电工电子数字电路基础.ppt

第八章 数字电路基础 第一节 数字电路的基本知识 数字电路的基本知识 数字电路及其特点 1.模拟信号与数字信号 模拟信号 凡在数值上和时间上都是连续变化的信号，称为模拟信号。 数字信号 凡在数值上或时间上不连续变化的信号，称为数字信号。 2.模拟电路与数字电路 模拟电路 处理模拟信号的电路称为模拟电路。如交流和直流信号的放大电路。 数字电路 处理数字信号的电路称为数字电路。如脉冲信号的产生、放大、传送、控制、记忆、计数等电路。 数字电路及其特点 数制与码制 1.数制 对数字信号进行计数的体制称为数制。 在人们的日常生活中用的最广泛的是十进制，而在电路中用得最广泛的是二进制和十六进制等。 十进制数具有以下特点： （1）基数有10个数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。 （2）进位规律：逢十进一，进位基数为10。 数制与码制 二进制数具有以下特点： （1）基数只有两个数码：0，1。任何一个二进制数都可以由这两个数码来表示。 （2）进位规律：逢二进一，进位基数为2。 十六进制数具有以下特点： （1）基数有16个数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。 （2）进位规律：逢十六进一，进位基数为16。 八进制数具有以下特点： （1）基数有8个数码：0，1，2，3，4，5，6，7。 （2）进位规律：逢八进一，进位基数为8。 数制与码制 2.码制 十进制数和其他信息（如文字、符号）可以用各种规律的若干位“0”或“1”的数码表示，这些表示信息的数码称为代码，代码遵守的各种规律称为码制。 常用的十进制数的BCD码有8421码、5421码、余3码等。 基本逻辑门电路 与门电路 1.与逻辑关系 与逻辑关系可用图8-1表示。图中只有当两个开关A、B都闭合时，灯泡才亮；只要有一个开关断开，灯泡就不亮了。这就是说，“当一件事情（灯亮）的几个条件（开关A、B闭合）全部具备之后，这件事情（灯亮）才能发生，否则不发生”。这样的因果关系，称为与逻辑关系。 与门电路 2.与门电路 图8-2、图8-3分别为用二极管组成的与门电路和与门电路的电路符号。 与门电路 只有A、B都是1时，输出L才为1，只要A或B中有一个是0，输出L就是0。 可概括为：“有0出0，全1出1” 。 真值表如下表 逻辑表达式为 L=A·B或L=AB 或门电路 1.或逻辑关系 或逻辑关系可用图8-4表示，图中两个开关A、B只要有一个闭合时，灯泡就亮，这就是说，“当一件事情（灯亮）的几个条件中（开关A、B闭合）只要有一个条件得到满足，这件事（灯亮）就会发生。”这种关系称为或逻辑关系。 或门电路 2.或门电路 图8-5、图8-6分别为用二极管组成的或门电路和或门电路的电路符号。 或门电路 只要有一个输入端为高电平，输出就是高电平，只有当输入端全为低电平时，输出才是低电平。 可概括为：“有1出1，全0出0”。这样的关系就是或逻辑关系。 真值表如下表 逻辑表达式为 L=A+B 非逻辑和非门电路 1.非逻辑关系 当条件不成立时，结果就会发生，条件成立时结果则不会发生，这种条件和结果之间的关系称为非逻辑关系。 如图8-7所示，开关A断开，灯泡就亮，开关A闭和，灯泡则不亮，灯泡的亮暗与开关的状态之间的关系符合非逻辑关系。 非逻辑和非门电路 2.非门电路 图8-8、图8-9分别为用二极管组成的非门电路和非门电路的电路符号。 非逻辑和非门电路 “入0出1，入1出0” 真值表如下表 逻辑表达式为 L= 复合逻辑门电路 与非门电路 1.逻辑结构图和符号 一个与门后面串联一个非门，便组成一个与非门电路，其逻辑结构图如图8-10所示，其逻辑符号如图8-11所示。 与非门电路 2.输入与输出的关系 3.逻辑函数的表达式 与非门的逻辑函数表达式为 L= 或非门电路 或非门电路 异或门电路 异或门电路 * 第二节 基本逻辑门电路 第三节 复合逻辑门电路 数字电路及其特点 1 数制与码制 2 3.数字电路的特点 数字电路的工作信号是不连续变化的数字信号，所以在数字电路中工作的半导体管多数工作在开、关状态，即不是工作在饱和区，就是工作在截止区，而放大区只是其过渡状态。 数字电路的研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系。分析数字电路的工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表，逻辑函数表达式及波形图等。 0101 0110 0111 1000 1001 5 6 7 8 9 0000 0