由EDA工具自动完成,设计者对这方面的过问很少甚至完全不过问,因此本章仅介绍了公式简化法,以达到使读者了解简化的意义和目的。
常用的逻辑函数表达式有5种,即与或式、或与式、与非与非式、或非或非式和与或非式。各种表达式之间可以互相转换。在设计实际的数字系统时,根据所用器件的要求,可以将表达式转换成满足器件需要的形式,并画出对应的逻辑图,实现数字系统的设计。