数字电子技术讲解.docxVIP

绪论 概述 学习目标：了解数字电路的特点、应用概况； 熟悉逻辑电平、数字信号的概念；了解数字电路的优点；了解脉冲波形的主要参数。 教学重点：区分数字信号和模拟信号的区别 课时分配：2学时 教学过程： 1.1.1数字信号和数字电路 信号分为两类：模拟信号、数字信号 模拟信号：指在时间上和数值上都是连续变化的信号。如电视图像和伴音信号。 数字信号：指在时间上和数值上都是断续变化的离散信号。如生产中自动记录零件个数的计数信号。 模拟电路：对模拟信号进行传输和处理的电路 数字电路：对数字信号进行传输和处理的电路 1.1.2数字电路的分类 （1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规模（LSI，每片数千器件）和超大规模（VLSI，每片器件数目大于1万）数字集成电路。集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。 （2）按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型（TTL型）和单极型（MOS型）两类。 （3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能，其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以前的状态有关。 数字电路的产生和发展是电子技术发展最重要的基础。由于数字电路相对于模拟电路有一系列的优点，使它在通信、电子计算机、电视雷达、自动控制、电子测量仪器等科学领域得到广泛的应用，对现代科学、工业、农业、医学、社会和人类的文明产生着越来越深刻地影响。 1.1.3数字电路的优点和特点 特点： （1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。 （2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态（0和1）和输出信号的状态（0和1）之间的关系。对于电路本身有分析电路和设计电路两部分。 （3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。 （4）数字电路的分析方法主要用逻辑代数和卡诺图法等进行分析。 （5）数字电路能够对数字信号0和1进行各种逻辑运算和算术运算。 优点： 易集成化。 两个状态“0”和“1”，对元件精度要求低。 抗干扰能力强，可靠性高。 信号易辨别不易受噪声干扰。 便于长期存贮。 软盘、硬盘、光盘。 通用性强，成本低，系列多。（国际标准）TTL系例数字电路、门阵列、可编程逻辑器件。 必威体育官网网址性好。 容易进行加密处理。 知识拓展脉冲波形的主要参数在数字电路中，加工和处理的都是脉冲波形，而应用最多的是矩形脉冲。图1.1.2 脉冲波形的参数 　 　 脉冲幅度 。 脉冲电压波形变化的最大值，单位为伏（V）。 脉冲上升时间。 脉冲波形从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。 脉冲下降时间 。脉冲波形从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。脉冲上升时间tr 和下降时间tf 越短，越接近于理想的短形脉冲。单位为秒（s）、毫秒（ms）、微秒（ us）、纳秒（ns）。 脉冲宽度 。 脉冲上升沿0.5Um 到下降沿0.5Um 所需的时间，单位和 tr、tf 相同 脉冲周期T。 在周期性脉冲中，相邻两个脉冲波形重复出现所需的时间，单位和tr 、tf 相同。 脉冲频率f：每秒时间内，脉冲出现的次数。 单位为赫兹（Hz）、千赫兹（kHz）、兆赫兹（MHz），f ＝1∕T。 占空比q：脉冲宽度 与脉冲重复周期T的比值。q ＝ ∕T。它是描述脉冲波形疏密的参数。 本节小结：　 数字信号的数值相对于时间的变化过程是跳变的、间断性的。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。模拟信号通过模数转换后变成数字信号，即可用数字电路进行传输、处理。 习题： P3 思考题4 1.2 数制和码制 教学目标：理解进制的概念，二进制的表示方法。 掌握二进制数、十进制数、八进制、十六进制数之间的相互转换方法。理解 BCD 码的含义，理解 8421BCD 码，了解其他常用 BCD 码。 教学重点：掌握二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数之间相互转换方法。 教学难点：掌握二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数之间相互转换方法。 课时分配：4学时 教学过程： 1.2数制和码制 1.2.1数制 所谓数制就是计数的方法。在生产实践中，人们经常采用位置计数法，即将表示数字的数码从左至右排列起来。常见的有十进制、二进制、十六进制。 1．进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计