第一章 数字逻辑基础.ppt

1.1 模拟信号与数字信号 1.2 数字电路 1.3 数 制 1.4 二—十进制码（ BCD码） 1.5 基本逻辑运算 1.6 逻辑函数及其表示方法 1.7 二极管的开关特性 1.8 三极管的开关特性 典型的模拟信号包括工频信号、射频信号、视频信号等。我国和欧洲的工频信号的频率为50HZ，美国为60HZ。 530HZ~1600HZ为调幅波射频信号 88MHZ~108MHZ为调频波的射频信号 6GHZ以上为甚高频和超高频视频信号 二、从模拟信号到数字信号 1、信号：信号传递信息的函数也是独立变量的函数，这个变量可以是时间、空间位置等。 2、连续信号：在某个时间区间，除有限间断点外所有瞬时均有确定值。 3、模拟信号是连续信号的特例。时间和幅度均连续。 4、离散信号：时间上不连续，幅度连续。 5、数字信号：幅度量化，时间和幅度均不连续。 三、正逻辑与负逻辑 下图所示为三个周期相同（T=20ms），但幅度、脉冲宽度及占空比各不相同的数字信号。 五、二进制数据的传输 二进制的传输有 并行和串行两种方式，且这两种方式都在时序脉冲的控制下有序的工作，通常在脉冲的下降沿或上升沿传输数据。 1.2 数字电路 1、数字电路的发展与分类 数字电路经历了电子管、半导体分立元件到集成电路，半导体以硅、锗和化合物半导体为材料。 逻辑单元电路是集成电路的基础，TTL和CMOS构成逻辑单元电路，由于CMOS电路的功耗较TTL电路功耗低，所以TTL的主导地位有被CMOS器件取代的趋势。 集成电路根据集成度又可分为小规模、中规模、大规模、超大规模和甚大规模等五类。 2、数字电路的分析方法与测试技术 分析方法 数字信号的逻辑开关作用，分析时主要用逻辑表达式、功能表、真值表及波形图。 1.3 数 制 例1.3.1 将二进制数10011.101转换成十进制数。 解：将每一位二进制数乘以位权，然后相加，可得 (10011.101)B＝1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3 ＝（19.625)D 1.4 二进制码 2．或运算——当决定一件事情的几个条件中，只要有一个或一个以 上条件具备，这件事情就发生。我们把这种因果关系称为或逻辑。 二、其他常用逻辑运算 2．或非 ——由或运算和非运算组合而成。 3．异或 异或是一种二变量逻辑运算，当两个变量取值相同时，逻辑函数值为0；当两个变量取值不同时，逻辑函数值为1。 异或的逻辑表达式为： 1.6 逻辑函数及其表示方法 解：第一步：设置自变量和因变量。 第二步：状态赋值。 对于自变量A、B、C设： 同意为逻辑“1”， 不同意为逻辑“0”。 对于因变量L设： 事情通过为逻辑“1”， 没通过为逻辑“0”。 一般地说，若输入逻辑变量A、B、C…的取值确定以后，输出逻辑变量L的值也唯一地确定了，就称L是A、B、C的逻辑函数，写作： L=f（A，B，C…） 二、逻辑函数的表示方法 例1.6.2 列出下列函数的真值表： 3．逻辑图——逻辑图是由逻辑符号及它们之间的连线而构成的图形。 由逻辑图也可以写出其相应 的函数表达式。 例1.6.4 写出如图所示逻辑图的函数表达式。 解：可由输入至输出逐步 写出逻辑表达式： 1.7 二极管的开关特性 2．二极管开关的动态特性 反向恢复时间：tre＝ts十tt 产生反向恢复过程的原因： 反向恢复时间tre就是存储电荷消散所需要的时间。 1.8 三极管的开关特性 1．三极管的三种工作状态 2．三极管的动态特性 （1）延迟时间td—— 从输入信号vi正跳变的 瞬间开始，到集电极电流iC 上升到0.1ICS所需的时间 （2）上升时间tr—— 集电极电流从0.1ICS上 升到0.9ICS所需的时间。 （3）存储时间ts—— 从输入信号vi下跳变的 瞬间开始，到集电极电流iC 下降到0.9ICS所需的时间。 （4）下降时间tf—— 集电极电流从0.9ICS下降 到0.1ICS所需的