数字 电子 技术 电路 课件 .pdf

应用型本科信息大类专业“十二五”规划教材

目录

§1数制和代码

§2数字逻辑基础

§3集成逻辑门电路

§4组合逻辑电路

§5时序逻辑电路

§6脉冲波形的产生于整形电路

§7数/模与模/数转换电路

§8数字电路系统设计举例

第一章数制和代码

1.1数字电路的基本概念

1.2数制

1.3数制间的转换

1.4二进制代码

1.1数字电路的基本概念

通常情况下将产生、变换、传送、处理模拟信号

的电子电路称为模拟电路，与之相对应的，将产生、

变换、传送、处理数字信号的电子电路称为数字电路。

数字电路用数字信号完成对数字量的算术运算和逻辑

运算。

由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称

之为数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制

成的若干数字集成器件构造而成。其中，逻辑门是数

字逻辑电路的基本单元，存储器是用来存储二值数据

的数字电路。从整体上看，数字电路可以分为组合逻

辑电路和时序逻辑电路两大类。

1.1数字电路的基本概念

数字技术的发展历史

时间发展阶段

20世纪初至20世纪中主要使用的电子器件是真空管，也称电子管。

叶

1947年第一支晶体管的问世，开创了电子技术的新领域。

20世纪60年代初期模拟和数字集成电路的相继问世

20世纪70年代末微处理器的问世，使电子器件及应用出现崭新的局面。

20世纪80年代中期专用集成电路（ASIC）制作技术趋于成熟，标志数字集

成电路发展到新阶段。

20世纪90年代后期一片集成电路上可以集成40亿个晶体管

芯片内部的布线可以细至亚微米，芯片上的元件和布线

21世纪后的缩小，芯片的功耗降低而速度大大提高。

1.1数字电路的基本概念

1、数字电路主要研究对象：输出和输入间的逻辑关系

2、数字电路采用的分析工具：逻辑代数

3、描述数字电路功能常用方法：真值表、逻辑表达式、

波形图等

随着计算机技术的发展，为了分析、仿真与设计数

字电路或数字系统，可以采用硬件描述语言和EDA软件

借助计算机以实现设计自动化。

1.1数字电路的基本概念

（1）较低的成本

（2）较高的可靠性

数字电路与优点

（3）较强的逻辑性

模拟电路相比

（4）较低的损耗

（5）较强的时序性

（6）较好的抗干扰能力

1.2数制

在数字系统中，经常要使用四种数制：十进

制、二进制、八进制和十六进制。因为数字逻辑

电路只能识别和处理二进制数码，所以数字系统

中的信息都要用二进制数码表示。不同进制之间

还可以相互转换。

1.2.1十进制数的表示

十进制是人们非常熟悉并经常使用的一种数制，它是以10为基

数的计数进制。十进制数中，每一位可取共计10个数码。基数

是数制的最基本特征，是指数制中所用数码的个数，故十进制的

基数为10。十进制的进位法则是逢十进一，就是低位计满十，向

高位进一，或者从高位借一，到低位就是十。对于一个十进制数

可以记为(A)下标D表示括号中的A为十进制数。例如，十进制数

D，

8349可以表示为