数字电子技术讲义杨志忠版

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1、学习目标：了解数字电路的特点、应用概况；熟悉逻辑电平、数字信号的概念；了解数字电路的优点；了解脉冲波形的主要参数。教学重点：区分数字信号和模拟信号的区别课时分配：2学时教学过程：1丄1数字信号和数字电路信号分为两类：模拟信号、数字信号模拟信号：指在时间上和数值上都是连续变化的信号。如电视图像和伴音信号。数字信号：指在吋间上和数值上都是断续变化的离散信号。如生产中自动记录零件个数的计数信号。模拟电路：对模拟信号进行传输和处理的电路数字电路：对数字信号进行传输和处理的电路模拟信号图数字信号图1.1.2数字电路的分类（1）按集成度分类：数字电路可分

2、为小规模（SST,每片数十器件）、中规模（MSI,每片数百器件）、大规模（LSI,每片数千器件）和超大规模（VLSI,每片器件数Fl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。（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

3、有关。数字电路的产生和发展是电子技术发展最重要的基础。由于数字电路相对于模拟电路有一系列的优点，使它在通信、电子计算机、电视雷达、自动控制、电子测量仪器等科学领域得到广泛的应用，对现代科学、工业、农业、医学、社会和人类的文明产生着越來越深刻地影响。1.1・3数字电路的优点和特点特点:（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。（2）在数字电路屮，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态（0和1）和输出信号的状态（0和1）Z间的关系。对于电路本身有分

4、析电路和设计电路两部分。(3)对组成数字电路的元器件的精度要求不高，只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。(4)数字电路的分析方法主要用逻辑代数和卡诺图法等进行分析。(5)数字电路能够对数字信号0和1进行各种逻辑运算和算术运算。优点：(1)易集成化。两个状态“0”和“1”，对元件精度要求低。(2)抗干扰能力强，可靠性高。信号易辨别不易受噪声干扰。(3)便于长期存贮。软盘、硬盘、光盘。(4)通用性强，成本低，系列多。(国际标准)TTL系例数字电路、门阵列、可编程逻辑器件。(5)保密性好。容易进行加密处理。知识拓展脉冲波形的主要参数在数字

5、电路中，加工和处理的都是脉冲波形，而应用最多的是矩形脉冲。图1.1.2脉冲波形的参数S1.1.2脉冲波形的参数(1)脉冲幅度。脉冲电压波形变化的最大值，单位为伏(V)。(2)脉冲上升时间。脉冲波形从0.lUm上升到0.9Um所需的时间。(3)脉冲下降时间。脉冲波形从0.9Um下降到0.lUm所需的时间。脉冲上升时间tr和下降时间tf越短，越接近于理想的短形脉冲。单位为秒(s)、毫秒(ms)、微秒(us)、纳秒(ns)。(4)脉冲宽度。脉冲上升沿0.5Um到下降沿0.5Um所需的吋间，单位和tr.tf相同(5)脉冲周期T。在周期性脉冲中，相邻两

6、个脉冲波形重复出现所需的时间，单位和X、tf相同。(6)脉冲频率f：每秒时间内，脉冲出现的次数。单位为赫兹(Hz)、千赫兹(kHz)、兆赫兹(MHz),f=1/To(7)占空比q：脉冲宽度与脉冲重复周期T的比值。q=/T。它是描述脉冲波形疏密的参数。(8)本节小结：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。习题：P3思考题41.2数制和码制教学目标：理解进制的概念，二进制的表示方法。掌握二进制数、十进制数、八进制、十六

7、进制数Z间的相互转换方法。理解BCD码的含义，理解8421BCD码，了解其他常用BCD码。教学重点：掌握二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数之间相互转换方法。教学难点：掌握二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数之间相互转换方法。课时分配：4学时教学过程：1.2数制和码制1.2.1数制所谓数制就是计数的方法。在生产实践屮，人们经常采用位置计数法，即将表示数字的数码从左至右排列起来。常见的有十进制、二进制、十六进制。1.进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计•数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规

8、则称为进位计数制，简称进位制。2.基数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。3.位权(位的权数)：在某一进位制的数屮，每一位的大小都对应着该位上的数码