《数字电路实用教案》PPT课件

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1、主要要求：了解数字电路的特点和分类。了解脉冲波形的主要参数。1.1概　述模拟电路电子电路分类数字电路传递、处理模拟信号的电子电路传递、处理数字信号的电子电路数字信号时间上和幅度上都断续变化的信号模拟信号时间上和幅度上都连续变化的信号数字电路中典型信号波形一、数字电路与数字信号输出信号与输入信号之间的对应逻辑关系逻辑代数只有高电平和低电平两个取值导通(开)、截止(关)便于高度集成化、工作可靠性高、抗干扰能力强和保密性好等研究对象分析工具信号电子器件工作状态主要优点二、数字电路特点将晶体管、电阻、电容等元器件用导线在线

2、路板上连接起来的电路。将上述元器件和导线通过半导体制造工艺做在一块硅片上而成为一个不可分割的整体电路。根据电路结构不同分分立元件电路集成电路根据半导体的导电类型不同分双极型数字集成电路单极型数字集成电路以双极型晶体管作为基本器件以单极型晶体管作为基本器件例如CMOS例如TTL、ECL三、数字电路的分类集成电路分类集成度电路规模与范围小规模集成电路SSI1~10门/片或10~100个元件/片逻辑单元电路包括：逻辑门电路、集成触发器中规模集成电路MSI10~100门/片或100~1000个元件/片逻辑部件包括：计数器、

3、译码器、编码器、数据选择器、寄存器、算术运算器、比较器、转换电路等大规模集成电路LSI100~1000门/片或1000~100000个元件/片数字逻辑系统包括：中央控制器、存储器、各种接口电路等超大规模集成电路VLSI大于1000门/片或大于10万个元件/片高集成度的数字逻辑系统例如：各种型号的单片机，即在一片硅片上集成一个完整的微型计算机根据集成密度不同分UmtrtfTtw脉冲幅度Um：脉冲上升时间tr：脉冲下降时间tf：脉冲宽度tw：脉冲周期T：脉冲频率f：占空比q：脉冲电压变化的最大值脉冲波形从0.1Um上升

4、到0.9Um所需的时间脉冲上升沿0.5Um到下降沿0.5Um所需的时间脉冲波形从0.9Um下降到0.1Um所需的时间周期脉冲中相邻两个波形重复出现所需的时间1秒内脉冲出现的次数f=1/T脉冲宽度tw与脉冲周期T的比值q=tw/T四、脉冲波形的主要参数主要要求：理解逻辑值1和0的含义。2.1概述理解逻辑体制的含义。用于描述客观事物逻辑关系的数学工具，又称布尔代数(BooleAlgebra)或开关代数。逻辑指事物因果关系的规律。逻辑代数描述客观事物间的逻辑关系，相应的函数称逻辑函数，变量称逻辑变量。逻辑变量和逻辑函数的

5、取值都只有两个，通常用1和0表示。与普通代数比较用字母表示变量，用代数式描述客观事物间的关系。相似处相异处运算规律有很多不同。一、逻辑代数逻辑代数中的1和0不表示数量大小，仅表示两种相反的状态。注意例如：开关闭合为1晶体管导通为1电位高为1断开为0截止为0低为0二、逻辑体制正逻辑体制负逻辑体制规定高电平为逻辑1、低电平为逻辑0规定低电平为逻辑1、高电平为逻辑0通常未加说明，则为正逻辑体制主要要求：掌握逻辑代数的常用运算。理解并初步掌握逻辑函数的建立和表示的方法。2.2逻辑函数及其表示方法掌握真值表、逻辑式和逻辑图

6、的特点及其相互转换的方法。一、基本逻辑函数及运算基本逻辑函数与逻辑或逻辑非逻辑与运算(逻辑乘)或运算(逻辑加)非运算(逻辑非)1.与逻辑决定某一事件的所有条件都具备时，该事件才发生灭断断亮合合灭断合灭合断灯Y开关B开关A开关A、B都闭合时，灯Y才亮。规定:开关闭合为逻辑1断开为逻辑0灯亮为逻辑1灯灭为逻辑0真值表111YAB000001010逻辑表达式Y=A·B或Y=AB与门(ANDgate)若有0出0；若全1出1开关A或B闭合或两者都闭合时，灯Y才亮。2.或逻辑决定某一事件的诸条件中，只要有一个或一个以上具备时

7、，该事件就发生。灭断断亮合合亮断合亮合断灯Y开关B开关A若有1出1若全0出0000111YAB101110逻辑表达式Y=A+B或门(ORgate)≥13.非逻辑决定某一事件的条件满足时，事件不发生；反之事件发生。开关闭合时灯灭，开关断开时灯亮。AY0110Y=A1非门(NOTgate)又称“反相器”二、常用复合逻辑运算由基本逻辑运算组合而成与非逻辑(NAND)先与后非若有0出1若全1出0100011YAB101110011或非逻辑(NOR)先或后非若有1出0若全0出1100YAB001010与或非逻辑(AND–OR

8、–INVERT)先与后或再非异或逻辑(Exclusive–OR)若相异出1若相同出0同或逻辑(Exclusive-NOR，即异或非)若相同出1若相异出0000011YAB101110100111YAB001010注意：异或和同或互为反函数，即[例]试对应输入信号波形分别画出下图各电路的输出波形。解：Y1有0出0全1出10110011000110011Y2Y3