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線性編碼器

线性编码器是一种传感器、换能器或读取头,与一个用于编码位置的标尺配对使用。该传感器读取标尺刻度,将编码的位置转换为模拟或数字信号,随后可通过数字读出(DRO)或运动控制器将其解码,从而确定具体位置。 编码器可以分为增量式和绝对式两种类型。在增量式系统中,位置是通过随时间变化的运动来确定的;而在绝对式系统中,运动则是通过随时间变化的位置来确定的。线性编码器技术包括光学、磁感应、电容以及涡流等多种形式。光学技术包括阴影成像、自成像和干涉测量…

优先编码器

优先编码器()是一种能将多个二进制输入压缩成更少数目输出的电路或算法。其输出是序数0到输入最高有效位的二进制表示。优先编码器常用於在处理最高优先级请求时控制。 如果同时有两个或以上的输入作用於优先编码器,优先级最高的输入将会被优先输出。下图是一位4线-2线编码器的例子,其中最高优先级的输入在功能表的左侧,而“x”代表无关项,即可是1也可是0,也就是说不论无关项的值是什么,都不影响输出,只有最高优先级的输入有变化时,输出才会改变。 优先编…

独热

独热()在數位電路和機器學習中被用來表示一種特殊的位元組或向量,該位元組或向量裏僅容許其中一位爲1,其他位都必須爲0。其被稱爲独热因爲其中只能有一個1,若情況相反,只有一個0,其餘爲1,則稱爲独冷(One-cold)。在統計學中,虚拟变量代表了類似的概念。 應用 有限狀態機 独热碼常常被用來表示一個有限狀態機的。如果使用二進制或格雷碼來代表狀態,則需要用到解碼器才能得知該碼代表的狀態。使用独热码來代表狀態的話,則不需要解碼器,因爲若第n…

高阻态

在电子学中,高阻态()表示电路中的某个节点具有相对电路中其他点相对更高的阻抗。这个概念在三态逻辑、上拉电阻中有所涉及。在硬件描述语言(如Verilog HDL和VHDL)中,高阻态通常用字母z来表示。

静态时序分析

静态时序分析(),或称静态时序验证,是电子工程中,对数字电路的时序进行计算、预计的工作流程,该流程不需要通过输入激励的方式进行仿真。 传统上,人们常常将工作时钟频率作为高性能的集成电路的特性之一。为了测试电路在指定速率下运行的能力,人们需要在设计过程中测量电路在不同工作阶段的延迟。此外,在不同的设计阶段(例如逻辑综合、布局、布线以及一些后续阶段)需要对时间优化程序内部进行延迟计算()。尽管可以通过严格的SPICE电路仿真来进行此类时间测…

複振器

複振器(Multivibrator),是一種用來產生在兩種狀態間變化的系統的電子電路,譬如說振盪器、定时器、触发器等等。最常見的形式是用來產生方波的非穩態振盪器。 複振器大致上可以分成3種: 非穩態複振器(astable multivibrator),這種電路不管在哪一種狀態中都不是穩定的;它持續的由一種狀態轉變到另一種狀態,這種複振器又被稱為弛張振盪器。 單穩態複振器(monostable multivibrator),它所處的兩種狀…

信号边缘

在电子学中,信号边缘(),或称信号边沿,是数字信号在两种逻辑电平(0或1)之间状态的转变。由于数字信号电平由方波来表示,因此这种状态的变化被称为“边缘”。 信号的一个正緣()是数字信号从低电平向高电平的转变。当接入的時脈訊號由低电平向高电平转变时,触发器电路被触发,而当接入的時脈訊號从高电平向低电平转变时,这种转变则被触发器电路忽略,那么我们称这个触发器电路为正緣触发的()。 与上升沿对应的概念为負緣(),它是指数字信号从高电平向低电平…

算術邏輯單元

算术逻辑单元(,縮寫:ALU)是一种可对二进制整数执行算术运算或位运算的组合逻辑数字电路。ALU 与浮点数运算单元(FPU)不同,后者仅对浮点数进行操作。ALU 是许多类型的计算电路的基本部件,这些计算电路包括计算机的中央处理单元(CPU)、浮点处理单元(FPU)和图形处理单元(GPU)。单个CPU、FPU 或 GPU 可能包含多个 ALU。 ALU 的输入包括需要运算的数据(也称为运算数)和表明了运算操作类型的指令码。ALU 的输出是…

Xilinx Vivado

Vivado Design Suite(也称为 Xilinx Vivado 或 Vivado)是 Xilinx 开发的用于 HDL 设计的合成和分析的软件套件,具有用于片上系统开发和高级综合的附加功能。,它取代了之前的 Xilinx ISE。 和较新版本的 ISE 一样,Vivado 包含了内置的逻辑仿真器 [https://www.xilinx.com/products/design-tools/isim.html ISIM] 。Vi…

计数器

在逻辑代数与電腦運算中,计数器是存储(有时还有显示)特定事件或过程发生次数的装置,往往与定時器訊號有关联。最常见的类型是有“时钟”输入线和多输出线的时序逻辑电路。输出线的值代表在二进制或BCD计数系统的数。每个施加到时钟输入的脉冲都会使计数器增加或是減少。 计数器电路通常由多个触发器级联连接而成。计数器在数字电路中使用非常广泛,會制成集成电路芯片以及作为更大集成电路的一部分。 电子计数器 在电子学中,可以用像触发器等寄存器型电路來实现计…

时间数字转换器

時間數字轉換器是在电子仪器仪表或信号处理当中将模拟信号转换成以时间表示的数字信号的儀器。时间数字转换器输出了每一个脉冲与所设起始点相比被记录下来的时间。时间数字转换器一般用于测量时间间隔在1纳秒到皮秒的范围时的应用。

寄存器堆

寄存器堆(register file)是CPU中多个寄存器组成的阵列,通常由快速的静态随机读写存储器(SRAM)实现。这种RAM具有专门的读端口与写端口,可以多路并发访问不同的寄存器。 CPU的指令集架构总是定义了一批寄存器,用于在内存与CPU运算部件之间暂存数据。在更为简化的CPU,这些架构寄存器(architectural registers)与CPU内的物理存在的寄存器一一对应。在更为复杂的CPU,使用寄存器重命名技术,使得执行期…

环形振荡器

环形振荡器是一种采用奇数个反向器(inverter or NOT gate)组成的环形电路。电路的输出是透過振荡产生两个电平(voltage level),也就是方波。如果採用偶数个反向器串接,會使得輸出電壓與輸入電壓相同,訊號沒有任何變化,因此无法形成环形振荡器。 环形振盪器的频率 f = \frac{1}{2nt} ,其中 t 為单个反向器的延迟时间,n 為反向器的个数。 参考资料 相關條目 波德圖 相位裕度 *

桶式移位器

桶式移位器(barrel shifter)是一種數位電路,可以在一個時脈週期內,將資料字進行特定位元數的移位。桶式移位器可以用一串的数据选择器實現,某一個数据选择器的輸出是其他数据选择器的輸入,其關係則視要位移的位元數而定。 例如,以一個四位元的桶式移位器為例,一開始的輸入是A, B, C及D,桶式移位器可以由輸入ABCD得到DABC、CDAB或BCDA,所有位元的資訊都會留下來,只是位置以循環組合的方式改變,桶式移位器有許多不同的應用…

空翻现象

空翻现象,又称为竞态现象,是数字电路中的一个术语,指在同一个时钟脉冲信号作用区间内,由于时钟脉冲的宽度过大,触发器出现在“0”“1”两逻辑信号中多次翻转的现象。它限制了同步RS触发器在实际工作中的正常应用。