电工与电子技术 教学课件 作者 徐咏冬 第8单元.ppt

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1、第八单元数字集成电路电工与电子技术DianGongYuDianZiJiShu制作人：李占平【学习目标】1通过本单元的学习，了解数字电路的基本知识。掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的基本分析方法。学会数字集成电路的应用方法，具有基本数字集成电路的分析、设计和制作能力。。第八单元数字集成电路综合知识模块一数字电路基础能力知识点1数字电路与数制能力知识点2电路中的逻辑关系能力知识点3逻辑代数基础综合知识模块二组合逻辑电路能力知识点1组合逻辑电路的分析方法和设计方法能力知识点2集成组合逻辑器件综合知识模块三时序逻辑电路能力知识点1双稳态触

2、发器能力知识点2典型时序逻辑电路本单元主要内容一、数字信号及其实现方式数字电路的工作信号是不连续变化的数字信号，它在电路中表现为信号的有无，或者电平的高低两种状态。故常用二进制的“0”和“1”来代表两种状态，如无脉冲信号用“0”表示，有脉冲信号用“1”表示。数字电路主要是研究输出信号的状态（0或1）与输入信号的状态（0或1）之间的对应关系，即其逻辑关系。因此，数字电路也称逻辑电路。另外，数字电路还有抗干扰能力强、功耗低、速度快、利于集成等优点。综合知识模块一数字电路基础能力知识点1数字电路与数制第八单元数字集成电路当数字信号在“

3、0”和“1”两种状态之间快速变换时，数字电路将输出一系列脉冲波。从这个意义上说，数字电路也是一种脉冲电路。两者的主要区别是：脉冲电路常用于产生、变换和放大脉冲信号，而数字电路则利用脉冲波形中有、无或高、低两种状态，分别代表二进制数中的“1”或“0”，从而实现各种算术运算和逻辑运算。通常把脉冲电路和数字电路合在一起，统称为脉冲数字电路。常见的脉冲波形有：矩形波、梯形波、三角波、钟形波、尖脉冲、阶梯波等。如图8-1所示。a）矩形波b）尖脉冲(c)三角波(d)梯形波(e)阶梯波(f)钟形波图8-1常见的脉冲波形小知识：数字电路的分类二

4、、数制与编码数制就是计数进位的方法，常用的数制有十进制、二进制、十六进制等。按一定规律将数字用代码排列起来，就是编码，数字电路中常用的编码是BCD码。1．十进制1）有十个不同的数码，分别是0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。这些数码的个数通常被称为基数，十进制数的基数为10。任何一个十进制数均由0-9中的数码组成。2）按“满十进一”的规律计数。例如8+3=11，6+4=10。运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。十进制数的位权展开式：如：(5555)10＝5×103＋5×102＋5×101＋5×100如：(209.04)10

5、＝2×102＋0×101＋9×100＋0×10-1＋4×10-2其中，103、102、101、100、10-1等称为十进制的位权值。2．二进制二进制数的主要特点是：1）只有0，1两个数码，基数是2。任何一个二进制数均由这两个数码组成。2）按“满二进一”的规律计数。例如：1+1=10，这里10表示十进制数2。加法运算法则0+0=01+0=10+1=11+1=10满二向高位进一减法运算法则0-0=01-0=11-1=010-1=1向高位借一，本位当2。乘法运算法则0×0=00×1=1×0=01×1=1除法运算法则0÷1=01÷1=1

6、二进制数的位权展开式：如：（1001001.01）2=1×26＋0×25＋0×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×20＋0×2-1＋1×2-2其中：26、25、24、23、22、21、20、2-1、2-2等为二进制的位权值。3．十六进制其主要特点为：1）有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9,A,,C,D,E,F,共十六个数码，基数为16。2）计数规律为“满十六进一”，例如F+1=10，这里10指十进制数16。各种数制之间的对照关系见表8-1。表8-1各种进制数值对照表十进制二进制十六进制十进制二进制十六进制000910

7、019111101010A2102111011B3113121100C41004131101D51015141110E61106151111F711171610000108100084．数制之间的相互转换（1)其他数制转换成十进数非十进制数转换成十进数的方法是首先将非十进制数按权展开，然后各项相加，其结果就是等值的十进制数。（2）十进制与非十进制之间的转换包括十进制数转换成二进数、十进制数转换成十六进数等。1）十进制数转换成二进数时，其整数部分的转换采用“除2取余”，直到商为0，将余数逆序排列方法，即先得到的余数为低位，后得到的

8、余数为高位。小数部分采用“乘2取整”，直到积为0或达到要求，将积的整数顺序排列的方法。例3将（72.25）10转换为二进制数。解：先将整数（72）10转换为二进制数，然后再转换小数部分，即：对小数部分（.25）10可以采用乘2取整法进行转换：0.25×2=0.5