数字电路技术

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1、下篇数字电子技术绪论数字电路是处理数字信号的电路，所谓处理是指数字信号的产生、整形、变换、传送、逻辑运算、控制、计数、寄存、显示等。数字电路的数字信号是二值信号，即只有高电平(用1表示)和低电平(用0表示)。分析设计数字电路的基础是逻辑代数和基本逻辑电路的功能和特性，因为数字电路输出和输入是用逻辑代数描述的逻辑关系，实用的数字电路是用基本逻辑电路组成的。数字电路不但本身具有很强的应用性，同时也是单片机应用、计算机接口、自动控制、数控电器等课程的基础课。学习数字电路的要求是：(1)熟练掌握必须够用的基础理论和基础知识。其中包括逻

2、辑代数基础，各种数字单元电路的功能，特性参数的内涵等。(2)要记住几十种常用标准数字集成电路的名称、功能及典型应用。通过学习，培养学生根据数字集成电路手册给出的集成电路的功能表管脚图，能具有正确选用和使用那些课本中没有讲过的集成电路的能力。(3)要加强实践。脱离实际，纸上谈兵，不会有多少成效，老师讲上五遍六遍不如自己动手实践一遍，课本中给出的案例，有条件的都要让学生独立地做出来，这样一定会大大提高学习效果，大大提高应用数字电路的能力。121第3章用标准集成电路组成的数字钟案例及相关的基础知识内容提要逻辑代数基础，各种门电路的功

3、能及表示，并以TTL与非门、CMOS非门为例介绍门电路的特性和参数的内涵；介绍触发器和波形产生电路；介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路，最后给出典型的综合应用电路数字钟案例。3.1逻辑代数基础3.1.1数制和码制1.数制数制是指用符号组成数的体制。常用的有十进制、二进制和十六进制。i(1)十进制数的数制。十进制数用0～9共十个符号表示，基数为10，第i位的权重为10，低位和高位的关系是逢十进一。一个十进制数按权重展开的形式如下：210(373)=(373)=3×10+7×10+3×1010D10−1−2(84.91)=(84.91

4、)=8×10+4×10+9×10+1×1010D(2)二进制数的数制。二进制数用0和1共两个符号表示，基数为2，自右向左第i位的i权重为2，低位和高位的关系是逢二进一。一个二进制数按权重展开的形式以及和等值的十进制数的关系如下：43210(10110)=(10110)=1×2+0×2+1×2+1×2+0×2=(22)2B10210−1−2(110.11)=(110.11)=1×2+1×2+0×2+1×2+1×2=(6.75)2B10(3)十六进制数的数制。十六进制数用0～9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(

5、14)、F(15)i共十六个符号表示，基数为16，自右向左第i位的权重为16，低位和高位的关系是逢十六进一。一个十六进制数按权重展开的形式以及和等值的十进制数的关系如下：210(5E8)=(5E8)=5×16+14×16+8×16=(1512)16H1010−1−2(4A.B4)=(4A.B4)=4×16+10×16+11×16+4×16=(74.703125)16H10(4)不同数制之间的转换。十六进制数转换成二进制数，其方法是将十六进制数以小数点为基准，向左、向右把每一位十六进制数转换成等值的四位二进制数即可。例如：(A3

6、.E)=(10100011.1110)162二进制数转换成十六进制数，其方法是将二进制数以小数点为基准，向左、向右每四位划为一组，小数点后面的二进制数不足四位的，可在后边加０变成四位，小数点前面的二进制数不足四位的，可在二进制数的前面加０变成四位，然后把每组二进制数转换成等值的十六进制数即可。例如：(1011101.101)=(0101,1101.1010)=(5D.A)2216122(110101.11)=(0011,0101.1100)=(35.C)2216十进制数转换成二进制数，其方法是首先要把整数和小数分开后分别转换，

7、然后再合并。例如把(19.625)转换成二进制数时，先把(19)转换成二进制数，再把(0.625)转换成101010二进制数；整数部分的转换方法是通过“除2取余，从低位到高位排列，直到商为0”，其余数即为二进制数的整数。219余数低位29…124…122…021…00…1高位(19)=(10011)102小数部分的转换方法是把小数部分“乘2取整，从高位到低位排列，直到最后乘积的小数部分为0(或满足位数要求)为止”，所取整数即为十进制数小数部分转换成的二进制数的小数部分。0.625×2高位1…1.250×20…0.500×2低位

8、1…1.000(0.625)10=(0.101)2合并后得(19.625)=(10011.101)102２.码制码制是指用0和1的不同组合来编码的体制。首先要说明，码只是一个代号，不是“数”。码所代表的是人们预先赋于它的某种特定的含义，例如某足球队守门员的代号为0001号，前