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1、数字电子技术1.课程特点:数字电路是一门技术基础课程,它是学习微机原理、接口技术等计算机专业课程的基础。既有丰富的理论体系,又有很强的实践性。2.数字电路内容:(1)基础;(2)组合逻辑电路;(3)时序逻辑电路;(4)其它电路。3.学习重点:(1)在具体的数字电路与分析和设计方法之间,以分析和设计方法为主;(2)在具体的设计步骤与所依据的概念和原理之间,以概念和原理为主;(3)在集成电路的内部原理与外部特性之间,以外部特性为主。前言教材信息教材:阎石《数字电子技术基础》(第四、五版)参考书:康华光《电子技术基础》(数字部分
2、)J.M.Yarbrough著,李书浩等译,《数字逻辑应用与设计》(第一版)实验地点硬件实验:H301EDA实验:H505另:习题册、实验指导书、实验报告纸等H411数字系统基本概念数制及数制转换BCD码余3码(偏权码)无权码——格雷码(循环码,反射码)数符及字符编码绪论何为数字电路?绪论光电转换整型放大门计数器⑥①②③译码④显示秒脉冲发生器⑤数字电路①②③④⑤0100⑥1秒模拟电路——处理模拟信号的电路数字电路——处理数字信号的电路模拟信号——数值的变化在时间上是连续的,如语音信号一、几个重要概念:10110001数字信
3、号——数值的变化在时间上是不连续的,离散的研究模拟信号时,我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。相应的电子电路就是模拟电路,包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。在模拟电路中,晶体管一般工作在放大状态;在数字电路中,三极管工作在开关状态下,即工作在饱和状态或截止状态。研究数字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系,因此不能采用模拟电路的分析方法。主要的分析工具是逻辑代数,电路的功能用真值表、逻辑表达式或波形图表示。与模拟电路学习的区别:数字电路中,数字信号常用波形表示叫脉冲波形。非周期性脉冲波形周期性脉冲波形数字电
4、路中的脉冲波形二、数字电路的特点使用二进制。数字电路中,基本工作信号是二进制的数字信号0和1,反映在电路上就是低电平和高电平两种状态0123456789二01101110010111011110001001为何使用二进制?1.实现容易2.计算简单0+001+010+111+1100–001–011–100–11由于使用二进制给数字电路带来优点:电路简单对电器元件要求不高可靠稳定精确存储计算机处理2.数字电路分析方法模拟电路——等效电路法数字电路——逻辑分析法逻辑代数、数学工具数字电路研究的是信号有无(有1,无0)以及输入输
5、出与各单元之间的逻辑关系3.数字电路功能对数字信号进行运算:+-×÷进行逻辑推理判断:举重比赛评判电路、自动售饮料机电路、时序锁设计…….因为具有这两个功能,所以数字电路应用相当广泛三、数字电路的应用数字通讯——利用0和1编成各种代码,分别代表不同的含义,用以实现信息传送011010010010100111001001001011001110101100101001数字控制——利用数字电路逻辑功能,设计出各种控制装置,实现对生产过程等的自动控制数字测量——显示十进制数、对测量结果进行分析处理计算机技术渗透到国民经济、人民生
6、活的一切领域,可以说与“数字”相关的事物代表着现代和先进……数字电视数字图书馆数字化部队…….课程目标课程结束应具备以下能力:具有查阅手册合理选用中、小规模数字集成电路组件的能力。具有用逻辑思维方法分析常用数字电路逻辑功能的能力。初步具备设计数字电路的能力。1)、十进制数计数规律:逢十进一、借一当十、高数位的1相当于低数位的10数码:有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共十个数码数码的位置规定了数码的等级“权/数位”:10i计数体制:以10为基数(245.25)10=2×102+4×101+5×100+2×10-1+5
7、×10-2数制2)、二进制数计数规律:逢二进一、借一当二、1+1=10数码:有0,1共2个数码计数体制:以2为基数例如(1001.1)B=1×23+0×22+0×21+1×20+1×2-1=(9.5)D4)、八进制数计数规律:逢八进一、借一当八、7+1=10数码:有0,1,2,3,4,5,6,7共8个数码计数体制:以8为基数例如(123)O=1×82+2×81+3×80=(83)D3)、十六进制数计数规律:逢16进一、借一当16、F+1=10数码:有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F共16个数码
8、计数体制:以16为基数例如(4E6)H=4×162+E×161+6×160=(1250)D十进制转换到二进制:整数部分和小数部分分别转换小数部分采用基值重复相乘取整数法整数部分采用基值重复相除取余数法221521071d02531d12261d22130d3261d4230d5211d601d7低位高位