數字邏輯電路C語(yǔ)言描述方法介紹

摘要：為了改進(jìn)數字邏輯電路教學(xué)方法以適應電子技術(shù)迅猛發(fā)展的需要，我們探索和實(shí)踐了數字邏輯電路教學(xué)的新方法，這就是基于計算機高級語(yǔ)言（C語(yǔ)言）的數字邏輯電路課堂教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)方法，本文重點(diǎn)介紹了本教學(xué)方法的特點(diǎn)以及實(shí)現方法。
關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；數字邏輯電路；C語(yǔ)言
中圖分類(lèi)號：G642 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913(2007)10-0090-03
　　
　　引言
　　
　　數字邏輯電路課是高等學(xué)校計算機科學(xué)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修基礎課。在計算機專(zhuān)業(yè)基礎課程中，它是微機原理與應用、微機接口技術(shù)、計算機組成與系統結構等課程的前導課程，有著(zhù)承上啟下的重要地位。該課程從電子計算機的基本硬件組成及數字電子技術(shù)著(zhù)手，對計算機的組成部件的基本電路工作原理展開(kāi)討論，使學(xué)生掌握有關(guān)計算機硬件方面的基礎知識，尤其是各數字邏輯電路的基本功能，構成整機數字系統的技術(shù)，為培養學(xué)生對硬件系統的分析、設計、開(kāi)發(fā)和使用能力打下最基本的基礎知識。

　　數字邏輯電路這門(mén)課程學(xué)習結果的好壞將對計算機專(zhuān)業(yè)的后續課程的學(xué)習產(chǎn)生很大的影響。數字邏輯電路是學(xué)好計算機專(zhuān)業(yè)基礎課的必要途徑，因此應該重視這門(mén)課程教學(xué)方法的改進(jìn)。為了改革目前的數字邏輯電路課教學(xué)方法，我們探索了新的數字邏輯電路教學(xué)方法，即基于計算機高級語(yǔ)言的數字邏輯電路教學(xué)方法。本數字邏輯電路教學(xué)方法的特點(diǎn)是用計算機高級語(yǔ)言C語(yǔ)言對數字邏輯電路的基本功能進(jìn)行描述和實(shí)驗，也就是用計算機高級語(yǔ)言對我們在數字邏輯電路課程中講解的全部基本數字邏輯電路進(jìn)行表示。本方法特別適合與計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，因為計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在學(xué)習數字邏輯電路課程之前都學(xué)習過(guò)了計算機高級語(yǔ)言C語(yǔ)言。這使得他們能夠較好的理解數字邏輯電路的這種表示方式，同時(shí)也能夠使他們在學(xué)習數字邏輯電路的這種表示方式中復習計算機的高級語(yǔ)言，并且可以擴展學(xué)生的知識面，培養和訓練學(xué)生的創(chuàng )新能力。它不但能夠進(jìn)行數字邏輯電路的基本教學(xué)，還可以用于數字邏輯電路的實(shí)驗教學(xué)和課程設計。
　　
1 數字邏輯電路的C語(yǔ)言描述
　　
　　C語(yǔ)言功能豐富，表達能力強，使用靈活方便，目標程序效率高，可移植性好，適合編寫(xiě)各種軟件，尤其是系統軟件，所以C語(yǔ)言已在諸多領(lǐng)域得到廣泛的應用。目前許多高等院校，都在計算機專(zhuān)業(yè)開(kāi)設了C語(yǔ)言課程。利用C語(yǔ)言可以編寫(xiě)出簡(jiǎn)潔、緊湊、高效的程序。C51是在完全支持標準C全部指令的基礎上添加了許多用來(lái)優(yōu)化8051指令結構的C的擴展指令而形成的，其程序結構也類(lèi)似于標準C程序的編寫(xiě)。隨著(zhù)嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展以及C語(yǔ)言在嵌入式應用中的不斷普及，C程序設計技術(shù)在嵌入式系統中將得到廣泛的應用。
　　數字邏輯電路通常分為組合數字邏輯電路和時(shí)序數字邏輯電路兩大類(lèi)，組合數字邏輯電路常用的描述方法是邏輯圖、邏輯代數式、真值表和卡諾圖，它們均可對同一個(gè)組合邏輯問(wèn)題進(jìn)行描述，知道其中的任何一個(gè)，就可以推出其余的三個(gè)。隨著(zhù)EDA技術(shù)的發(fā)展，目前又出現了硬件描述語(yǔ)言的數字邏輯電路描述法。與用硬件描述語(yǔ)言類(lèi)似的方法，本文探索了在微控制器中的C51程序描述法。例如對一個(gè)三變量的一致電路的描述：
　　三變量的一致電路就是當A、B、C三個(gè)變量一致時(shí)，電路輸出高電平；當三個(gè)變量不一致時(shí)，電路輸出低電平。
用邏輯代數式表示為：F=ABC+ 　

用C51語(yǔ)言描述為：
　　Main()
　　{ sbit a=P1.0; // 定義布爾輸入變量a是微控制器的P1.0口
　　sbit b=P1.1; // 定義布爾輸入變量b是微控制器的P1.1口
　　sbit c=P1.2; // 定義布爾輸入變量c是微控制器的P1.2口
　　sbit f=P2.0; // 定義布爾輸出變量f是微控制器的P2.0口
　　while(1){ // 無(wú)限循環(huán)
　　P1=0xff;
　　if (a==b==c)
　　f==1；
　　elsl f==0；
　　}
　　} // P1為輸入口，P2為輸出口
　　從以上的C51程序可以看出，這樣的數字邏輯電路描述方法，對于計算機專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，只要學(xué)習過(guò)C語(yǔ)言是非常容易理解的，而且用該方法描述的數字邏輯電路也容易用下面介紹的實(shí)驗方法中得到驗證。