数字系统发展及基本概念.pptx

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1、计算机发展及数字计算机发展及数字电子技术基本概念电子技术基本概念西安交通大学西安交通大学 电气工程学院电气工程学院 宁改娣宁改娣2/30Digital Logic Circuit第第第第1 1 1 1章章章章l1.1计算机的发展计算机的发展l1.2微处理器、微控制器及嵌入式处理器微处理器、微控制器及嵌入式处理器l1.3数字电子技术基本概念数字电子技术基本概念l1.4数字电子技术的重要性数字电子技术的重要性2023/5/282023/5/283/30Digital Logic Circuit1.1 1.1 计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展l计算机是数字电路的代表，其发展基本由电子

2、器件推动。计算机是数字电路的代表，其发展基本由电子器件推动。l真空电子管计算机真空电子管计算机1946.21955.10ENIAC服役服役9年年2023/5/282023/5/284/30Digital Logic Circuit1.1 1.1 计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展（续）（续）（续）（续）l晶体管计算机晶体管计算机l1960年，晶体管代替电子管年，晶体管代替电子管的的第二代第二代计算机出现在计算机出现在商业领商业领域、大学和政府部门的计算机。域、大学和政府部门的计算机。l配备配备:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。l语言：语

3、言：出现出现COBOL和和FORTRAN等高级语言，以单词、等高级语言，以单词、语句和数学公式代替了含混晦涩的二进制机器码。语句和数学公式代替了含混晦涩的二进制机器码。l新的职业新的职业出现：出现：程序员、计算机系统专家程序员、计算机系统专家等等由此诞生。由此诞生。2023/5/282023/5/285/30Digital Logic Circuit1.1 1.1 计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展 （续）（续）（续）（续）2023/5/282023/5/28l集成电路集成电路计算机计算机6/30Digital Logic Circuit1.1 1.1 计算机的发展计算机的发展计

4、算机的发展计算机的发展 （续）（续）（续）（续）l第四代量子、光子、生物等未来计算机第四代量子、光子、生物等未来计算机l“电子电子”计算机从真空管、晶体管、集成电路、超大规模计算机从真空管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路，集成电路，开关开关元件元件尺寸尺寸越做越小，然而由于量子效应的越做越小，然而由于量子效应的存在，集成电路技术现在正逼近其极限（存在，集成电路技术现在正逼近其极限（0.2nm的工艺的工艺）l基本单元基本单元-量子比特（量子比特（q-bit）可代表多个数，大数因式可代表多个数，大数因式分解分解ms级。目前计算机难以短期实现。级。目前计算机难以短期实现。l光子计算机光子计算机光

5、子比电子快，存储量大，能量消耗小。光子比电子快，存储量大，能量消耗小。l生物计算机生物计算机即脱氧核糖核酸（即脱氧核糖核酸（DNA）分子计算机）分子计算机。蛋蛋白质分子白质分子比电子元件小很多；生物芯片具有并行处理能力比电子元件小很多；生物芯片具有并行处理能力（快（快10万倍）；一旦故障可自我修复；具有生物活性，能万倍）；一旦故障可自我修复；具有生物活性，能够与人体大脑和神经系统相连。够与人体大脑和神经系统相连。2023/5/282023/5/287/30Digital Logic CircuitlCentralDeviceofamultichipMicroComputerSystemCPU(

6、ALU、Reg)lTwobasicarchitectures:“VonNeumann“-Architecture“Harvard“Architecturel“VonNeumann”-Architecture:SharedmemoryspacebetweencodeanddataSharedmemorybussesbetweencodeanddatal“Harvard”Architecture:TwoindependentmemoryspacesforcodeanddataTwomemorybussystemsforcodeanddata?1.2 1.2 微处理器、微控制器及嵌入式处理器微处理器

7、、微控制器及嵌入式处理器微处理器、微控制器及嵌入式处理器微处理器、微控制器及嵌入式处理器1 1、Microprocessor(Microprocessor(P)P)或或Microprocessor UnitMicroprocessor Unit（MPUMPU）微处理器）微处理器:P P如如Intel的的CPU（Intel80 x86）CPU存储器存储器（数据和指令）（数据和指令）数据总线数据总线地址总线地址总线冯冯诺依曼结构诺依曼结构CPU程序存储器程序存储器（或（或CACHE）数据存储器数据存储器DRAM数据总线数据总线数据总线数据总线地址总线地址总线地址总线地址总线双口双口RAM哈佛结构（

8、改进型）哈佛结构（改进型）8/30Digital Logic Circuit1 1 1 1、Microprocessor(Microprocessor(Microprocessor(Microprocessor(P)P)P)P)微处理器特点：微处理器特点：微处理器特点：微处理器特点：l多采用冯多采用冯.诺依曼结构；诺依曼结构；l普遍没有普遍没有DMADMA通道控制器、定时器等外设；通道控制器、定时器等外设；l普遍没有通用存储器及接口和普遍没有通用存储器及接口和IOIO接口，比如，接口，比如，微机原理学习的微机原理学习的Intel8088/8086Intel8088/8086，需要，需要244/

9、245/373244/245/373构成构成BUSBUS；Intel8087Intel8087浮点运算浮点运算协处理器，协处理器，8255PPI8255PPI、8253/8254Timer8253/8254Timer、8237DMA8237DMA、中断控制器中断控制器82598259、8250/82518250/8251串行串行通信接口等。通信接口等。l普遍功耗较大，如普遍功耗较大，如IntelIntel的的CPUCPU多在多在2020100W100W，PowerPCPowerPC最小也要最小也要5 510W10W。9/30Digital Logic Circuit1、Microprocess

10、or(Microprocessor(P)P)微处理器构成的典型系统微处理器构成的典型系统l多用于计算机，多用于计算机，Example:YourDesktopPCMicro Computer=Microprocessor(Micro Computer=Microprocessor(P)+P)+Memory+PeripheralsMemory+PeripheralsMicroprocessorCode-MemoryData-MemoryClockTimer/CounterAnalogueOutDigitalInAnalogueInDigitalInMemoryBusPeripheralBus10/

11、30Digital Logic Circuit比如，比如，MCS-51单片机单片机lNothingmorethanaMicroComputerasasinglesiliconchip!lGuaranteecostefficientandpowerfulsolutionsforembeddedcontrolapplicationslOver200independentfamiliesofClBothPArchitectures(“VonNeumann”and“Harvard”)areusedinsideMicrocontrollersl多用于实时控制多用于实时控制2 2、微控制器、微控制器、微控

12、制器、微控制器(Microcontroller(Microcontroller，C)C)或或或或（Micro-controller UnitMicro-controller Unit，MCUMCU）11/30Digital Logic CircuitlDSPCoreSimilartoaMicroprocessor(P),e.g.coreofacomputingsystemlAdditionalHardwareUnitstospeedupcomputingofsophisticatedmathematicaloperations:AdditionalHardwareMultiplyUnit(s)

13、AdditionaldatamemoryaddressesArithmeticUnit(s)AdditionalBusSystemsforparallelaccessAdditionalHardwareShifterforscalingand/ormultiply/divideby2nlDSPSimilartoaMicrocontroller(C)lIncludeaDSPcore+Peripheralsl适合于快速数字处理适合于快速数字处理Digital Signal Processor Core(DSP Core)DSPDigital Signal Processor Core(DSP Co

14、re)DSP核核核核以及以及以及以及DSPDSP12/30Digital Logic Circuitl狭义上讲，嵌入式处理器是一种处理器的狭义上讲，嵌入式处理器是一种处理器的IP核核（IntellectualPropertycore）l开发公司开发出处理器开发公司开发出处理器，本身不生产芯片，转让设计许可本身不生产芯片，转让设计许可l主要产品有：主要产品有：ARM（AdvancedRISCMachines）公司的）公司的ARM、SiliconGraphics公司的公司的MIPS、IBM和和Motorola联合联合开发的开发的PowerPC。l从广义上讲，从广义上讲，MPU、MCU、DSP等都叫

15、微处理器等都叫微处理器或嵌入式或嵌入式处理器。处理器。所有相关课程（微机原理、单片机、所有相关课程（微机原理、单片机、DSP、嵌入式、嵌入式系统）学习有类似性，系统）学习有类似性，基础是数字电子技术基础是数字电子技术。3 3、嵌入式处理器嵌入式处理器嵌入式处理器嵌入式处理器13/30Digital Logic Circuit1.3 1.3 数字电子技术基本概念数字电子技术基本概念数字电子技术基本概念数字电子技术基本概念l目前为止的目前为止的数字世界是数字世界是0和和1的世界的世界物质基础决定了物质基础决定了0、1世界世界电子开关电子开关数字运算规则简单数字运算规则简单0、1二进制数二进制数适合

16、逻辑运算适合逻辑运算0、1与与“真真”和和“假假”对应对应用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点性高等优点。2023/5/282023/5/2814/30Digital Logic Circuit1.3 1.3 数字电子技术基本概念数字电子技术基本概念数字电子技术基本概念数字电子技术基本概念l模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号2023/5/282023/5/28模拟信号：在时间上和数模拟信号：在时间上和数值上均是连续的。值上均是连续的。数字信号：在时间上和数字信号：在时间上和数值上均是离散的。数值上均是离散的。tV(t)高电平高电平低电平低电平

17、上升沿上升沿下降沿下降沿15/30Digital Logic Circuit有两种逻辑体制：有两种逻辑体制：正逻辑体制正逻辑体制规定：高电平为逻辑规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑，低电平为逻辑0。负逻辑体制负逻辑体制规定：低电平为逻辑规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑，高电平为逻辑0。正逻辑与负逻辑正逻辑与负逻辑正逻辑与负逻辑正逻辑与负逻辑数字信号是一种二值信号数字信号是一种二值信号高电平和低电平，可以由两个数高电平和低电平，可以由两个数字来表示（比如，字来表示（比如，1和和0）。如何表示呢？）。如何表示呢？逻辑逻辑0 逻逻辑辑0逻逻辑辑0逻辑逻辑1 逻辑逻辑1电源电压电源电压为为“强强1”

18、；0V为为“强强0”，实际为一区域，实际为一区域2023/5/282023/5/2816/30Digital Logic Circuit模拟信号的二进制数表示模拟信号的二进制数表示模拟信号的二进制数表示模拟信号的二进制数表示2023/5/282023/5/28要将一个模拟信号转换为数字信号，一般由模数转换器要将一个模拟信号转换为数字信号，一般由模数转换器（ADC）。比如，。比如，用用8位位ADC器件，器件，只能由只能由0255共（共（28）个整数个整数表示表示。第三个采样点的模拟值接近。第三个采样点的模拟值接近5V11111101。17/30Digital Logic Circuit1717模

19、拟信号的优点、缺点模拟信号的优点、缺点模拟信号的优点、缺点模拟信号的优点、缺点l优点优点：可以可以精确精确表示原表示原信号信号由于不存在量化误差，它可以对自然界物理量的真由于不存在量化误差，它可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述实值进行尽可能逼近的描述模拟信号处理比数字信号处理更简单。模拟信号的模拟信号处理比数字信号处理更简单。模拟信号的处理可以直接通过模拟电路组件（例如运算放大器处理可以直接通过模拟电路组件（例如运算放大器等）实现，而数字信号处理往往涉及复杂的算法，等）实现，而数字信号处理往往涉及复杂的算法，甚至需要专门的数字信号处理器。甚至需要专门的数字信号处理器。l缺点缺点：易

20、受易受干扰干扰，造成，造成信号信号失真失真不易不易储存储存、还原还原及控制及控制保密性差。比如模拟通信，尤其是微波通信和有线保密性差。比如模拟通信，尤其是微波通信和有线通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易得到通信内容得到通信内容P.42023/5/282023/5/2818/30Digital Logic Circuit1818数字信号的优点、缺点数字信号的优点、缺点数字信号的优点、缺点数字信号的优点、缺点l优点优点：所处理的数字信号只有两种取值所处理的数字信号只有两种取值(1 1、0 0）；）；电路抗干扰能力强，信息便于长期存储电路抗干扰能

21、力强，信息便于长期存储便于计算机处理、辅助设计等便于计算机处理、辅助设计等保密性好。比如，语音信号经保密性好。比如，语音信号经ADC后，可以先进后，可以先进行加密处理，再进行传输，在接收端解密后再经行加密处理，再进行传输，在接收端解密后再经数模转换（数模转换（DAC）还原成模拟信号。）还原成模拟信号。l缺点：缺点：只能表示只能表示信号信号的近似值的近似值占用频带较宽占用频带较宽，比如语音通信比如语音通信进行模进行模/数转换时会带来量化误差。数转换时会带来量化误差。P.42023/5/282023/5/2819/30Digital Logic Circuit脉冲信号的技术指标脉冲信号的技术指标脉

22、冲信号的技术指标脉冲信号的技术指标上升时间上升时间tr、下降时间下降时间tf、占空比占空比q2023/5/282023/5/28电子电路电子电路模拟电路模拟电路模拟信号模拟信号模拟信号模拟信号数字电路数字电路数字信号数字信号数字信号数字信号数字系统基本框架数字系统基本框架数字电路分类数字电路分类组合逻辑电路组合逻辑电路基本单元基本单元“门门”时序逻辑电路时序逻辑电路基本单元基本单元“触发器触发器”23/30Digital Logic Circuit门电路门电路门电路门电路l能实现逻辑运算的电路称为门电路（能实现逻辑运算的电路称为门电路（gatecircuits）。）。l每一种门电路的输入与输出

23、之间，都有一定的逻辑关系。每一种门电路的输入与输出之间，都有一定的逻辑关系。逻辑是指逻辑是指“条件条件”与与“结果结果”的关系。输入信号反映的关系。输入信号反映“条件条件”，输出反映输出反映“结果结果”。l利用门电路利用门电路可以可以组成具有各种逻辑功能的组成具有各种逻辑功能的组合逻辑组合逻辑电路电路。l除基本除基本“与与”、“或或”和和“非非”门电路之外，常用的门电门电路之外，常用的门电路还有与非、或非、与或非等门电路。所有门电路都有系路还有与非、或非、与或非等门电路。所有门电路都有系列化集成电路产品供选用。列化集成电路产品供选用。2023/5/282023/5/2824/30Digital

24、 Logic Circuit触发器触发器触发器触发器l触发器是具有记忆或存储触发器是具有记忆或存储1位二值信息的一种逻辑电路。它位二值信息的一种逻辑电路。它有两个稳定状态，可以存储有两个稳定状态，可以存储1位二值代码或数码，触发器具位二值代码或数码，触发器具有以下两个特点：有以下两个特点：1）有两种能自行保持的稳定状态，分别表示二进制数）有两种能自行保持的稳定状态，分别表示二进制数0和和1或或者二值信息逻辑者二值信息逻辑0和逻辑和逻辑1；2）在适当触发信号作用下，电路可从一种稳定状态转变到另）在适当触发信号作用下，电路可从一种稳定状态转变到另一种稳定状态；当触发信号消失后，电路能够保持现有状一

25、种稳定状态；当触发信号消失后，电路能够保持现有状态不变。态不变。2023/5/282023/5/2825/30Digital Logic Circuit基本电路元件基本电路元件:晶体三极管晶体三极管场效应管场效应管集成运算放大器集成运算放大器基本模拟电路基本模拟电路:信号放大及运算信号放大及运算(信号放大、功率放大）信号放大、功率放大）信号处理（采样保持、电压比较、有源滤波）信号处理（采样保持、电压比较、有源滤波）信号发生（正弦波发生器、三角波发生器、信号发生（正弦波发生器、三角波发生器、）2023/5/282023/5/282525/#/#模拟电路研究的问题模拟电路研究的问题模拟电路研究的问

26、题模拟电路研究的问题26/30Digital Logic Circuit基本电路元件基本电路元件门电路门电路触发器触发器基本数字电路基本数字电路组合逻辑电路（不具备记忆功能）组合逻辑电路（不具备记忆功能）时序电路（寄存器、计数器、脉冲发生器、时序电路（寄存器、计数器、脉冲发生器、脉冲整形电路）脉冲整形电路）可编程逻辑器件（可编程逻辑器件（PLD）存储器、存储器、A/D转换器、转换器、D/A转换器转换器其底层是半导体器件其底层是半导体器件2023/5/282023/5/282626/#/#数字电路研究的问题数字电路研究的问题数字电路研究的问题数字电路研究的问题27/30Digital Logic

27、 Circuit数字电路特点总结数字电路特点总结数字电路特点总结数字电路特点总结 电路结构简单，便于集成化电路结构简单，便于集成化 可靠性、稳定性和抗干扰能力强可靠性、稳定性和抗干扰能力强 数字运算的可重复性好数字运算的可重复性好 可完成数字运算和逻辑运算、信号存储等可完成数字运算和逻辑运算、信号存储等 容易采用计算机辅助设计容易采用计算机辅助设计 有可能通过编程改变芯片的逻辑功能有可能通过编程改变芯片的逻辑功能PLDPLD2023/5/282023/5/2828/30Digital Logic Circuit1.4 1.4 数字电路课程的重要性数字电路课程的重要性数字电路课程的重要性数字电路

28、课程的重要性是一门是一门电类专业必修电类专业必修的专业基础课程，的专业基础课程，这门课程的掌握情况这门课程的掌握情况直接关系到其它专业课程的学习和科研训练。直接关系到其它专业课程的学习和科研训练。是是单片机、微型计算机原理单片机、微型计算机原理的的先修课程先修课程是是走进数字时代的第一入门课程走进数字时代的第一入门课程大转折性课程大转折性课程是很多院校某些专业是很多院校某些专业考研考研课程课程数字电路是数字电路是实践性很强实践性很强的一门课程。数电实验的一门课程。数电实验是非常非是非常非常重要的一个学习环节，所以作为单独的一门课程常重要的一个学习环节，所以作为单独的一门课程，不及格，不及格要重

29、修实验。要重修实验。2023/5/282023/5/2829/30Digital Logic Circuit数字电路课程学时分配数字电路课程学时分配数字电路课程学时分配数字电路课程学时分配l课程和实验是教学计划中的2门课l数字电子技术：56 学 分：3.5l电子技术实验2：24 学 分：0.75l上课及实验教材：禁止盗版、严禁复印教材2023/5/282023/5/2830/30Digital Logic Circuit课堂教学考核形式课堂教学考核形式课堂教学考核形式课堂教学考核形式l平时成绩（平时成绩（20）l上课到课率上课到课率l作业（师生的一种沟通方式）作业（师生的一种沟通方式）l闭卷考

30、试（闭卷考试（80）2023/5/282023/5/2831/30Digital Logic Circuit每个学生都有自己的学习方法，个人建议：每个学生都有自己的学习方法，个人建议：抓住重点抓住重点重视实践重视实践:电子技术课程的实践性很强，掌握基本理电子技术课程的实践性很强，掌握基本理论知识，训练设计、组装、测试和排查故障等能力。论知识，训练设计、组装、测试和排查故障等能力。注意培养自学能力注意培养自学能力:电子技术是一门迅速发展的学科，电子技术是一门迅速发展的学科，必须靠不断学习，才能跟上发展步伐。必须靠不断学习，才能跟上发展步伐。重视课堂重视课堂:欢迎举手讨论，班干部多沟通维持纪律欢迎

31、举手讨论，班干部多沟通维持纪律按时完成作业按时完成作业，严格按照规定时间交作业。，严格按照规定时间交作业。课程学习方法课程学习方法课程学习方法课程学习方法2023/5/282023/5/283131/#/#33/30Digital Logic Circuit2023/5/282023/5/2834/30Digital Logic Circuit 模拟模拟模拟模拟与数字电路比较与数字电路比较与数字电路比较与数字电路比较2023/5/2834/#35/30Digital Logic Circuit模拟模拟模拟模拟与数字电路比较与数字电路比较与数字电路比较与数字电路比较2023/5/2835/#36

32、/30Digital Logic Circuit36模拟模拟模拟模拟与数字电路比较与数字电路比较与数字电路比较与数字电路比较信号处理方式的比较信号处理方式的比较比较因素比较因素模拟方式模拟方式数字方式数字方式修改设计的修改设计的灵活性灵活性修改硬件设计，或调整硬件参数修改硬件设计，或调整硬件参数元器件少、改变软件设置元器件少、改变软件设置精度精度元器件精度、老化、电源波动元器件精度、老化、电源波动A/DA/D的位数和计算机字长，算法的位数和计算机字长，算法可靠性和可可靠性和可重复性重复性受环境温度、湿度、噪声、电磁场、受环境温度、湿度、噪声、电磁场、大量连线等的干扰和影响大大量连线等的干扰和影

33、响大不受这些因素的影响不受这些因素的影响大规模集成大规模集成尽管已有一些模拟集成电路，但品种尽管已有一些模拟集成电路，但品种较少、集成度不高、价格较高较少、集成度不高、价格较高DSPDSP器件体积小、功能强、功耗小、一器件体积小、功能强、功耗小、一致性好、使用方便、性能致性好、使用方便、性能/价格比价格比高高 实时性实时性除开电路引入的延时外，处理是实时除开电路引入的延时外，处理是实时的的 由计算机的处理速度决定由计算机的处理速度决定FPGAFPGA高频信号的高频信号的处理处理可以处理包括微波毫米波乃至光波信可以处理包括微波毫米波乃至光波信号号按照奈准则的要求，受按照奈准则的要求，受S/HS/

34、H、A/DA/D和处和处理速度的限制理速度的限制2023/5/28/#37/30Digital Logic Circuit逻辑门电路逻辑门电路布尔代数布尔代数具有开关特性的半导体器件具有开关特性的半导体器件组合逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路脉冲产生和整形电路可编程逻辑电路ADCADC、DACDAC2023/5/282023/5/283737/#/#38/30Digital Logic CircuitEDA技术以计算机为基本工具、借助于技术以计算机为基本工具、借助于软件设计平台，自动完成数字系统的逻软件设计平台，自动完成数字系统的逻辑综合、布局布线、仿真等工作。最后辑综合、布局布线

35、、仿真等工作。最后下载到下载到PLD芯片，实现方案。芯片，实现方案。1、设计：、设计：在计算机上利用软件平台进行设计在计算机上利用软件平台进行设计设计方法设计方法原理图设计原理图设计HDL语言设计语言设计状态机设计等状态机设计等 EDA技术：技术：Electronic Design Automation基于基于基于基于PLDPLD的的的的EDAEDA2023/5/282023/5/283838/#/#39/30Digital Logic Circuit2、仿真、仿真3、下载、下载4、验证结果、验证结果实验板实验板下载线下载线2023/5/282023/5/283939/#/#40/30Digi

36、tal Logic Circuit设计方法的变化设计方法的变化设计方法的变化设计方法的变化l传统设计方法传统设计方法用教材介绍的用教材介绍的7474系列等数字通用集成电路来实现系列等数字通用集成电路来实现系统化分系统化分 子系统设计子系统设计 原理图原理图 调试调试 焊接元器件焊接元器件 制版制版 PCBPCB在实际使用中还存在一定的局限性，这就是它只适用于电路，而不适用于系统。在实际使用中还存在一定的局限性，这就是它只适用于电路，而不适用于系统。如果一个数字系统有多个外部输入和几十个、几百个甚至上千个记忆单元，如果一个数字系统有多个外部输入和几十个、几百个甚至上千个记忆单元，再用真值表、状态

37、表等工具来描述它、分析它、设计它，显然是不适当的，再用真值表、状态表等工具来描述它、分析它、设计它，显然是不适当的，也是无能为力的。也是无能为力的。l现代数字系统设计方法现代数字系统设计方法 采用可编程集成电路采用可编程集成电路(如可编程逻辑器件如可编程逻辑器件PLD)PLD)来实现。由于可编程逻辑来实现。由于可编程逻辑器件具有用户可编程的逻辑特性，用户可以在现场更改其内部功能，因器件具有用户可编程的逻辑特性，用户可以在现场更改其内部功能，因此，此，PLDPLD在数字系统中得到了越来越广泛的应用。在数字系统中得到了越来越广泛的应用。2023/5/282023/5/2841/30Digital

38、Logic Circuit模拟与数字电路比较模拟与数字电路比较（1 1）灵活性）灵活性模拟处理系统模拟处理系统：修改硬件设计，或调修改硬件设计，或调整硬件参数。整硬件参数。数字处理系统数字处理系统：改变软件设置。改变软件设置。例例：模拟滤波器，数字滤波器，自适模拟滤波器，数字滤波器，自适应滤波器应滤波器2023/5/282023/5/2842/30Digital Logic Circuit模拟与数字电路比较模拟与数字电路比较（2 2）精度）精度模拟处理系统模拟处理系统：元器件精度元器件精度数字处理系统数字处理系统：A/D的位数和计算机的位数和计算机字长，算法字长，算法2023/5/282023

39、/5/2843/30Digital Logic Circuit模拟与数字电路比较模拟与数字电路比较（3）可靠性和可重复性）可靠性和可重复性模拟系统模拟系统：受环境温度、湿度、噪声、受环境温度、湿度、噪声、电磁场等的干扰和影响大电磁场等的干扰和影响大数字系统数字系统：可靠性和可重复性好可靠性和可重复性好2023/5/282023/5/2844/30Digital Logic Circuit可重复性可重复性2023/5/282023/5/2845/30Digital Logic Circuit抗噪声干扰抗噪声干扰2023/5/282023/5/2846/30Digital Logic Circui

40、t模拟与数字电路比较模拟与数字电路比较（4 4）大规模集成）大规模集成模拟系统模拟系统：尽管已有一些模拟集成：尽管已有一些模拟集成电路，但品种较少、集成度不高、电路，但品种较少、集成度不高、价格较高价格较高数字系统数字系统：数字电路集成技术成熟，：数字电路集成技术成熟，发展快。发展快。集成度高、体积小、功能强、集成度高、体积小、功能强、功耗小、一致性好、使用方便、性能功耗小、一致性好、使用方便、性能/价格比高价格比高2023/5/282023/5/2847/30Digital Logic Circuit模拟信号处理是不可缺少的模拟信号处理是不可缺少的（5 5）实时性）实时性模拟系统模拟系统：除开电路引入的延时外，：除开电路引入的延时外，处理是实时的处理是实时的数字系统数字系统：由：由ADC速度、计算机的速度、计算机的处理速度决定处理速度决定2023/5/282023/5/2848/30Digital Logic Circuit模拟信号处理是不可缺少的模拟信号处理是不可缺少的（6 6）高频信号的处理）高频信号的处理模拟系统模拟系统：可以处理包括微波毫米波：可以处理包括微波毫米波乃至光波信号乃至光波信号数字系统数字系统：按照奈奎斯特准则的要求，：按照奈奎斯特准则的要求，受受S/H、A/D和处理速度的限制和处理速度的限制2023/5/282023/5/28