数字电子技术 第一章课件

1、主讲：孙丽莎 联系方式：82903124（办公地址：工东310）短号：678200） 实验：肖统民 联系方式: 82902801（办公地址：工东401）数 字 电 路 1 本课程是高等教育工科电子、通信、计算机及其相关专业的一门重要的专业技术基础课。 培养目标：掌握数字电路和数字系统分析和设计的基本理论、基本方法和基本技能，了解数字电子技术的应用领域和发展趋势，培养学生分析问题、解决问题的能力，训练学生的实验技能和动手能力，为学习后续专业课程及从事数字电子技术实际工作打下初步基础。 2学时安排：课堂教学: 52学时 习题讨论: 4 学时 实验

2、教学： 24学时总学时数: 80学时 3课程综合记分方法： 平时成绩： 5% 实验技能：35% 期终考试：60% 总 计：100%456第一章 数字逻辑基础1.1 数字电路及特点一、模拟信号与数字信号模拟信号：表示模拟量（时间、幅值均连续）的电信号。 模拟电路：用来传递、变换、处理模拟信号的电子电路。数字信号：表示数字量（时间、幅值均离散）的电信号。数字电路：用来传递、变换、处理数字信号的电子电路。 7三、数字电路特点 与模拟电路相比，数字电路具有集成度高、抗干扰能力强，可靠性高，精确性和稳定性好，通用性广，可编程、容易加密处理，设计周期短，使用灵活、方便，便于数据长期存储、易于故障诊断和系统

3、维护、成本低等特点。数字集成电路发展方向：大规模、高速度、低功耗、可编程、可测试等。10四、模拟信号与数字信号的相互转换 A/D 转换器：将模拟信号转换为数字信号 D/A 转换器：将数字信号转换为模拟信号数字量DA/D转换器D/A转换器控制对象传感器放大器计算机执行元件模拟电量或非电量模拟电量处理后数字量模拟电量放大后模拟量11 1.2 数字电路的发展概述过程：电子管半导体分立元件集成电路大规模 超大规模甚大规模工艺：TTLMOSCMOS 0.18umCOMS工艺数字集成电路广泛应用于电子计算机技术、数控技术、网络技术、通信技术、仪器仪表、自动控制、国防军事、医学仪器及民用电器等各个领域。12

4、一、常用数制：日常生活中常用的计数进位制是十进制；数字电路中使用的数制是二进制和十六进制。16不同数制之间的转换：1）二进制转换成十进制按权相加法：将各位二进制数的位权值乘上系数，相加。例：求二进制数11010.101相应的十进制数。（11010.101）=124+123+022+121+020+12-1+02-2+12-3 =16+8+0+2+0+0.5+0+0.125=(26.625)1017常用二进制的权 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.0625 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1

5、024 2048 4096182) 十进制转换成二进制十进制整数用 除2取余法例：将十进制13转换成二进制形式 2 13 余数 2 6 1 因此：（13）10=（1101）2 2 3 0 2 1 1 0 119二、码制 遵循一定规则编制代码，这些规则称为码制代码：以二进制数字形式出现，用来表示不同事物的特征。这些数码称为代码。BCD码： 十进制数的代码表示。具有二进制形式，却有十进制数特点。是一种以二进制形式编码的十进制数码（Binary Coded Decimals）。简称BCD码。 09数字，必须用四位二进制数表示。23常用BCD码十进制数 8421BCD 5421BCD 余3BCD24有

6、权码：8421码、5421码、2421码四位二进制数各有相应的权。每一位的1在不同代码中代表固定的数值。无权码：每一位的1在不同代码中不代表固定的数值。 余3BCD码，也有四位。与8421码比较，对应于相同的十进制数，余3码比相应的8421码多出0011（3）。25BCD码：4位二进制数表示一位十进制数。 （注意：BCD码不是二进制计数体制）例：用二进制表示：（79）10 =（1001111）2按权相加：64+8+4+2+1 = 79例：用8421码表示：（79）10=（0111 1001）BCD262. ASCII码：国际通用字符码 （美国标准信息交换码）273. 编码的可靠性0111100

7、0如果用触发器表示计数器的状态，则4个触发器要同时发生状态变化。由于触发器电气、工艺方面的差别，其翻转的速度不完全一致。可能出现瞬间误码。011100001000281）格雷码（Gray）格雷码：任意两个相邻的数，它们的格雷码表示形式中仅有一位不同。因此按格雷码接成计数器形式，每次状态转换过程只有一个计数器翻转。避免发生竞争冒险现象。可靠性编码代码本身具有一种特性和能力，在代码形成过程中不易出错，或者代码出错容易发现。294位格雷码（表示十进制数015）注意：相邻两组代码，彼此只有一个元素不相同 30 2) 奇偶校验码奇偶校验代码包含两部分：信息位和奇偶校验位。两种编码形式：奇校验：使得一个代

8、码组中信息位和校验位中“1”的总 和为奇数。偶校验：使得一个代码组中信息位和校验位中“1”的总 和为偶数。31复合逻辑运算：与非、或非、与或非134=1ABY复合逻辑运算：异或逻辑异或逻辑真值表 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 035=ABY复合逻辑运算：同或逻辑异或逻辑与同或逻辑互为反运算同或逻辑真值表 A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1361.5 逻辑函数及其表示方法逻辑函数：描述输入逻辑变量和输出逻辑变量之间的因 果关系数字电路：又称数字逻辑电路，主要研究电路的输入信号和输出信号之间的逻辑关系37一、逻辑函数的表示方法：3. 逻辑电路图：用

9、逻辑符号表示逻辑函数中的与、或、非等关系所得到的图形。 1. 真值表：将输入变量所有取值下对应的输出值找出来，列成表格，即得真值表。2. 逻辑表达式：将输出与输入之间的逻辑关系写成与、或、非的运算组合形式。4. 时序波形图：用输入与输出所对应的时序波形表示电路的逻辑关系。5. 卡诺图（后节介绍）38建立逻辑函数示例：设：红、黄两色入场券；军人持红券入场，群众持黄券入场，设计自动检票机。要求写出其逻辑表达式，并画出逻辑电路图。变量：A军民信号，A=1军人；A=0群众。 B红票信号，B=1持有红票；B=0无红票。 C黄票信号，C=1持有黄票；C=0无黄票。 Y自动检票机输出变量，393个变量，8种输入组合 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 1 群众有黄票 0 1 0 0 0 1 1 1 群众有黄票、红票 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 军人有红票 1 1 1 1 军人有红票、黄票40&1Y41&1423）从逻辑表达式画出逻辑图用图形符号代替逻辑式