数字电路技术基础知识

第1章数字电路基础知识数字电路的分类和学习方法电子技术的发展与应用数字电路与模拟电路1.1数字电路概述返回结束放映12/6/20221第一页，共十四页。1.1.1电子技术的发展与应用1.电子技术的应用科学研究中，先进的仪器设备；传统的机械行业，先进的数控机床、自动化生产线；通信、广播、电视、雷达、医疗设备、新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域；日常生活的家用电器；电子计算机及信息技术。返回12/6/20222第二页，共十四页。2.电子技术的发展←→电子器件的改进与创新

1904年发明电真空器件（电子管）——电子管时代。1948年发明半导体器件——晶体管时代。20世纪60年代制造出集成电路——集成电路时代。3.电子技术的分类电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和处理。模拟电子技术数字电子技术12/6/20223第三页，共十四页。1.1.2数字电路与模拟电路1.基本概念电信号：指随时间变化的电压和电流。模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。数字电路：处理和传输数字信号的电路。返回12/6/20224第四页，共十四页。模拟信号：时间上连续：任意时刻有一个相对的值。数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。例如：电压、电流、温度、声音等。真实的世界是模拟的。缺点：很难度量；容易受噪声的干扰；难以保存。优点：用精确的值表示事物。模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。三极管工作在线性放大区。12/6/20225第五页，共十四页。数字信号：时间上离散：只在某些时刻有定义。数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常用0、1二进制数表示。例如：开关通断、电压高低、电流有无。12/6/20226第六页，共十四页。数字化时代：音乐：CD、MP3电影：MPEG、RM、DVD数字电视数字照相机数字摄影机手机数字电路：处理和传输数字信号的电路。三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。12/6/20227第七页，共十四页。2.数字电路特点（与模拟电路相比）（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低电平。（2）晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、精度高。（3）通用性强。结构简单、容易制造，便于集成及系列化生产。（4）具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑判断，故又称为数字逻辑电路。12/6/20228第八页，共十四页。1.1.3数字电路的分类和学习方法

1.数字电路的分类（1）按电路结构分类组合逻辑电路：电路的输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路原来的状态无关。时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。返回12/6/20229第九页，共十四页。（2）按集成电路规模分类集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目小规模集成电路(SmallScaleIC，SSI)中规模集成电路(MediumScaleIC，MSI)大规模集成电路(LargeScaleIC，LSI)超大规模集成电路(VeryLargeScaleIC，VLSI)特大规模集成电路(UltraLargeScaleIC，ULSI)巨大规模集成电路(GiganticScaleIC，GSI）12/6/202210第十页，共十四页。2.数字电路的学习方法

（1）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工具，应熟练掌握。（2）重点掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工作原理不必过于深究。（3）掌握基本的分析方法。（4）本课程实践性很强。应重视习题、基础实验和综合实训等实践性环节。（5）注意培养和提高查阅有关技术资料和数字集成电路产品手册的能力。12/6/202211第十一页，共十四页。越来越大的设计越来越短的推向市场的时间越来越低的价格大量使用计算机辅助设计工具（EDA技术）多层次的设计表述大量使用复用技术IP（IntellectualProperty）3.当前数字电路设计的趋势12/6/202212第十二页，共十四页。作业题（思考题）1、什么是数字信号？与模拟信号有何区别？2、什么是数字电路？数字电路有哪些特点？3、数字电路在生活中有哪些广泛应用？4、怎样才能学好数字电路？返回12/6/202213第十三页，共十四页。内容梗概第1章数字电路基础知识。第1章数字电路基础知识。1.1数字电路概述。11/21/2022。1.1.1电子技术的发展与应用。传统的机械行业，先进的数控机床、自动化生产线。通信、广播、电视、雷达、医疗设备、新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域。2.电子技术的发展←→电子器件的改进与创新。1904年发明电真空器件（电子管）——电子管时代。1948年发明半导体器件——晶体管时代。20世纪60年代制造出集成电路——集成电路时代。电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和处理。1.1.2数字电路与模拟电路。模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。例如：电压、电流、温度、声音等。真实的世界是模拟的。例如：开关通断、电压高低、电流有无。电影：MPEG、RM、DVD。三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。2.数字电路特点（与模拟电路相比）。（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低电平。1.1.3数字电路的分