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数字电路概述
典型的电子信息系统组成框图
n模拟信号和数字信号
模拟信号:
时间上连续:任意时刻有一个相对的值。
数值上连续:可以是在一定范围内的任意值。例如:电压、电流、温度、声音等。
真实的世界是模拟的。
缺点:很难度量;
容易受噪声的干扰;
难以保存。
优点:用精确的值表示事物。
模拟电路:处理和传输模拟信号的电路。三极管工作在线性放大区。
3
数字信号:
时间上离散:只在某些时刻有定义。
数值上离散:变量只能是有限集合的一个值。
例如:交通信号灯控制电路、智力竞赛抢答电路
等。
数字电路:处理和传输数字信号的电路。
三极管工作在开关状态,即饱和区或截止区。
0和1两种不同取值也表达了实际事物两种相对的状态:
例如:开关通断、电压高低、电流有无。
数字电路工作信号为脉冲信号,即采用二进
制数码0和1来表示电路中的高、低两种电平状态。
{低电平用0表示}
脉冲信号的
逻辑状态
高电平用1表示
正逻辑
模拟电路
时间、数值都连续的模拟信号
线性放大状态
必须使器件工作在线性放大区
数字电路
时间、数值都离散的数字信号
开关状态
必须使器件满足开关工作的条件
研究问题的方
法与所研究的主要问题
电路结构
利用微变等效法、图解法等对电路进行静态和动态的定量分析
借助逻辑函数、卡诺图、真值表和状态转换图等
基本单元电路:逻辑门
和触发器
研究电路输出和输入之间的逻辑关系
基本单元电路:基本放大器和运算放大器
基本构
成单元为半导体元件
区别点
工作信号
工作状态
外部电路
条件
高精度(凭借提高数字信号的位数);便于储存和读取;
基本电路结构简单,适合集成和系列化生产。
u数字电路的特点
抗干扰(0和1易于区别);
数制与编码
数制:多位数码中每一位的构成方法以及由低位到
高位的进位规则。如十进制、二进制、八进制、十
六进制等。
十进制:每一位用0-9十个数码表示,它的进位规则
是“逢十进一”。
二进制:每一位仅有0和1两个可能的数码,它的进位
机制是“逢二进一”。
任一个二进制数D的十进制展开式为:(D)2=ΣKi2i
(1101)2=1×23+1×22+0×21+1×20=(13)10
编码:用二进制数表示文字、符号等信息的过程
o最常用的编码为二进制类编码与ASCⅡ码
ASCⅡ码是一种用7位二进制数码表示数字、字母或符号的代码,是计算机通用的标准代码。
在二进制类编码中,以二-十进制码(BCD码)使用最多,即用四位二进制码来表示0~9十个字符,如8421BCD码,2421BCD码,5421BCD码、余三码、格雷码等。
编码种类
十进制数
8421码
余3码
2421码
5421码
格雷码
0
0000
0011
0000
0000
0000
1
0001
0100
0001
0001
0001
2
0010
0101
0010
0010
0011
3
0011
0110
0011
0011
0010
4
0100
0111
0100
0100
0110
5
0101
1000
1011
1000
0111
6
0110
1001
1100
1001
0101
7
0111
1010
1101
1010
0100
8
1000
1011
1110
1011
1100
9
1001
1100
1111
1100
1101
权
8421
2421
5421
几种常见的BCD代码
1
0
0
1
0
000
001
011
010
1
1
0
0
循环码:
相邻两个代码只有一位状态不同
首尾两个代码也仅有一位不同(具有相邻性)
以中间为对称的每两个代
码仅第一位状态不同(反射性)
1位循环码/
2位循环码/
3
位循环码
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
逻辑代数的三种基本运算
区别
基本运算种类
取值范围
普通代数
加减乘除、乘方、开方
-∞~+∞
逻辑代数
与、或、非
0或1,表示两种不同
的逻辑状态
它是逻辑电路分析和设计的基础。
由英国科学家乔治•
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