数字电路设计概述

    数字电路是一种用来进行一些计算机运算的电路，与普通电路不同的是，它需要用数字信号去完成运算的工作，这些运算包括算数的运算和逻辑的运算，在计算机科学中是很常见的一个内容。因为具有一定的数字处理功能，数字电路还有一个别称是数字逻辑电路。目前，数字电路设计发展非常迅速，对信号处理方式的改变做出了很大的贡献，在图像呈现、语音传递、相互通讯、雷达跟踪等方面都起到了很大的作用。
    最常见的数字电路设计方法是DSP，自从在80年代的诞生后，它的运用使得对信号的处理方式和传递方式变得更加迅速和简单，DSP的运用范围很广，这种微处理器内部有着特殊的结构，可以快速得实现对数字信号的处理。用DSP方法进行的数字电路设计，在单周期内就能完成对指令的完成，流水线式的指令在工作的时候以总线的形式分开，较多的寄存器也使得它具有处理速度较高、可处理的信息量较大的优点。但是当处理的信息较为复杂的时候，由于涉及到了多算法的任务，它的微处理器性质就会使处理能力受到抑制，每个周期的工作量也是一个被限制了的数字。

    80年代以后，出现了一种更为先进的数字电路设计方式，这就是在FPGA为基础的数字电路设计。FPGA是一种门阵列，依托它完成的数字电路设计在运行时具有可靠性高的优点，而且它的体积小、开发成本小，使得这种方式被广泛得应用在数字电路的设计中。FPGA的自由门数更多，由这么多的自由门连接起来而形成的用于运算的各个部分，只要完成框图级内的工作，这些门就可以使得更高级别的信号处理得以进行，大大提高了运算的工作量。
    FPGA包含的资源，可以完成规模较大的数字电路设计，因为它有很多资源可以实现逻辑的组合，数量较大的触发器又能帮助其完成复杂的逻辑运算。在加载新的设计方案的时候，它所用的时间非常少，可以让运算在短时间内完成。

    当然，FPGA并不完全是最好的，与DSP相比，它仍然具有一些缺点。运用哪种方式进行数字电路设计并不是看设计人员的喜好，而是要看处理任务的特点，根据这些特点来选择哪种设计更加符合完成任务所具备的要求。