实用电工电子技术教程 艾建春 第07章

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1、第7章实用组合逻辑电路7.1基础知识7.2组合逻辑电路的分析方法7.3实训一：习题分析技术7.4实训二:电路实验本章小结7.1数字电路基础知识一.概述:1.数字电路与模拟电路(1)基本概念电信号：指随时间变化的电压和电流。模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。数字电路：处理和传输数字信号的电路。模拟信号：时间上连续：任意时刻有一个相对的值。数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。例如：电压、电流、温度、声音等。真实的世界是模拟的。缺点：很难度量；

2、容易受噪声的干扰；难以保存。优点：用精确的值表示事物。模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。三极管工作在线性放大区。数字信号：时间上离散：只在某些时刻有定义。数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常用0、1二进制数表示。例如：开关通断、电压高低、电流有无。数字化时代：音乐：CD、MP3电影：MPEG、RM、DVD数字电视数字照相机数字摄影机手机数字电路：处理和传输数字信号的电路。三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。2.数字电路特点（与模拟电路相比）（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的二进制的数字信号，反映在电路

3、上就是高电平和低电平。（2）晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、精度高。（3）通用性强。结构简单、容易制造，便于集成及系列化生产。（4）具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑判断，故又称为数字逻辑电路。二.数字电路的分类和学习方法1.数字电路的分类（1）按电路结构分类组合逻辑电路：电路的输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路原来的状态无关。时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。返回（2）按集成电路规模分类集成度：每块集成电路芯片中包含

4、的元器件数目小规模集成电路(SmallScaleIC，SSI)中规模集成电路(MediumScaleIC，MSI)大规模集成电路(LargeScaleIC，LSI)超大规模集成电路(VeryLargeScaleIC，VLSI)特大规模集成电路(UltraLargeScaleIC，ULSI)巨大规模集成电路(GiganticScaleIC，GSI）2.数字电路的学习方法（1）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工具，应熟练掌握。（2）重点掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工作原理不必过于

5、深究。（3）掌握基本的分析方法。（4）本课程实践性很强。应重视习题、基础实验和综合实训等实践性环节。（5）注意培养和提高查阅有关技术资料和数字集成电路产品手册的能力。7.1.1数制与码制7.1.1.1数制及其转换一.数制数码：由数字符号构成且表示物理量大小的数字和数字组合。计数制（简称数制）：多位数码中每一位的构成方法，以及从低位到高位的进制规则。数制十进制数字符号（系数）：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9计数规则：逢十进一基数：10权：10的幂［例］(1999)10=（1×103+9×102+9×101+9×100

6、）102.二进制数字符号：0、1计数规则：逢二进一基数：2权：2的幂例(1011101)2=（1×26+0×25+1×24+1×23+1×22+0×21+1×20)10=(64+0+16+8+4+0+1)10=(93)10十六进制［二进制的缺陷］数值越大，位数越多，读写不方便，容易出错！数字符号：0~9、A、B、C、D、E、F计数规则：逢十六进一基数：16权：16的幂例：(5D)16=(5×161+13×160)10=(80+13)10=(93)10数制转换的意义要计算机和为人们服务，必须解决“人机对话”问题，其关键是将

7、自然界一切信息（数字、文字、声音、图像、视频……）转换为数字信号。即用数字代码来表示各种信息，这就是“编码”的意义。学习“编码”的第一步，就要了解“数制转换”知识，它是数字编码的基础。二.数制转换1.十进制数转换成二进制整数部分的转换：除2取余法。返回例：求（217）10=（　　　　）2解：∵2∣217…………余1b02∣108…………余0b12∣54…………余0b22∣27…………余1b32∣13…………余1b42∣6…………余0b52∣3…………余1b62∣1…………余1b70∴（217）10=（11011001）2例

8、：求（0.3125）10=（　　　　）2解：∵0.3125×2=0.625…………整数为0b-10.625×2=1.25…………整数为1b-20.25×2=0.5…………整数为0b-30.5×2=1.0…………整数为1b-4说明：有时可能无法得到0的结果，这时应根据转换精度的要求适当取一定位数。小数部分