研究數(shù)字邏輯電路可歸結為兩個主要問題: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,構造出實現(xiàn)指定功能的電路,稱為邏輯電路設計,簡稱邏輯設計或者邏輯綜合。
隨著集成電路技術的飛躍發(fā)展,數(shù)字邏輯電路的分析和設計方法在不斷發(fā)生變化。可大體歸納如下:
傳統(tǒng)方法:傳統(tǒng)方法是建立在小規(guī)模集成電路基礎之上的,它以技術經(jīng)濟指標作為評價一個設計方案優(yōu)劣的主要性能指標,設計時追求的是如何使一個電路達到最簡。但一個最簡的方案并不等于一個最佳的方案,最佳方案應滿足全面的性能指標和實際應用要求。所以,用傳統(tǒng)方法求出一個實現(xiàn)預定功能的最簡電路結構之后,往往要根據(jù)實際情況進行相應調(diào)整。傳統(tǒng)方法始終是邏輯電路分析和設計的基本方法。
采用中、大規(guī)模集成電路進行邏輯設計的方法: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)濟指標的突出問題。設計者面臨的問題是如何用各種廉價的中、大規(guī)模集成組件去構造滿足各種功能的經(jīng)濟合理的電路。此時,要求設計者充分了解各種器件的邏輯結構和外部特性,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計。
采用pld進行邏輯設計的方法:可編程邏輯器件(pld)的出現(xiàn),給邏輯設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造電路,而是借助豐富的計算機軟件對器件進行編程燒錄來實現(xiàn)各種邏輯功能,這給邏輯設計帶來了極大的方便。
計算機輔助邏輯設計:面對日益復雜的集成電路芯片設計和數(shù)字系統(tǒng)設計,人們不得不越來越多地借助計算機進行輔助邏輯設計。目前,已有各種設計數(shù)字系統(tǒng)的軟件在市場上出售。計算機輔助邏輯設計方法正在不斷推廣和應用。不少人認為計算機設計自動化已形成計算機科學中的一個獨立的學科。