电工与电子技术基础演示文稿

电工与电子技术基础演示文稿当前第1页\共有122页\编于星期六\9点优选电工与电子技术基础当前第2页\共有122页\编于星期六\9点高、低电平的允许范围数码的表示当前第3页\共有122页\编于星期六\9点2．脉冲波常见的脉冲波形有矩形波、三角波、尖峰波、梯形波、钟形波和尖脉冲等。常见的脉冲波当前第4页\共有122页\编于星期六\9点3．矩形波典型的数字信号波形是具有一定幅度的矩形，矩形波主要可用脉冲幅度Um、脉冲重复周期T和脉冲宽度tW三个参数进行描述。矩形脉冲的参数当前第5页\共有122页\编于星期六\9点二、常用数制1．十进制数十进制数的基数是10，有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，十个数码构成十进制数的进位规则是“逢十进一”。十进制数可用尾缀D作为标识符，也可以省略不写。【例】当前第6页\共有122页\编于星期六\9点2．二进制数二进制数的基数是2，只有0和1两个数码。二进制数的进位规则是“逢二进一”。二进制数每左移一位,数值增大一倍；右移一位,数值减小一半。二进制数用尾缀B作为标识符。【例】当前第7页\共有122页\编于星期六\9点3．十六进制数十六进制数的基数是16，共有0、1、…、9、A、B、C、D、E、F十六个字符构成。十六进制数的进位规则是“逢十六进一”。十六进制数用尾缀H表示。【例】当前第8页\共有122页\编于星期六\9点三、常用数制之间的转换常用数制之间的关系当前第9页\共有122页\编于星期六\9点1．二进制数转换成十六进制数（1）整数部分：自右向左，四位一组，不足四位，向左填零，各部分用相应的十六进制数替代；（2）小数部分：自左向右，四位一组，不足四位，向右填零，各部分用相应的十六进制数替代。当前第10页\共有122页\编于星期六\9点2．十六进制数转换成二进制数将一个十六进制数转换成一个二进制数，相对方便一些，只要运用二进制数与十六进制数的关系可直接得到。3．十进制数转换成二进制数（1）整数部分的转换十进制整数转换成二进制整数采用“除2逆序取余法”。（2）小数部分的转换十进制小数转换成二进制小数采用“乘2顺序取整法”当前第11页\共有122页\编于星期六\9点

4．十进制数转换成十六进制数十进制数转换成十六进制数的方法与十进制数转换成二进制数的基本相同，只是对整数部分和小数部分的除数和乘数不再是2，而是16。即整数部分采用“除16逆序取余法”，小数部分采用“乘16顺序取整法”。当前第12页\共有122页\编于星期六\9点四、常用码制1．二进制代码数字系统的信息通常采用多位二进制数表示，称为二进制代码。2．BCD码用二进制数表示十进制数的编码方法称为二——十进制编码，简称BCD码。当前第13页\共有122页\编于星期六\9点几种常见的BCD码当前第14页\共有122页\编于星期六\9点（1）8421BCD码最常用的BCD码是8421BCD码。它是一种有权码，从高位（左）到低位（右）的权分别为8(23)、4(22)、2(21)、1(20)，所以称8421码。（2）5421BCD码 5421BCD码也是一种有权码，从高位到低位分别是5、4、2、1。此外，还有2421、余3码、格雷码等。当前第15页\共有122页\编于星期六\9点脉冲波形的应用

一、汽车示波器汽车示波器实物图点火系统的脉冲波形示例当前第16页\共有122页\编于星期六\9点二、用脉冲波形显示故障码故障码输出波形当前第17页\共有122页\编于星期六\9点丰田车系故障码当前第18页\共有122页\编于星期六\9点§6-2逻辑门电路1．理解与门、或门、非门、与非门、或非门的逻辑功能，熟识其图形符号。2.了解与或非门、异或门、集电极开路门、三态门的功能。学习目标当前第19页\共有122页\编于星期六\9点一、基本逻辑门1．与门只有当A、B两个开关都闭合时，灯才亮；只要有一个开关断开，灯就不亮。

与逻辑开关电路当前第20页\共有122页\编于星期六\9点电路状态与门真值表与门逻辑符号当前第21页\共有122页\编于星期六\9点与门逻辑符号与输入输出波形当前第22页\共有122页\编于星期六\9点与门集成电路示例a）74LS08和CD4081实物外形b）74LS08内部逻辑结构和引脚排列c）CD4081内部逻辑结构和引脚排列当前第23页\共有122页\编于星期六\9点2．或门或逻辑开关电路或门真值表当前第24页\共有122页\编于星期六\9点或门逻辑符号a）74LS32实物外形b）74LS32内部逻辑结构和引脚排列c）CD4071内部逻辑结构和引脚排列或门集成电路示例当前第25页\共有122页\编于星期六\9点3．非门非逻辑开关电路非门真值表当前第26页\共有122页\编于星期六\9点非门逻辑符号a）CD4069实物外形b）74LS04内部逻辑结构和引脚排列c）CD4069内部逻辑结构和引脚排列非门集成电路示例当前第27页\共有122页\编于星期六\9点二、复合逻辑门1．与非门与非门的组成与非门真值表与非门逻辑符号当前第28页\共有122页\编于星期六\9点a）CD4011实物外形b）74LS00内部逻辑结构和引脚排列c）CD4011内部逻辑结构和引脚排列常用与非门集成电路当前第29页\共有122页\编于星期六\9点2．或非门或非门的组成或非门真值表或非门的逻辑符号当前第30页\共有122页\编于星期六\9点a）CD4001实物外形b）74LS02内部逻辑结构和引脚排列c）CD4001内部逻辑结构和引脚排列

或非门集成电路当前第31页\共有122页\编于星期六\9点三、其他常用门1．与或非门逻辑表达式为：与或非门当前第32页\共有122页\编于星期六\9点a）74LS51的实物外形b）74LS51的内部逻辑结构和引脚排列双与或非门74LS51当前第33页\共有122页\编于星期六\9点2．异或门逻辑表达式为：与或非门当前第34页\共有122页\编于星期六\9点3．集电极开路门集电极开路门也称OC门，它是一种与非门，逻辑表达式为：集电极开路门符号当前第35页\共有122页\编于星期六\9点4．三态门三态门也称TSL门，它是一种功能受控制的与非门，逻辑表达式为：。三态门符号当前第36页\共有122页\编于星期六\9点§6-3组合逻辑电路1．了解组合逻辑电路的特点。2．掌握编码器和译码器的基本概念，理解8421码的编码和译码过程。3．熟悉数码显示器和显示译码器的应用。4．了解数据选择器、数据分配器的基本原理和应用。学习目标当前第37页\共有122页\编于星期六\9点数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。一、编码器1．二进制编码器用二进制代码表示某种信号的电路称为二进制编码器。3位二进制编码器有8个输入端3个输出端，所以也称8线—3线编码器，输入为高电平有效。当前第38页\共有122页\编于星期六\9点3位二进制编码表当前第39页\共有122页\编于星期六\9点3位二进制编码器逻辑图a)示意图b)逻辑图当前第40页\共有122页\编于星期六\9点2．二—十进制编码器将十进制数字0～9编成二进制代码的电路称为二—十进制编码器，也称为8421BCD码编码器。8421BCD编码逻辑电路当前第41页\共有122页\编于星期六\9点8421BCD码编码表当前第42页\共有122页\编于星期六\9点二、译码器1．二进制译码器二进制译码器是将输入二进制代码转换成相应信号的电路。74LS138译码器a)实物图b)引脚排列图当前第43页\共有122页\编于星期六\9点74LS138译码器的功能表当前第44页\共有122页\编于星期六\9点2．二—十进制译码器将二—十进制代码翻译成十进制数码0～9的电路称为二—十进制译码器。8421BCD译码器74LS42a)实物图b)引脚排列图当前第45页\共有122页\编于星期六\9点421BCD译码器74LS42真值表当前第46页\共有122页\编于星期六\9点3．显示译码器用以显示数字和字符的电子器件称为显示译码器。最常用的为七段LED数码显示器。七段半导体数码显示器a)实物图b)七段显示图形当前第47页\共有122页\编于星期六\9点数码管的两种接法a)共阳极b)共阴极外形相同的数码管，由于其内部七段发光二极管的连接方式不同，分共阳和共阴两种接法。当前第48页\共有122页\编于星期六\9点有些数码管在右下角还增加一个小数点，成为字形的第8段，例如BS202数码管。带小数点的数码管a)实物图b)外形图当前第49页\共有122页\编于星期六\9点4．显示译码器显示译码器的作用是将输入端的8421二—十进制代码译成数码管的字段信号，以驱动数码管，显示出相应的十进制数码。

当前第50页\共有122页\编于星期六\9点CC4511是高电平输出的七段显示译码器，驱动共阴极接法的LED数码管。CC4511七段显示译码器a)实物图b)引脚排列当前第51页\共有122页\编于星期六\9点CC4511功能表当前第52页\共有122页\编于星期六\9点当前第53页\共有122页\编于星期六\9点三、数据选择器又称多路调制器或多路选择开关，其功能是在选择输入（又称地址输入）信号的作用下，能从多路输入数据中选择其中一路并将其传送至公共输出端。数据选择器示意图当前第54页\共有122页\编于星期六\9点1．4选1数据选择器74LS1534选1数据选择器a)外形图b)引脚排列图当前第55页\共有122页\编于星期六\9点74LS153数据选择器的功能表当前第56页\共有122页\编于星期六\9点2．8选1数据选择器74LS1518选1数据选择器a)外形图b)引脚排列图当前第57页\共有122页\编于星期六\9点74LS151数据选择器的功能表当前第58页\共有122页\编于星期六\9点四、数据分配器数据分配器又称多路解调器或反向多路开关。其功能与数据选择器相反，它是根据地址选择信号将一路输入数据传送到多路设备的某一输出端。数据分配器示意图当前第59页\共有122页\编于星期六\9点74LS139a)外形图b)引脚排列图当前第60页\共有122页\编于星期六\9点74LS139功能表当前第61页\共有122页\编于星期六\9点74LS139构成的双4路分配器当前第62页\共有122页\编于星期六\9点§6-4触发器1．熟悉基本RS触发器的电路组成和逻辑功能。2．了解时钟脉冲的作用。3．掌握JK触发器和D触发器的逻辑功能。学习目标当前第63页\共有122页\编于星期六\9点一、基本RS触发器基本RS触发器又称直接置位—复位触发器或R-S锁存器。1．基本RS触发器的电路组成与符号基本RS触发器a)逻辑电路b)逻辑符号当前第64页\共有122页\编于星期六\9点2．逻辑功能在正常工作情况下，基本RS触发器的两个输出端Q和的状态相反，通常规定Q端的状态为触发器的状态。Q=1、=0，称为1态；Q=0、=1，称为0态。（1）（2）（3）（4）

当前第65页\共有122页\编于星期六\9点基本RS触发器真值表当前第66页\共有122页\编于星期六\9点二、JK触发器1．JK触发器的电路组成和符号JK触发器逻辑符号a)上升沿触发b)下降沿触发当前第67页\共有122页\编于星期六\9点2．JK触发器的逻辑功能JK触发器特性表当前第68页\共有122页\编于星期六\9点JK触发器特性简表当前第69页\共有122页\编于星期六\9点3．常用JK触发器集成电路a）实物图b）引脚功能图双JK触发器74LS112当前第70页\共有122页\编于星期六\9点a）实物图b）引脚功能图双JK触发器CC4027当前第71页\共有122页\编于星期六\9点三、D触发器1．D触发器的电路组成和符号

a）由JK触发器组成的D触发器b）D触发器符号（下降沿触发）D触发器逻辑符号当前第72页\共有122页\编于星期六\9点2．D触发器的功能和真值表D触发器的真值表简表当前第73页\共有122页\编于星期六\9点3．常用D触发器集成电路a）实物图b）引脚功能图双D触发器74LS74当前第74页\共有122页\编于星期六\9点a）实物图b）引脚功能图双D触发器CD4013触发器及其应用当前第75页\共有122页\编于星期六\9点§6-5寄存器

1．理解寄存器的功能及常见类型。2．了解寄存器的输入输出方式，理解时钟脉冲的作用。学习目标当前第76页\共有122页\编于星期六\9点一、数码寄存器数码寄存器是一种最简单的寄存器，它只具有接收数码和清除原有数码的功能。4位数码寄存器当前第77页\共有122页\编于星期六\9点二、单向移位寄存器移位寄存器除了具有寄存数码的功能外，还具有数码移位的功能。4位右移寄存器当前第78页\共有122页\编于星期六\9点4位右移寄存器状态表当前第79页\共有122页\编于星期六\9点4位右移寄存器工作波形图当前第80页\共有122页\编于星期六\9点三、双向移位寄存器从实用的角度出发，移位寄存器大都设计成带移位控制端的双向移位寄存器，即在移位控制信号的作用下，电路既可以实现右移，又可以实现左移。双向移位寄存器74LS194a)实物图b)引脚排列c)逻辑符号当前第81页\共有122页\编于星期六\9点§6-6计数器1．了解计数器的功能，掌握二进制、十进制计数器的组成原理。2．了解集成十进制计数器的使用。学习目标当前第82页\共有122页\编于星期六\9点广义地讲，计数器就是能实现计数功能的器件，例如汽车上的车速里程表、燃油表、水温表、油压表、电压表等都可看做是计数器。汽车仪表示例a)里程表b)水温表c)油压表当前第83页\共有122页\编于星期六\9点一、二进制计数器1．异步加法计数器用JK触发器构成的四位二进制异步加法计数器当前第84页\共有122页\编于星期六\9点四位二进制异步加法计数器状态表当前第85页\共有122页\编于星期六\9点四位二进制加法计数器状态图四位二进制加法计数器波形图当前第86页\共有122页\编于星期六\9点2．异步减法计数器用JK触发器构成的四位二进制异步减法计数器异步二进制计数器当前第87页\共有122页\编于星期六\9点四位二进制减法计数器状态表当前第88页\共有122页\编于星期六\9点二、十进制计数器十进制是人们熟悉和习惯使用的计数方式，所以十进制计数器的应用十分广泛。

十进制加法计数器状态图当前第89页\共有122页\编于星期六\9点§6-7555时基电路1．熟悉555时基电路的逻辑功能。2．了解用555时基电路构成的多谐振荡器、单稳态触发器的工作原理。学习目标当前第90页\共有122页\编于星期六\9点一、555定时集成电路概述555时基电路外形及引脚排列a)外形b)引脚排列当前第91页\共有122页\编于星期六\9点555时基电路各引脚功能当前第92页\共有122页\编于星期六\9点二、555时基电路的电路组成555时基电路内部结构当前第93页\共有122页\编于星期六\9点555时基电路主要由以下几部分组成：1．电阻分压器2．电压比较器3．基本RS触发器4．放电管5．缓冲器当前第94页\共有122页\编于星期六\9点三、555时基电路逻辑功能1．直接复位功能2．复位功能3．置位功能4．保持功能当前第95页\共有122页\编于星期六\9点555时基电路逻辑功能当前第96页\共有122页\编于星期六\9点四、555多谐振荡器1．电路组成用555时基电路构成的多谐振荡器a)电路b)工作波形555振荡电路当前第97页\共有122页\编于星期六\9点2.工作过程刚接通电源瞬间，电容器两端，即u2=0，

因为，所以555时基电路实现置位功能，输出uo

为高电平,内部放电管截止。3.振荡周期电路振荡周期的大小为当前第98页\共有122页\编于星期六\9点五、555单稳态触发器1．电路组成用555时基电路构成的单稳态电路a)电路图b)工作波形图当前第99页\共有122页\编于星期六\9点2.工作过程（1）稳态（2）触发进入暂稳态（3）自动返回稳态由理论推导可得，输出脉冲宽度为tw≈1.1RC当前第100页\共有122页\编于星期六\9点用555时基电路组成汽车闪光、蜂鸣器电路

555汽车闪光、蜂鸣电路图当前第101页\共有122页\编于星期六\9点§6-8数/模转换和模/数转换1．理解数/模转换和模/数转换的概念。2．了解典型数/模转换和模/数转换集成电路功能和应用。学习目标当前第102页\共有122页\编于星期六\9点汽车在工作过程中，经常需要通过传感器将速度、温度、压力等物理量转换为电信号，这些信号一般都是模拟信号。自动控制系统原理框图当前第103页\共有122页\编于星期六\9点一、D/A转换器

1.D/A转换基本原理D/A转换原理框图当前第104页\共有122页\编于星期六\9点2．AD7520D/A转换器

AD7520D/A转换器外形和引脚排列a)外形b)引脚排列当前第105页\共有122页\编于星期六\9点AD7520引脚功能当前第106页\共有122页\编于星期六\9点AD7520D/A转换器典型应用电路当前第107页\共有122页\编于星期六\9点二、A/D转换器1．A/D转换基本原理A/D转换是将电压模拟量转换为二进制数字编码信号的过程。A/D转换原理框图当前第108页\共有122页\编于星期六\9点（1）取样取样原理示意图当前第109页\共有122页\编于星期六\9点（2）保持经取样、保持后的阶梯波当前第110页\共有122页\编于星期六\9点（3）量化量化电压与输出代码对照表（4）编码编码是对量化后的电压用一个代码去表示。通常采用二进制编码。当前第111页\共有122页\编于星期六\9点2．ICL7106ADC集成电路ICL7106a）外形b）引脚排列及引脚功能当前第112页\共有122页\编于星期六\9点用ADC集成电路ICL7106构成的位数字电压显示电路当前第113页\共有122页\编于星期六\9点§6-9汽车微机控制系统

1．了解汽车微机控制系统的基本组成。2．了解汽车微机控制系统的功能及其在汽车中的主要应用。学习目标当前第1