数字电路基础修订版

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1、电子技术数字电路部分第一章数字电路基础（1-1）第一章数字电路基础§1.1数字电路的基础知识§1.2基本逻辑关系§1.3逻辑代数及运算规则§1.4逻辑函数的表示法§1.5逻辑函数的化简（1-2）§1.1数字电路的基础知识1.1.1数字信号和模拟信号电模拟信号时间连续的信号子电例：正弦波信号、锯齿波信号等。路中数字信号时间和幅度都是离散的的信例：产品数量的统计、数字表盘号的读数、数字电路信号等。（1-3）V(t)模拟信号t高电平低电平上跳沿V(t)数字信号下跳沿t（1-4）模拟电路与数字电路比较1.电路的特点在模拟电路中，晶体管一般工作在线性

2、放大区；在数字电路中，三极管工作在开关状态，即工作在饱和区和截止区。2.研究的内容模拟电路主要研究：输入、输出信号间的大小、相位、失真等方面的关系。主要采用电路分析方法，动态性能用微变等效电路分析。数字电路主要研究：电路输出、输入间的逻辑关系。主要的工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式及波形图表示。（1-5）模拟电路研究的问题基本电路元件:•晶体三极管•场效应管•集成运算放大器基本模拟电路:•信号放大及运算(信号放大、功率放大）•信号处理（采样保持、电压比较、有源滤波）•信号发生（正弦波发生器、三角波发生器、…）（1-6）数字电路

3、研究的问题基本电路元件•逻辑门电路•触发器基本数字电路•组合逻辑电路•时序电路（寄存器、计数器、脉冲发生器、脉冲整形电路）•A/D转换器、D/A转换器（1-7）1.1.2数制一、十进制：以十为基数的记数体制。表示数的十个数码：1、2、3、4、5、6、7、8、9、0遵循逢十进一的规律。¥i一个十进制数数N可以表示成：(N)D=åKi´10i=-¥210157=1´10+5´10+7´10若在数字电路中采用十进制，必须要有十个电路状态与十个记数码相对应。这样将在技术上带来许多困难，而且很不经济。（1-8）二、二进制：以二为基数的记数体制。表示数

4、的两个数码：0、1¥i遵循逢二进一的规律。（N）B=åKi´2i=-¥3210（1001）B=1´2+0´2+0´2+1´2=(9)D二进制的优点：用电路的两个状态---开关来表示二进制数，数码的存储和传输简单、可靠。二进制的缺点：位数较多，使用不便；不合人们的习惯，输入时将十进制转换成二进制，运算结果输出时再转换成十进制数。（1-9）三、十六进制和八进制1.十六进制与二进制之间的转换。十六进制记数码：0、1、2、3、4、5、Hexadecimal：十六进制的6、7、8、9、A(10)、Decimal：十进制的B(11)、C(12)、D(1

5、3)、E(14)、F(15)Binary：二进制的(4E6)H=4´162+14´161+6´160=(1254)D(F)H(1111)B说明：十六进制的一位对应二进制的四位。（1-10）(01011001)B=[0´27+1´26+0´25+1´24+1´23+0´22+0´21+1´20]D每四位2进制=[(0´23+1´22+0´21+1´20)´161数对应一位16进制数+(1´23+0´22+0´21+1´20)´160]D=(59)H从末位开始四位一组(10011100101101001000)B=(10011100101101

6、001000)B=(9CB48)H(9CB48)H（1-11）2.八进制与二进制之间的转换。八进制记数码：0、1、2、3、4、5、6、7(7)O(111)B说明：八进制的一位对应二进制的三位。从末位开始(10011100101101001000)=三位一组O(10011100101101001000)B=(2345510)O(2345510)O（1-12）四、十进制与二进制之间的转换十进制与二进制之间的转换方法：可以用二除十进制数，余数是二进制数的第0位K，然后依次用二除所0得的商，余数依次是第1位K1、第2位K2、……。¥i（N）D=åK

7、i´2两边除2，余第0位K0i=0¥（N）Di-1K0=åKi´2+22i=1商两边除2，余第1位K1¥（N）Di-2K12=åKi´2+22i=2……（1-13）例：十进制数25转换成二进制数的转换过程：225¼¼余1¼¼K0212¼¼余0¼¼K126¼¼余0¼¼K223¼¼余1¼¼K321¼¼余1¼¼K40(25)D=(11001)B（1-14）1.1.3二进制码数字系统的信息编码数值文字符号二进制代码为了表示字符为了分别表示N个字符，所需的二进制数的最小n位数：2³N编码可以有多种，数字电路中所用的主要是二–十进制码（BCD-Bina

8、ry-Coded-Decimal码）。（1-15）BCD码用四位二进制数表示0~9十个数码。四位二进制数最多可以表示16个字符，因此，从16种表示中选十个来表示0~9十个字符，可