第1-2章 逻辑代数基础

《第1-2章 逻辑代数基础》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数字电路山东师范大学物电学院秦绍华数字电路本课程的主要内容：组合电路、时序电路本课程的主要任务：分析电路和设计电路第一章数制和码制1.1概述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；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

2、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。时间812162024温度3℃5℃10℃6℃2℃模拟量数字量模拟量和数字量的联系典型数字控制系统框图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，反映在电路上就是高电平和低电平。（

3、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。3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。（2）按集成电路规模分类集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目小规模集成电路(SmallScaleIC，SSI)中规模集成电

4、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器件的逻辑功能、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深究。（3）掌握基本的分析方法和设计方法。（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

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。1.2数制1、十进制，每位有0~9十个数码基数为十，逢十进一143.75=1×102+4×101+3×100+7×10-1+5×10-2任意一个十进制数D均可展开为任意一个N进制数D可展开为N称为基数，Ki称为第i位的系数，Ni称为第i位的权数制1.十进制数字符号（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）10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

6、中每一位的构成方法，以及从低位到高位的进制规则。2.二进制数字符号：0、1计数规则：逢二进一基数：2权：2的幂例：（101.11）2=（1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2）10=（4+0+1+0.5+0.25）10=（5.75）10数值越大，位数越多，读写不方便，容易出错！3.八进制数字符号：0~7计数规则：逢八进一基数：8权：8的幂例：（127）8=（1×82+2×81+7×80）10=（64+16+7）10=（87）104.十六进制数字符号：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：（2A.7F）16=（2×1

7、61+10×160+7×16-1+15×16-2）10=（42.4960937）101.3数制转换1.二进制数转换成十进制各位展开，按权相加。例：（1011.01）2=（1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2）10=（8+0+2+1+0+0.25）10=（11.25）102.十进制数转换成二进制例：（1011.01）2=（1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2）10=（11.25）1011=1×23+0×22+1×21+1×20=2×（1×22+0×21+1×20）+1S=kn×2n+kn-1×2n-1+…+k1×