数字逻辑电路概论t.ppt

****模拟量AnalogValue：连续的物理量三极管的开关特性：开—饱和/关—不导通************************概论

第一章数制和编码

第二章逻辑代数基础

《数字逻辑电路》课程补充材料

第三章组合逻辑电路的分析与设计

第四章同步时序电路的分析

第五章同步时序电路的设计

第六章异步时序电路的分析与设计

第七章可编程逻辑器件PLD

第八章数字系统设计第2页,共26页，星期六，2024年，5月绪论一、关于课程：1.课程名称：数字逻辑电路 DigitalLogicCircuits课程主要任务：系统地介绍数字系统设计的理论知识；培养学生解决数字电路实现问题的实践能力；能够独立的设计并实现一个具体的逻辑功能部件或数字系统。第3页,共26页，星期六，2024年，5月3.研究的内容：关于“数字Digital”模拟量analogvalue和模拟电路analogcircuit数字量digitalvalue和数字电路digitalcircuit?模拟量的特点：连续不断的物理量(随着时间变化)。?数字量的特点：离散的、不连续的物理量，被抽象为在任何时刻只有两个离散值：用0和1、高和低、真和假、H和L、T和F，等表示。第4页,共26页，星期六，2024年，5月?模拟电路：处理随时间变化的信号，信号值可以是在一定范围内连续变化的电压、电流或其他参量。模拟电路包括基本放大电路、功率放大电路、模拟运算电路、有源滤波器、信号发生器等。模拟电路易受外界环境因素、自身老化等因素影响。模拟电路工作在器件（如三极管）的线性工作区域。第5页,共26页，星期六，2024年，5月?数字电路和数字系统：数字电路由模拟部件构成，处理的是模拟电压和电流。实际上它的电流和电压也是在一定范围内连续变化的。但在数字电路和系统的设计过程中我们假设它们不是连续变化的。（忽略模拟行为特性）也就是说所谓的“数字化抽象”使得模拟行为特性在多数情况下可被忽略，因此电路可建模成好像只处理“0”和“1”一样。数字电路工作在器件（如三极管）的非线性工作区（饱和区和截止区）。第6页,共26页，星期六，2024年，5月例：电子线路中的晶体管工作示意图，如下：ViVoVILVIHVOHVOL模拟部分：放大开关部分：截止，Vi=0Vo=1开关部分：饱和，Vi=1Vo=0注意：a模拟器件和模拟系统是处理模拟信号的。b晶体管的开关特性是数字电路研究的重点，上例中物理量已逻辑约定成逻辑量0和1。c数字电路具有模拟电路的特性，如时间延迟问题。ViVoVcciBiCiE第7页,共26页，星期六，2024年，5月这个三极管电路起到了逻辑取反的作用：Vi＝0时Vo＝1；Vi＝1时Vo＝0。可作为一个非门。对于一个标准门（Gate），其逻辑0（1）对应输出电压值并不一定是某一具体电压值，它可以是在某一电压范围内，而这一电压范围能够被其它门识别为逻辑0（1）。见左下图。不同器件有不同的逻辑0/逻辑1的电压范围。只要某器件的输出位在另一器件输入的逻辑0/1电压范围内，该输出将起到0（或1）的作用。模拟电子电路设计：确保逻辑门输出的逻辑信号在合适的电压范围内（如在下一级输入的要求范围内）；同时识别在合适区域内的输入逻辑信号。数字设计：只需一定的模拟电路知识以确定设备工作在规范要求的环境中。ViVoVcciBiCiE第8页,共26页，星期六，2024年，5月②关于“逻辑logic”?研究“因果”关系，即逻辑关系。输入量、输出量均为逻辑量；三种基本因果关系：逻辑与:只有决定事物结果的全部条件同时具备时，结果才会发生。逻辑或:在决定事物结果的诸条件中只要有任一个满足，结果就会发生。逻辑非:只要某一条件具备了，结果便不发生；而此条件不具备时，结果就会发生。逻辑量是逻辑状态的表示。在二值逻辑中，只有两种状态，并且这两种状态互不相容，