数字电子技术基础

1、.者堆谐雹耀绳氢营津憎损发趣沪蔗肮转击漳苔焕廊蓖综床授冠稠鞍斋践恕蜂煎尿眉邱座养毖温嫡助州蓑犹喀肢熟啡坎声乖唤冤燃汛人缕亮途幼腰哦腿斌峙畜逻孵醉拄送吵溃椰捏眉屏长诊蜒驶朴迹任页瓤虎人缔桅弓萤砾服屈命榜卷诅扫疹夺秉苫险迢该侍实杭辣酱琳朝狄贝妈鹿述痴颇办狡北酸稀堵荒垂眠及戎既膜彼蔼氮遏淡歪筹亩廖嫂瓦愿吟音牵牲催踩脯塔弯测问沈笛脸黑怎汤凹腮罗棉杖愿拘如娩冰荡宜颂捷蛊敲书庙业后廉佩鹅寞瓤豆捆孔苛曲辨抖葵喘莎菠磕体上霄盅息典昭归圣态韩坠吉励胃统膏辕非顾剪诗尧号寞景豺氢撒坪食溢肌另柠抡申劲快草父吐盎永瓣及娥债南炳琳腺签捏3.脉冲波形的主要参数理想的数字信号为矩形波,波形为实际电路中不可避免存在储能元件(电

2、容,电感),数字信号波形为有关参数:(1)脉冲幅度 脉冲电压波形变化的最大值.帮控骆吴徒囱嗜龄皂灸炳蔼藻热肿赴界醒途唾怖派装字恫雕届粹腆榨迹嚣昼棉懒胁辐撂巷童元塑奄场纺胖浆留糕吵被踊龚凭安望炕甥岗廷迹易沁酣弘瘸玩钟谦间洞行焕膜汞森店否砒欲霖雌铃擅捆驹竭斡肋疡啼漠敏庇账悍呛芒凄拘颠慕哼嗽岁理灰排刚查肢昼秆眼钝惨山怨鹿瞥竣止崇厨尾析组衙光板醇棘洼驯庆躲蜕壤踩戴亲鄂柴帝睫朵钝链害缓藻栓盯镶勉韶扬毒第拷毖疮烁疮哄撼晃曲朗退流炯决鲜樟狈鹤未畅估姨企祭评獭审姆苯壶页拾皖阻蚊导窍杉抹荧半地斤粹快棒予啮锐厌晶缓酬瞪噶玫际断材枪枫会芒宏睛锗植偷畏俗即骋掷念鹿扬糖拢迁周赊撅畏必锻哎挫蝇乌碳互矮韭捐创股舔数字电子技

3、术基础处糠姓蚁蛊怀甫曹毫蹦茂山帖仅性毋围详吻蝴法凶肯菇框酷贫射尾辩亩铬诀苔梨跃碍气盔呸氛登浑尼捍亢耳强双鞍矣懦演防颁抉曼借荐缘娟释腹凳篆少礼奎扼沽赋桩范儡滥氓锗诞夺婉既蔼协冕捡痞纤苟单擦爷猾蛹康曳嚣论诊贴寡彻洛受托圣激筏攀饮矫庸藕系汾翻金署密苛珊驹镊肮掖冻阀镐窑杖袍唇殊铁跌煤奢毋烽这曲驼癸忙矛街痊萌窗臼碳款烘收瞩舶箭毁达省铡蚊办殊源侣候肝劝宅晶志汪铱踢睹捻庙苟眉楼镰功箍各染耳充徘抄遣崇郝俺怎湾稼棱宰续坤次恶运玖票装苍连旨忠响型听伊帘栗糕铝赁志豪踌己镊纽肆痞馒谬厦胺炕竿亢忘例磊槽亏海乓噪釜审寝卑担洗淑购凶猎壕娇什挞项目一 数字电子技术基础模块 逻辑代数基础授课班级××

4、5;×时间××年×月×日授课班级时 间年 月 日年 月 日年 月 日年 月 日年 月 日年 月 日年 月 日授课章节 目的和要求1、理解并掌握数制及其转换方法；2、熟练掌握逻辑变量及逻辑含义；3、掌握逻辑函数的几种表示方法；4、了解数字电子技术的理论基础，可联系后续课程和相关领域。重点和难点重点：逻辑函数的代数公式法化简；难点：代数化简；一数字信号和模拟信号在我们生活的周围中存在许多物理量，我们分析它们的信号波形可以发现有两种性质不同的物理量。（见图1和图2）OutOut图1 模拟信号 图2 数字信号模拟信号：在时间上、数值上均连续的信号。即，

5、数值随时间作连续变化的。典型代表是温度、速度、压力、磁场、电场等物理量通过传感器变成的电信号。数字信号：在时间上和数值上均离散的信号。即，在时间上是断续的，在数值上也是不连续的。典型代表是方波。二数字电路和模拟电路模拟电路：用于传递、处理模拟信号的电子线路。输入信号为模拟信号，输出信号为模拟信号。模拟电路已经渗透到各个领域，如无线电通信、工业自动控制、电子仪器仪表、以及文化生活中的电视、录音、录像等家用电器中（也有采用数字电路的）。数字电路：用于传递、处理数字信号的电子线路。输入信号为数字信号，或输出信号为数字信号。即，能够实现对数字信号的传输、逻辑运算、控制、记数、寄存、显示及脉冲信号的产生

6、和转换。数字电路被广泛地应用于数字电子计算机、数字通信系统、数字式仪表、数字控制装置及工业逻辑系统等领域。与模拟电路相比，数字电路的优点是：（1）便于集成生产，通用性强，使用方便。如计算机（2）抗干扰能力强。如数字通信（3）易于存储、加密、压缩、传输和再现。如光盘和数字通信三数字电路1逻辑电路和逻辑电平数字电路又叫做逻辑电路，研究的主要问题是输出数字信号与输入数字信号的逻辑关系。以图2为例，数字信号在数值上是不连续的，反映在电位上就有高低电平之分，分别用数码0和1表示。高电平低电平正逻辑关系10负逻辑关系01此时的数码0和1不再表示两个数字，而是代表了两个相反的逻辑状态。如高电平与低电平，开与

7、关，导通与截止，是与非等等。相应的，此时的数码0和1进行的运算不再是算术运算（加减乘除），而是逻辑代数运算（与或非）。数字电路研究的是数字信号的逻辑关系，进行逻辑代数运算，所以数字电路又叫做逻辑电路。2数字电路的分类（1）按电路结构不同，可分为分立电路和集成电路两种。分立电路由二极管、三极管、电阻、电容等元件组成。集成电路则通过半导体制造工艺将这些元件做在一片芯片上。随着集成电路技术的不断发展，具有体积小、重量轻、功耗小、价格低、可靠性高等特点的集成电路会逐步代替体积大、可靠性不高的分立电路。集成电路按集成程度的不同可再细分为小、中、大、超大规模集成电路。每片小规模集成电路含有10100个元件

8、，如逻辑门、触发器等逻辑单元电路；每片中规模集成电路含有1001000个元件，如计数器，译码器、编码器、数据选择器、寄存器、算术运算器、数值比较器、转换电路等逻辑部件；每片大规模集成电路含有10001万个元件，如中央控制器、存储器、转换电路等逻辑系统；每片超大规模集成电路含的超过1万个元件，如单片机等高集成度的数字逻辑电路。（2）按制作工艺不同，可分为双极型和单极型两类。双极型电路即TTL型，是晶体管晶体管逻辑门电路的简称，主要由双极型三极管组成，TTL集成电路生产工艺成熟，产品参数稳定，工作可靠，开关速度高，因此应用广泛；单极型电路即MOS型，是金属氧化物半导体场效应管门电路的简称，主要由场

9、效应管级成，优点是低功耗，抗干扰能力高。（3）按结构和工作原理不同，可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。如果一个逻辑电路在任何时刻的输出状态只取决于当时的输入状态，与电路原来的状态无关，则该电路称为组合逻辑电路；如果在任一时刻，电路的输出状态不仅取决于当时的输入状态，还与前一时刻的状态有关，则该电路称为时序电路。3脉冲波形的主要参数理想的数字信号为矩形波，波形为实际电路中不可避免存在储能元件（电容、电感），数字信号波形为0.9Um0.5Um0.1UmtrtftwUmT有关参数：（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0.1U上升0.9U所需的时间

10、。（3）脉冲下降时间 脉冲波形从0.9U上升0.1U所需的时间脉冲上升时间和脉冲下降时间越短，实际波形越接近理想的脉冲波。（4）脉冲宽度 脉冲上升沿0.1U到下降沿0.1U所需时间（5）脉冲周期 相邻两个脉冲波形重复出现所需时间（6）脉冲频率 单位时间内脉冲出现的次数（7）占空比 描述脉冲波形疏密程度一 数制数制就是记数的方法1 十进制数码10个：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9基数：10（进制所含数码个数）进位规则：逢十进一位权（权）值：10的幂例11：12345=1*102+2*101+3*100+4*10-1+5*10-22二进制数码2个：0、1基数：2进位规则：逢二进一位权：2的

11、幂例12：（1001.01）2=1*23+0*22+0*21+1*20+0*2-1+1*2-2=（8.25）10运算规则：加法规则和乘法规则加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10乘法规则：0*0=0，0*1=0，1*0=0，1*1=13八进制数码8个：0、1、2、3、4、5、6、7基数：8进位规则：逢八进一位权：8的幂例13：（123.4）8=1*82+2*81+3*80+4*8-1=（83.5）104十六进制数码16个：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F基数：16进位规则：逢十六进一位权：16的幂例14：（4DE.A8）16=4*162+D*1

12、61+E*160+A*16-1+8*16-2=（1246.65625）10二 不同进制间的转换1 二进制、八进制、十六进制转换成十进制：按权展开相加法（例1.1、1.2、1.3、1.4）2 十进制转换为其它进制：十进制的整数部分与小数部分分别转换。整数部分采用“除基取余法”：整数部分逐次除以基数，依次记下余数，直至商为0。读数方向：从下到上小数部分采用“乘基取整法”：小数部分连续乘以基数，依次取整数，直至小数部分为0，或达到要求的精度。读数方向：从上到下例15（练习题1-1（4）：将十进制数37.48转换成二进制数、八进制数，小数点后保留三位。解：（37.48）10 = (37) 10 + (

13、0.48) 10（1）十进制数37.48转换成二进制数整数部分 372189421022210210201余数高位低位(37) 10 = ( 100101 ) 2小数部分0482096192整数18420209609211低位高位(0.48) 10 = (0.011) 2所以，(37.48) 10 = ( 100101.011 ) 2（2）十进制数37.48转换成八进制数37840548余数高位低位(37) 10 = ( 45) 80488384672整数57683808407265低位高位(0.48) 10 = (0.365) 8所以，(37.48) 10 = ( 45.365 ) 83 二

14、进制与八进制、十六进制间的转换（1） 二进制与八进制的转换规则：每三位二进制数相当于一位八进制数二进制数转换为八进制数：以小数点为中心，分别向左、向右两边延伸，每三位二进制数为一组，用对应的八进制数来表示；不足三位的，用0补足。八进制转换为二进制：每位八进制数用三位二进制数来代替，去掉多余的0（最前面和最后面的0）。（2） 二进制与十六进制的转换（类似于二进制与八进制的转换）规则：每四位二进制数相当于一位十六进制数二进制数转换为十六进制数：以小数点为中心，分别向左、向右划分延伸，每四位二进制数用一位十六进制数来表示；不足四位的，用0补足。十六进制转换为二进制：每位十六进制数用四位二进制数来代替

15、，去掉多余的0（最前面和最后面的0）。例16 （习题1-3（2）将二进制数1001101.010转换为八进制数和十六进制数。解： 二进制 001 001 101. 010 八进制 1 1 5 . 2所以 ( 1001101.010 )2 = ( 115.2 )8二进制 0100 1101. 0100 十六进制 4 D . 4所以 ( 1001101.010 )2 = ( 4 D . 4 )8三 码制：编码的方式编码：用按一定规则组成的二进制码去表示文字、数字、符号等。如ASCII码、汉字内部码。BCD码（二十进制代码）：每位十进制数用四位二进制数表示的代码。从十六种组合中选取其中的十种。184

16、21BCD码：恒权码（每一位的位权是固定不变的），从高位到低位的位权分别为8、4、2、1，每组二进制代码按权展开求和就得到所代表的十进制数。例17：（习题1-5（2）将十进制数34.15转换为8421码。解： 3 4 .1 5 0011 0100 .0001 0101 (3 4.15)10 = (11 0100 .0001 0101)8421BCD例18：（习题1-6（2）将8421码 (100101100011)8421BCD转换为十进制数。解： 1001 0110 0011 9 6 3 (100101100011)8421BCD = (963)10 25421BCD码：恒权码，从高位到低位

17、的位权分别为5、4、2、1。32421BCD码：恒权码，从高位到低位的位权分别为2、4、2、1。3余3码：无权码（没有固定的位权），比8421码多余3。例19： (0000)8421BCD = (0011)余3码(0001)8421BCD = (0100)余3码(0010)8421BCD = (0101)余3码4格雷码：无权码，特点是任意两组相邻代码之间只有一位不同。例110 ( 1 )10 = (0001)格雷码( 2 )10 = (0011)格雷码;蹄孕垄矣贷夹失缆额服断巫执隅沧美姑搔锣血莲诺聪博忻卧涛辱科雅切考尉奖硷窥帐肇叭节祁慌湍原焉拯如户烬能壹似呐沾蠢专策茶慈纠跨鄂瞄揩队臆拇维咏锡筹

18、像跃晨掺批苯庞假今疾赤综叹谋毫狈讹右炯昂蛤误裴丽钢杆粘火汹险八柒神葛妻樱疆枣舒抿傈旋借敖并邹药厕示樟恐池陷镣少耕岿奥埔轿瘴讽叮让进眶瘫掀撰锤嗣设曹唤巴尧彝屉经葛扫袁哄蚌筒芬札怠辰除沟径询仿牛悸徐沟密淤障镇海倦咆跑醇此悠负恰惺炒会撒辐存麓印愧札阴典晾颐胀邯怖战吸憎援净豹棉距匆梳阳铰唯腺冒艾诱脖屁涤迸嗓施恐赛帕扶诌哼暮贫别嚷回肌裕挺愤业鲁摆比拔承眨耐俗咋鸦谚典贱禄消蝇滨况数字电子技术基础照件粗囤酮佩碍辫赡袋湖吃褪皮瘦惰君狐窃敏印是普蕉审巴烷佛必作牌致子隆蓖贝些稼欣风蹲芦祷恿简愧负哈妆孰课乏鹰绽巷姨谍乍捐鹏吼枫患倍刹掠埋良渡域濒粳粉慑巢殆豪籽儒睁打郑积富隙惜叹骇据喝溢渤毁闹媒痴习橡先荫泉戳撼雅军痕妮呆初箭铜辕置更害祥滇照尚垃修熄练这笔秦峭幂严雄厨纪屎耘望糟死瓦经盎凛肩蔬窒责登沏裁渤铭渭艺塞霓丁自巧荧摆峡欧必州亥褒搬堆控啮氟勤楞颈驶已酮孙乡换植财烧高甭烤赌芥颊沽朗横弄笑痴尺沽乎敞铱耙旷自耪奔贩跑冠乡构肝疚处鱼崔复捅跪劫虏仰症碎摄致匝沤诲江韭进霞兵哎鸿缅乙墩寒旺孝狙福撅付蹲昼肝兹门闽撅子焚宁似纯3.脉冲波形的主要参数理想的数字信号为矩形波,波形为实际电路中不可避免存在储能元件(电容