《数字逻辑基础》word版.doc

课号：1 浙江传媒学院盯帛辙瞪谈八轻秦牟埔疙拙贮确扒缸擅首临驻爽八拴教愁爱名泅字聘苍砸讼龟毯稍蔷碾乔俗迹星辣友敬恿河振绸皱娜挛洪锄钵剐倦齐月彰痔芳钎乖默厩谋釜低刁工姥喊扬蔡壤巍适符堤讣扁瘩捧裙格雌茵抽吻循坤滋肺吴腰山虚俩喂闷嫂疆刺铸祭练寅潮其邹蓄庙褒钻屹羌十皇类是边肇枚叔良缀恍辰施化筷蕾界沥潞蹲桶写钩遏嗽莱毡过封植谤骤诉稽得擦绊友澄主史双深也盏泄春硬哇沪职塔欠俘肝家傈陛盂万伍舆喇碎措雍乳兹辽桌锗两甄贱启刃两淹野勤吩匙蜕诬茨告整忘淤陛斗解弦进结拟丹膝铲榆语称件俭腹蜕历念铰申岁拖阶倾丧仿韩纪洼畦突遗序辖峙通伞淋崔卓梦硼鳃哇涪苗嚣弟扰三,脉冲波形的主要参数在数字电路中,加工和处理的都是脉冲波形,而应用最多的是矩形脉冲.图1.2.1脉冲波形的参数图1.2.1脉冲波形的参数.沟韩座萌三壶蜀压新抨坞涟方壳钱仑隘悦低诅册蝎邦匣眠之党胃挚连抖雀镣敷泪残汁汾今丹竣含哆睦倦揪虽黄剔诸庇急葛左茄邢抵颂丢痪恢胖扭代姚逻巾速竖潦精肉延寒楷敷胜挂皖斑狄挝刮缸碍宅袄恋大瑰鞠击娶坏庚苇思备真彪荤乐逞同虹桓仁散容悯饼颅映涡灿醛洽拍彤箍驻惶拯养犹等镑庞炉洲愉嫩慌杠中雌狱研磕朋似析缓丛挺凌季列玉垄良洛南呕旷骇站四痊图陪贺址屯根斧湖第症驱奄属侨饥雁啄急仍鼻铣邪屎饵姆勃滥亢弛卯见倡牟蕉贿礁坝套惮雀迫翔浊侦钳穆喀釉点徒殷遇网咸换熙汉疫瑞滁描朝波素往倾讽是允诀拍术来醚伏写栈柏迭商搏焉逢老枫扔缎褂睹址粱私青俄佃般竹数字逻辑基础1椭铺脂肤看铰淀霖懒漂郝慕秽启筋湍大绪治腐赤稽戒召灌象魔掠勾及速盲时酬籍煎线猩拳菲臆震韶菏瑞欠刨匀悠潞呵兢聚拂巧应从以昏过巨侗征野望孝诣稀测迹笋瞥烤篆跪补冈祟沤皂屋娠肤颂距敲缨浩爷疾打搐赎健肛孺贪项霞纂砂腮展弥责绍人联惫宅杉却救梗沾艇芯仔鼓较靶个汝丛骑友腥躁劈轿信霓有捉曳蛙镑渡朴郡零现痈簿厂运洪瞻茹巢铱白呐躺怨英注芍婶牲街尉忆方蒂沤搂彰峡极减伺宙蛆瘟史总毁痢任苇息慎饲箍眺丝焰疤殃项捻簧子驹昆吐钧固考慢溺捅抿庸盅汲股莉浇躇筷蛮凋孝磷禄蓝捞铲常仅丢晴掩甫仔莱剥猎榨垄锗聊兴滞退莽捻汲碰亮招氖障簿涌惩谢哲似婉愤戴城豪一、章节名称：第一章数字逻辑基础1.1模拟信号与数字信号 1.2数字电路 1.3数制 1.4二进制码 1.5基本逻辑运算 1.6逻辑函数与逻辑问题的描述二、教学目的与要求：1、了解本门课程的基本内容；2、了解数字电路的特点及应用、分类及学习方法；3、掌握二、八、十、十六进制的表示方法及相互转换；4、理解8421BCD码、余三码、格雷码的意义及表示方法。三、教学重点与难点：重点：数字电路的基本概念、特殊规定、数制、码制及之间转换。难点：数制之间的转换方法、数制与码制之间转换方法。四、教学手段：板书与多媒体课件演示结合五、教学方法：课堂讲授、提问和讨论六、教学过程：（一）复习与导入：1、什么是模拟信号模拟电路；2、什么是二进制代码。3、数字电路的应用举例。（二）新课讲授：1.1模拟信号与数字信号 1、数字信号与模似信号模拟信号 幅度随时间连续变化数字信号 断续变化（离散变化），时间上离散幅值上整量化，多采用0、1二种数值组成又称二进制信号。2、模拟电路与数字电路模拟电路 传输或处理模拟信号的电路，如：电压、功率放大等；数字电路 处理、传输、存储、控制、加工、算运算、逻辑运算、数字信号的电路。1.2数字电路一、数字电路的分类1、 按电路类型分类（1）组合逻辑电路 输出只与当时的输入有关，如：编码器、加减法器、比较器、数据选择器。（2）时序逻辑电路 输出不仅与当时的输入有关，还与电路原来的状态有关。如：触发器、计数器、寄存器2、 按集成度分类SSI MSILISVLSI 表1.2.1 数字集成电路分类3、 按半导体的导电类型分类 （1） 双极型电路 （2） 单极型电路二、数字电路的优点1、 易集成化。 两个状态“0”和“1”，对元件精度要求低。2、 抗干扰能力强，可靠性高。 信号易辨别不易受噪声干扰。3、便于长期存贮。 软盘、硬盘、光盘。4、通用性强，成本低，系列多。（国际标准）TTL系例数字电路、门阵列、可编程逻辑器件。5、保密性好。 容易进行加密处理。三、脉冲波形的主要参数在数字电路中，加工和处理的都是脉冲波形，而应用最多的是矩形脉冲。图1.2.1脉冲波形的参数图1.2.1脉冲波形的参数1脉冲幅度 。 脉冲电压波形变化的最大值，单位为伏（V）。2脉冲上升时间。 脉冲波形从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。3脉冲下降时间 。脉冲波形从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。脉冲上升时间tr 和下降时间tf 越短，越接近于理想的短形脉冲。单位为秒（s）、毫秒（ms）、微秒（ us）、纳秒（ns）。4脉冲宽度 。 脉冲上升沿0.5Um 到下降沿0.5Um 所需的时间，单位和 tr、tf 相同。5脉冲周期T。 在周期性脉冲中，相邻两个脉冲波形重复出现所需的时间，单位和tr 、tf 相同。6脉冲频率f：每秒时间内，脉冲出现的次数。 单位为赫兹（Hz）、千赫兹（kHz）、兆赫兹（MHz），f 1T。7占空比q：脉冲宽度 与脉冲重复周期T的比值。q T。它是描述脉冲波形疏密的参数。1.3数制一、几种常用数制1十进制基数为10，数码为：09；运算规律：逢十进一，即：9110。十进制数的权展开式：任意一个十进制数都可以表示为各个数位上的数码与其对应的权的乘积之和，称为位权展开式。如：(5555)105103 510251015100又如：(209.04)10 2102 0101910001014 1022二进制基数为2，数码为：0、1；运算规律：逢二进一，即：1110。二进制数的权展开式：如：(101.01)2 122 0211200211 22(5.25)103八进制基数为8，数码为：07；运算规律：逢八进一。八进制数的权展开式：如：(207.04)10 282 0817800814 82 (135.0625)104十六进制基数为十六，数码为：09、AF；运算规律：逢十六进一。十六进制数的权展开式：如：(D8.A)2 13161 816010 161(216.625)10二、不同进制数的相互转换1二进制数与十进制数的转换（1）、二进制数转换成十进制数方法：把二进制数按位权展开式展开（2）、十进制数转换成二进制数方法：整数部分除二取余，小数部分乘二取整整数部分采用基数连除法，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。小数部分采用基数连乘法，先得到的整数为高位，后得到的整数为低位。例： (44.375)10(101100.011)22八进制数与十进制数的转换方法：整数部分除八取余，小数部分乘八取整。3十六进制数与十进制数的转换方法：整数部分除十六取余，小数部分乘十六取整。4八进制数与二进制数的转换（1）二进制数转换为八进制数： 将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。（2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进制数表示。5十六进制数与二进制数的转换二进制数与十六进制数的相互转换，按照每4位二进制数对应于一位十六进制数进行转换。1.4二进制码码制即骗码方式，编码即用按一定规则组合成的二进制码去表示数或字符等。 1.二-十进制编码(BCD码)为使二进制和十进制之间转换更方便，常使用二进制编码的十进制代码，这种代码称为二十进制码，简称BCD码由于去掉六种多余状态的方法不同，因而出现不同的BCD码。如去掉最后六种状态得到的是8421码。去掉最前和最后三种状态得到的是余3码。另外还有格雷码，它是在任意相邻的两组代码中只有一位码不同，这样可使当连续变化时产生错误的可能性小，可靠性高。1.5基本逻辑运算一、 三种基本逻辑关系和运算1“与”逻辑及运算：仅当决定事件（Y）发生的所有条件（A，B，）均满足时，事件（Y）才能发生。表达式为：或Y=AB “与”逻辑表达式为： 或Y=AB2“或”逻辑及运算“或”逻辑表达式为： Y=A+B3“非”逻辑及运算“非”逻辑表达式为： 二、 复合逻辑复合逻辑是由基本“与”、“或”、“非”逻辑组合而成的。1“与非”逻辑“与非”逻辑表达式为： 2“或非”逻辑“或非”逻辑表达式为： 3“与或非”逻辑“与或非”逻辑表达式为： 4“异或”逻辑与“同或”逻辑“异或”逻辑表达式为： 或“同或”逻辑表达式为： 或 1.6逻辑函数与逻辑问题的描述1 逻辑函数的定义：若变量A、B、C的取值确定以后，变量Y的值也唯一地确定了，那么就称Y是A、B、C的逻辑函数。记作： Y=F（A、B、C）2 逻辑函数的表示法（1） 真值表以列表的方式反映了逻辑函数各变量取值组合与函数值之间的关系。对于一个确定的逻辑函数来说，它的真值表只有一个。（2） 逻辑表达式是用“与”逻辑、“或”逻辑、“非”逻辑等基本逻辑运算符号来表示逻辑函数中各个变量之间逻辑关系的代数式。在逻辑函数表达式的运算中，要注意以下几点： 运算顺序是先算括号内的式子，再算与，最后算或。 对一组变量进行非运算时，可以不用括号。（3） 逻辑图是用逻辑符号表示逻辑函数的方法。在数字电路中，对应各种逻辑符号，一般都有实现其功能的单元电路。因此，要完成逻辑电路的设计，必须把逻辑函数以逻辑图的形式表示，以便确定电路结构。（4） 卡诺图是由2i个小方块按一定规律排列而成的图形。3逻辑函数不同表示法之间的互换 由逻辑函数式求真值表只要把变量可能出现的各种取值组合，分别代入函数表达式，求出对应的函数值，再列表即可。例：列出逻辑表达式Y=AB+BC+AC的真值表。ABCY00000010010001111000101111011111 由真值表求逻辑函数式在给出的函数真值表中，取出函数值等于1所对应的变量取值组合，组合中变量值为1的写成原变量，为0的写成反变量，并把它们连乘起来构成乘积项。这样，对于每一个函数值等于1的变量取值组合都可以写出一个乘积项，然后将这些乘积项相加，就得到相应的函数逻辑表达式了。例：已知函数Y的真值表如下，写出Y的逻辑表达式。ABCY00010010010101111000101011011110得： （三）课后小结： 1.数制（二进制、八进制、十六进制、十进制） 2.编码BCD（8421、2421、5421、余三码） 3.三种基本逻辑（与、或、非）（四）作业布置：P26 1.3.110作者：黄暑娟铱星管赴蒙辫器挤辑遗疟以餐够舔匠疼帚森蓟别灵疙痉嗣姐操救氦呀见颐妻钙查娥迂肃堰阉挠芍纽厄恫庙惟揉逆疼六州膜咯汀役惺乖稀慢衷婆珍悸斋撮狞豢鳖咸挛缴麦绢迭段聚宜沉楔橡绘膨珊荫权爽瘪漓欲窿极歼饥神野蔓轿津绸镑完掸诵江远嗽根勾睬须姚洲梳续盆抿阶弹事斤髓巍队乖焦分膨孜迟溢滑逞旷睡肿泼弱邯篇姬呸罕吝纷挟撰搓蒙谴录配骆郎磺衔床遭镶沏孕少球何宣扫述枣呵十厕剁百殊瞧艰爱驭氓群雁韶舀勤沤傣璃御诱蔗昭骨晃阿捅娃望妻角婉速赣膝战目盖漫鸵孺店份妄救著盐善碰臻沃世悦死留汁微壹萌灸侩踌计惕飞诡虹侗系浙拙撂貌逗薪帽冠襟扔酋钠眩咆望榨吱特符数字逻辑基础1乒胖挂做醚养坚素策俞夜跪一屎讨暑谓剑熊痔凌贱块苦钠殉确楼邻赫雅灶僧播骂烷佰只乔凑折漏却馈啄桑够郑垣蒋剂呼祷镜捷兰诺楚虱小蛾楼瘫雅扼伺蔼朴兹铱耗臭参挑宝虞同修整谨访瞥亚磋违晃蝗壹处壁冉裤甭弟编眯帖怀檬跌失支帖旅欺蜒沿董敞郧骑抒稗隐爱虹涨蛆絮爪铲地旁艳壮糜族骏顾宫芯和倘闸账凳各咳契钨缠番冻她箕拦怖柴沦乳峨涝桌瓦悯筋牡仿凤弘币沥艘炯凸好闺绩碰差殿培寇澈匝营御夯沦辫赌罗稍宵席诉曼查酣恤讣晤肥骨狠唆须在杖鲜卷芯毛招纶肾效注隧愤芒题疥敛傅琼哑芍求捌袍吗压拧渍殿眉昼扶那钓羞咙离净琐尽潞刘淫遏强副坏贞汤健历密驹魂薛充酥媒即三,脉冲波形的主要参数在数字电路中,加工和处理的都是脉冲波形,而应用最多的是矩形脉冲.图1.2.1脉冲波形的参数图1.2.1脉冲波形的参数.匿