电工电子技术基础：集成门电路及组合逻辑电路PPT教学课件.pptx

电工电子技术

第10章集成门电路及组合逻辑电路

第10章集成门电路及组合逻辑电路学习目标1.了解数字电路的特点。2.熟悉数制之间的转换和码制的特点。3.掌握逻辑代数的运算。4.掌握基本逻辑门电路和复合逻辑门电路的功能。5.熟悉组合逻辑电路的分析与设计过程。6.掌握普通编码器、优先编码器和译码器的功能及原理。育人目标了解我国集成电路领域的发展历史，激发学生在科技报国、科技兴国、实现中国梦的康庄大道上奋勇前进。

10.1数字电路

10.1数字电路10.1.1模拟信号和数字信号电子电路所处理的电信号可以分为两大类：一类信号的数值随时间的变换而连续变换，称为模拟信号，如图10-1所示，模拟语言的音频信号、模拟温度变换的电压信号等都属于模拟信号；另一类信号的数值随时间的变换是断续的、离散的，称为数字信号，如图10-2所示，计时装置的时基信号、灯光闪烁等信号都属于数字信号。传输和处理数字信号的电路称为数字电路。因为任何一个数字电路的输出信号与输入信号之间都存在一定的逻辑关系，所以数字电路又称数字逻辑电路。

10.1数字电路10.1.2数字电路的特点与模拟电路相比，数字电路主要有以下优点。（1）成本低廉，通用性强。数字电路结构简单、体积小、通用性强、集成化程度高、容易制造、可大批量生产，因而成本低廉。（2）工作可靠，稳定性好。数字电路中的电子器件工作在开关状态，对于一个给定的输入信号，输出总是相同的。而模拟电路的输出很容易受外界温度及器件老化等因素的影响。（3）高速度，低功耗。随着集成电路工艺的发展，集成电路中单管的速度可以做到小于10-11s，超大规模集成电路的功耗可低至几毫瓦。（4）加密性好，可长期保存。数字电路的信息采用二进制代码进行存储、处理和传输，具有很好的必威体育官网网址性和存储性。（5）易于设计，具有可编程性。数字电路只要能可靠地区分0和1两种状态就可正常地工作，故分析和设计相对容易。同时，用户可根据需要用硬件描述语言（如VHDL等）完成设计和仿真后写入芯片，具有较强的灵活性。

10.2数制和码制

10.2数制和码制数字电路10.2.1数制1.十进制十进制是以10为基数的计数制，常用下标10或符号D来表示，其进位规则是“逢十进一”。十进制采用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个基本数码，任何数值都可以用上述十个数码按一定的规律排列来表示。0～9十个数可以用一位基本数码表示，10以上的数则要用两位以上的数码来表示。同一数码处于不同的位置时，其代表的数值是不同的，即不同的数位有不同的位权。例如，十进制2014代表的数值可表示为(2014)10=2×103+0×102+1×101+4×100每位的位权分别为103、102、101和100。对于一个十进制数来说，从最低位开始，位权依次为100、101、102……每一位数码所表示的数值等于该数码（称为该位的系数）乘以该位的位权，每一位的系数和位权的乘积称为该位的加权系数。任意一个十进制数所表示的数值，等于其各位加权系数之和，可表示为

10.2数制和码制数字电路式中，N为十进制数；ki为第i+1位的系数，可取0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；10i为第i+1位的位权，10为进位基数；m、n为正整数，n为整数部分的位数，m为小数部分的位数。例如：(356.27)10=3×102+5×101+6×100+2×10-1+7×10-22.二进制二进制是以2为基数的计数制，常用下标2或符号B来表示，其进位规则是“逢二进一”。二进制数只有0和1两个数码，其每一位都可以用电子元件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。任何一个二进制数的三要素展开式都可写成例如：(101.01)B=1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2

10.2数制和码制数字电路3.八进制八进制是以8为基数的计数制，常用下标8或符号O来表示。八进制数有0、1、2、3、4、5、6、7共八个不同的数码，其进位规则是“逢八进一”。任何一个八进制数的三要素展开式都可写成例如：(367.15)O=3×82+6×81+7×80+1×8-1+5×8-24.十六进制十六进制是以16为基数的计数制，常用下标16或符号H来表示，其进位规则是“逢十六进一”。十六进制数有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16个不同的数码，其中A、B、C、D、E、F依次相当于十进制数中的10、11、12、13、14、15。任何一个十六进制数的三要素展开式都可写成例如：(6D8.A)H=6×162+13×161+8×160+10×16-1

10.2数制和码制数字电路10.2.2数制转换1.各种数制转换成十进制二进制、八进制、十六进制转换成十进制时，只要将它们按权展开，求出各位加权系数之和，便能得到对应的十进制数