第0章 数字电路前言

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1、数字逻辑DigitalLogic主讲陈付龙long005@mail.ahnu.edu.cnf=ab…安徽师范大学计算机科学与技术系自我介绍陈付龙，男，安徽霍邱人，博士，副教授，目前主要从事嵌入式计算方面的研究。E-mail:chenfulong@gmail.comQQ:544056537课程学习要求及注意事项本课程以计算机导论、电子线路（模拟电路）和逻辑代数的知识为基础，是计算机科学与技术专业的核心课程，也是后续课程的基础，有一定学习难度，希望大家认真对待课程学习课时：3×17课时课程学习总成绩=平时成绩+考试成绩平时成绩：作业（30%）考试成绩：期末考

2、试（70%）脑科学的结论告诉我们：人的左脑主司数学运算、逻辑思维及语言表达；右脑主司整体感觉、综合判断及直觉顿悟。制造计算机就是为了把我们左脑的重复性劳动及程序性工作交出去，以便更好地创新。课程目录第1章逻辑代数基础与EDA技术的基础知识第2章门电路第3章组合逻辑电路第4章触发器第5章同步时序逻辑电路第6章异步时序逻辑电路第7章脉冲产生于整形电路第8章存储逻辑第9章可编程逻辑器件第10章数模与模数转换电路参考教材余孟尝.数字电子技术基础简明教程（第三版）.高等教育出版社，2006，7电子技术基础[第三版]•华中工学院电子学教研室编•康华光主编•高等教育出

3、版社数字电路逻辑设计•韩振振李亚伯主编•大连理工大学出版社模拟电路与数字电路解题指导•任骏原主编•高等教育出版社数字电路与系统•刘宝琴主编•清华大学出版社数字电子技术基础•杨颂华等编著•西安电子科技大学出版社数字系统数字系统是一个能对数字信号进行加工、传递和存储的实体，它由实现各种功能的数字逻辑电路相互连接而成。例如，数字计算机。数字信号若信号的变化在时间上和数值上都是离散的，或者说断续的，则称为离散信号。离散信号的变化可以用不同的数字反映，所以又称为数字信号，简称为数字量。例如，学生成绩记录，工厂产品统计,电路开关的状态等。数字系统中处理的是数字信号，

4、当数字系统要与模拟信号发生联系时，必须经过模/数(A/D)转换和数/模(D/A)转换电路，对信号类型进行变换。数字逻辑电路用来处理数字信号的电子线路称为数字电路。由于数字电路的各种功能是通过逻辑运算和逻辑判断来实现的，所以数字电路又称为数字逻辑电路或者逻辑电路。模拟电路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。数字电路的特点(1)电路的基本工作信号是二值信号。它表现为电路

5、中电压的“高”或“低”、开关的“接通”或“断开”、晶体管的“导通”或“截止”等两种稳定的物理状态。(2)电路中的半导体器件一般都工作在开、关状态。(3)电路结构简单、功耗低、便于集成制造和系列化生产；产品价格低廉、使用方便、通用性好。(4)由数字逻辑电路构成的数字系统工作速度快、精度高、功能强、可靠性好。由于数字逻辑电路具有上述特点，所以，数字逻辑电路的应用十分广泛。随着半导体技术和工艺的发展，出现了数字集成电路，集成电路发展十分迅速。计算机内部器件是数字电路构成的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

6、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。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）、大规模（LSI，每片数千

7、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。器件制作工艺双极型集成电路的制作工艺复杂，功耗较大，代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单，功耗也较低，易于制成大规模集成电路，代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。组合逻辑电路如果一个逻辑电路在任何时刻的稳定输出仅取决于该时刻的输入，而与电路过去的输入无关，则称为组合逻辑(CombinationalLogic)电路。由于这类电路的输出与过去的输入信号无关，所以不需要有记

8、忆功能。例如，一个“多数表决器”，表决的结果仅取决于参予表决的成员当时的态度是“