数字电路第一章数制与数码数电路第一章数制与数码数字电路第一章数制与数码数字电路第一章数制与数码.ppt

教材及参考书： 1.《数字电子技术基础》 阎石 高等教育出版社 2.《数字电路逻辑设计》 王毓银 高等教育出版社 3.《数字电子技术—重点难点及典型题精解》 张锡庚 西安交通大学出版社 4.《数字电子技术基础—典型题解析与实战模拟》 邹逢兴 国防科技大学出版社 脉冲与数字电路 脉冲与数字电路 课程要求： 掌握数字电路的基本分析方法。 掌握逻辑设计方法。 掌握脉冲电路的分析与设计方法。 课程安排： 前言 1学时 第 1 章 数制与编码 3学时 第 2 章 逻辑代数基础 10学时 第 3 章 集成逻辑门 10学时 第 4 章 组合逻辑电路 14学时 第 5 章 触发器 8学时 第 6 章 时序电路的分析与设计 18学时 第 7 章 脉冲波形的产生与整形 8学时 前 言 脉冲与数字电子技术已经广泛地应用于电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、电子测量仪表、航天等各个领域。随着集成电路技术的发展，当今世界正在经历一场数字化革命----即用0和1数字编码来表述和传输信息的一场革命。“脉冲与数字电路”是数字技术的基础，是电子类专业的主要技术基础课程。 1、数字信号 在自然界中，存在着许多的物理量，例如，时间、温度、压力、速度等，它们在时间和数值上都具有连续变化的特点，这种连续变化的物理量称为模拟量。把表示模拟量的信号叫模拟信号。 另外还有一种物理量，它们在时间和数值上是不连续 的，如工厂中生产的产品数量，这一类物理量叫做数字 量，把表示数字量的信号叫做数字信号。 采用数字信号有以下明显的优点： A、抗干扰能力强，数字电路具有极高的可靠性。 B、数字信号可以长期存储。 C、便于采用计算机来处理信号或进行控制。 2、数字电路 对数字信号进行算术运算和逻辑运算的电路通常称为数字电路。数字电路中只要用两个不同的状态来分别表示0和1就可以，所以数字电路的基本单元十分简单。 随着半导体技术的飞速发展，数字电路几乎都是数字集成电路。按照集成度大小，集成电路分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路。 3、数字系统 对数字信号进行算术运算和逻辑运算的各种电子电路系统。处理的逻辑代码符号只有0和1。 A、逻辑分析与设计： 在数字系统中，要研究的问题是逻辑问题。对数字 电路来说，关心的是它的外特性，即逻辑功能。 逻辑分析：对给定的逻辑功能部件，阐明其输出状 态与输入信号之间的关系。 逻辑设计：按实际问题(给定功能要求)，选定逻辑 功能块，在功能块之间选取最佳的连线 方案。 B、处理数字信号的方式： 处理数字信号的方式称为操作。其基本操作如下： 1）寄存：把“0”或“1”放在电路中寄存起来。 2）传送：把“0”或“1”从一个寄存器转移到另一个寄存 器。 3）译码：将输入的每个二进制代码赋予的含义“翻译” 过来，给出相应的输出信号。 4）编码：在选定的二进制数码中，赋予每个二进制数 码以某一固定含义。 5）计数：将“1”序列进行累计(加或减)。 C、组合与时序电路 在数字系统中，按功能特征可分为组合电路和时序 电路。 组合电路：输出状态仅由当前的输入值决定。 时序电路：输出状态不仅取决于当前的输入值，还 与前一时刻的输入值有关。 4、布尔代数 1849年乔治布尔提出描述客观事物逻辑关系的数学方法——布尔代数，1938年克劳德香农将布尔代数应用到继电器开关电路的设计。 布尔代数是数字逻辑电路分析和设计的基础，又称逻辑代数，在二值逻辑电路中应用广泛。 布尔代数是进行逻辑设计所用到的一种特殊工具。运用布尔代数进行逻辑设计，其关键是如何从设计问题过渡到逻辑形式。其逻辑形式包括有真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、状态图、状态表等。 第一