数字电路第1章05001

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1、第1章数字电子技术基础1.1数字电子技术基础1.2数制与编码课程简介一.课程特点数字电子技术基础和模拟电子技术基础一样，也是一门实践性很强的课程，它们有许多共同之处，也有着明显的区别。由于通常总是把模拟电子技术基础安排在前面讲授，所以要特别注意数字电子技术基础课程的特点，以便能更好地学好本课程。1.数字电路中工作的信号是数字信号，这种信号在时间上和数值上都是离散的。在二进制系统中，数码只有1和0两种可能，反映到电路上就是高电平和低电平。而在模拟电路工作的信号是模拟信号，这种信号在时间上和数值上都是连续变化的。2.数字电路中，在稳态时三极管一般都工作在截止区或饱

2、和区，即工作在开、关状态，放大区只是一种过渡状态。而在模拟电路中，三极管通常都是工作在放大区，即放大状态。3.数字电路研究的主要问题是电路的输入和输出状态之间的逻辑关系，即电路的逻辑功能。而模拟电路研究的主要问题是怎样不失真地放大模拟信号。4.数字电路中，利用的主要工具是逻辑代数，描述电路逻辑功能的主要方法是真值表、逻辑函数表达式、状态转换图和波形图等。经常遇到的问题则是怎样利用它们对已知电路进行逻辑分析，根据实际要求进行逻辑设计。而在模拟电路中，经常利用图解法和微变等效电路法等对电路进行静态和动态的定量分析，以确定放大倍数是多少、波形是否失真、怎样改善电路的

3、放大性能等问题。5.从电路结构上看，模拟电路的主要单元电路是放大器。而数字电路的主要单元电路则是逻辑门和触发器。虽然适应各种需要的数字电路千变万化，但是分析和设计的方法基本上是一样的。只要我们对这些单元电路的组成、工作原理和性能掌握得比较好，而且又学会了逻辑分析和逻辑设计的基本方法，熟悉了若干典型电路，那就可以说初步具备了分析和解决一般数字电路问题的能力。二.基本要求1..熟悉二极管和三极管的开关特性及数字电路的单元电路（与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、与或非门，基本RS触发器、维持阻塞D触发器和主从JK触发器等）的组成、基本工作原理和性能。2.熟练

4、掌握逻辑代数的基本运算，基本公式和常用公式及逻辑函数的四种表示方法——真值表、函数表达式、卡诺图和逻辑图。学会运用公式化简法和图形化简法化简逻辑函数。3.熟练掌握组合电路和时序电路的基本分析方法。4.熟悉典型数字电路（编码器、译码器、数据选择器、全加器、寄存器、异步计数器、同步计数器等）的结构、基本工作原理和性能。5.熟悉用555定时器组成多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器的典型电路和基本工作原理。三.与其他课程的关系先修课程：高等数学、电路分析基础、普通物理、模拟电路等后续课程：信号与系统、单片机原理、微机原理、数字信号处理等1.1数字电路概述1.1.1

5、数字信号与数字电路1.1.2数字电路的特点与分类退出1.1.1数字信号与数字电路模拟信号：在时间上和数值上连续的信号。数字信号：在时间上和数值上不连续的（即离散的）信号。uu模拟信号波形数字信号波形tt对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。1.1.2数字电路的的特点与分类（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。（2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态和输出信号的状态之间的关系。（3）对

6、组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。1、数字电路的特点2、数字电路的分类（2）按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型（TTL型）和单极型（MOS型）两类。（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能，其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以前的状态有关。（1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规

7、模（LSI，每片数千器件）和超大规模（VLSI，每片器件数目大于1万）数字集成电路。集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。本节小结数字信号的数值相对于时间的变化过程是跳变的、间断性的。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。模拟信号通过模数转换后变成数字信号，即可用数字电路进行传输、处理。1.2数制与编码1.2.1数制1.2.2数制转换1.2.3编码退出（1）进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。1.2.1数制（2）基数：进位制

8、的基数，就是在该进位制中可能用到的数码