数字电子技术基础简明教程PPT课件

1、模拟信号：在时间上和数值上连续的信号。数字信号：在时间上和数值上不连续的（即离散的）信号。uu模拟信号波形数字信号波形tt对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。第1页/共22页（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。（2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态和输出信号的状态之间的关系。 （3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。1、数字电路的特点、数字电路的特点第2页/共2

2、2页2、数字电路的分类、数字电路的分类（2）按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型（TTL型）和单极型（MOS型）两类。（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能，其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以前的状态有关。（1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规模（LSI，每片数千器件）和超大规模（VLSI，每片器件数目大于1万）数字集成电路。集成电路从应用的角度又可分为通

3、用型和专用型两大类型。第3页/共22页另一状态一种状态一、逻辑代数（布尔代数、开关代数）逻辑： 事物因果关系的规律逻辑函数: : 逻辑自变量和逻辑结果的关系),(CBAfZ 逻辑变量取值：0、1 分别代表两种对立的状态高电平低电平真假是非有无1001第4页/共22页二、二进制数表示法1. 十进制（Decimal）- 逢十进一数码：0 9位权：01234105104103102101 2. 二进制（Binary） - 逢二进一数码：0 ，1位权：2 ) 1011 (012321212021 10) 12345 (i10i221012105107103104101 10) 75 143. (2 )

4、 11 101. (210122121212021 第5页/共22页3. 八进制（Octal）- 逢八进一数码：0 7位权：8) 41 .37 (210181848783 4. 十六进制 (Hexadecimal) -逢十六进一数码：0 9 , A(10) , B(11) , C(12) , D(13) , E(14) , F(15)位权：i 8i 1616) 7F 2A. (210116151671610162 任意(N)进制数展开式的普遍形式：iiNkD ikiN 第 i 位的系数 第 i 位的权第6页/共22页5. 几种常用进制数之间的转换(1) 二-十转换： 将二进制数按位权展开后相加

5、2) 11 .101 (210122121212021 10)75 . 5(25 . 05 . 014 (2) 十- -二转换：整数的转换-连除法210) () 26 ( 26213余数206213202 110111010除基数得余数作系数从低位到高位第7页/共22页210) () 1258 . 0 ( 1101 . 00. 8125 21. 6250 21. 2500 20. 5000取整1100. 62500. 2500乘基数取整数作系数从高位到低位小数的转换-连乘法快速转换法：拆分法( 26 )10= 16 + 8 + 2= 24 +23 + 21= ( 1 1 0 1 0 )2 若小

6、数在连乘多次后不为 0，一般按照精确度要求(如小数点后保留 n 位)得到 n 个对应位的系数即可。 21. 0000116 8 4 2 1第8页/共22页(3) 二-八转换:82) () 111 101 10 ( 25757(4) 八-二转换:每位 8 进制数转换为相应 3 位二进制数28) () 47 .31 ( 011 001. 100 111每 3 位二进制数相当一位 8 进制数28) () 64 375. ( 011 111 101. 110 100082) () 1 1 0 0 0 1. 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 ( 002341. 062第9页/共22页（5）二-十六

7、转换：每 4 位二进制数相当一位 16 进制数16210) () () 26 ( 1010 11AA1（6）十六-二转换：每位 16 进制数换为相应的 4 位二进制数216) () 6 C . AF 8 ( 0 0 0 1216) () F 2 . 8 D E ( 0 1 1 11 1 1 1. 0 1 0 10 0 1 10 1 1 0 1 0 1 1. 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 ) () 1 0 0 . 0 1 1 0 1 1 0 1 1 (162 2 . 6 B 10000000第10页/共22页编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。二进制代码：编码后的二进

8、制数。用二进制代码表示十个数字符号 0 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）几种常见的BCD代码：8421码余 3 码2421码5211码余 3 循环码其他代码：ISO 码，ASCII（美国信息交换标准代码）二- -十进制代码：第11页/共22页0十进制数1234567898421 码余 3 码2421(A)码5211 码余3循环码0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 01 0 0 01 0 0 11 0 1

9、 01 0 1 11 1 0 00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 1 1 10 0 0 00 0 0 10 1 0 00 1 0 00 1 0 10 1 0 10 1 1 11 0 0 01 0 0 11 1 0 01 1 0 11 1 0 11 1 1 11 1 1 10 0 1 00 1 1 00 1 1 11 1 0 01 1 1 01 0 1 0权8 4 2 12 4 2 15 2 1 1几种常见的 BCD 代码第12页/共22页1. 1. 1 基本和常用逻辑运算一、三种基本逻

10、辑运算1. 与逻辑：当决定一事件的所有条件都具备时，事件才发生的逻辑关系。功能表1. 1 基本概念、公式和定理基本概念、公式和定理灭灭灭亮断 断断 合合 断合 合与逻辑关系开关A开关B灯Y电源ABY第13页/共22页真值表 （Truth table）逻辑函数式 与门（AND gate)逻辑符号与逻辑的表示方法：ABY&000100011011ABBAY 功能表灭灭灭亮断 断断 合合 断合 合ABYABY第14页/共22页2. 或逻辑： 决定一事件结果的诸条件中，只要有一个或一个以上具备时，事件就会发生的逻辑关系。BAY 或门（OR gate) )或逻辑关系开关A开关B灯Y电源真值表逻辑

11、函数式逻辑符号011100011011ABYABY1第15页/共22页3. 非逻辑： 只要条件具备，事件便不会发生；条件不具备，事件一定发生的逻辑关系。真值表逻辑函数式A Y 逻辑符号非门（NOT gate)非逻辑关系1001AY1开关A灯Y电源RAY第16页/共22页二、逻辑变量与逻辑函数及常用复合逻辑运算1. 逻辑变量与逻辑函数在逻辑代数中，用英文字母表示的变量称为逻辑变量。在二值逻辑中，变量的取值不是 1 就是 0 。逻辑函数：如果输入逻辑变量 A、B、C 的取值确定之后，输出逻辑变量 Y 的值也被唯一确定，则称 Y 是 A、B、C 的逻辑函数。并记作 CBAFY, 原变量和反变量：字母上面无反号的称为原变量，有反号的叫做反变量。逻辑变量：第17页/共22页(1) 与非逻辑 (NAND)(2) 或非逻辑 (NOR)(3) 与或非逻辑 (AND OR INVERT)(真值表略)1110ABY 10 00 11 01 1CDABY 3AB&1YBAY 210002. 几种常用复合逻辑运算ABY1Y2Y1、Y2 的真值表AB2Y1AB&CD3Y1第18页/共22页(4) 异或逻辑(ExclusiveOR)(5) 同或逻辑(ExclusiveNOR)( (异或非) )AB=14YBABABAY 401100 0 0 1 1 01 1 AB=15YBAY 5= AB