汽车电工电子技术教学课件作者张华单元六.ppt

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1、单元六数字电子技术基础单元描述任务6.1数字电路基本知识任务6.2数字组合与时序逻辑电路任务6.3信号的采集与转换单元小结返回单元描述汽车电子化是现代汽车发展的主要标志之一，汽车已经进入电脑控制时代，即电子汽车。以汽车电脑信号分析为单元载体，通过数字电路基本知识引入、数字组合逻辑电路与时序逻辑电路、信号的采集和转换等三个任务引领，要求学生掌握汽车信号的类型和传输处理、汽车I/0接U电路的传输、数字逻辑电路的运算与处理。利用Multisim10.1电子仿真软件能够对数字逻辑电路进行分析和验证，并利

2、用仿真实验进行组合逻辑电路(编码、译码、显示、比较、分配等电路)和时序逻辑电路(触发器、计数器等)分析，实现做中学，手脑并用，虚拟仿真，实现理实一体化教学。教师通过过程材料和表现以及单元的质量评价表对学生进行评价。返回下一页单元描述【知识要求】(1)了解数字电子技术基本概念、电路特点(2)了解数制、码制的概念，掌握数制间的转换方法(3)掌握基本逻辑关系，掌握逻辑代数和运算法则以及化简方法(4)了解TTL和CMOS门电路的结构和接口电路(5)数字组合逻辑电路和时序逻辑电路(6)汽车电脑ECU的组成

3、、功能和外特性(7)汽车电路信号采集及常见的传感器信号，汽车非电量的转变成电量信号。(8)数字电路的电路实验(电子仿真软件的使用)。上一页下一页返回单元描述【技能要求】(1)能够通过查找资料或上网获取学习所需信息。(2)能够根据前面所学的知识分析几种传感器。(3)能够操作仿真软件对数字逻辑电路进行运算、分析和简单电路设计。【参考学时】32学时[24(理论)+8(实践)。任务1:数字电路基本知识任务2:数字组合与时序逻辑电路任务3:汽车信号的采集与转换上一页返回任务6.1数字电路基本知识6.1.1

4、数字电路概述一般把电子电路分成两大类:一类叫模拟电路，另一类叫数字电路。它们是以所处理的电信号的不同来区分的。模拟电路处理模拟信号，数字电路处理数字信号。数字信号与模拟信号之所以不同，在于数字信号反映的是电路的状态，它与电平高低的变化有关，而与电平的具体大小值关系不大，传递的信号经常是“有”或“无”，“开”或“关”等，这种关系被称为“二值逻辑”，通常用，’l”、“0”两个基本的数字符号表示这两种工作状态。按照一定的规律编制成不同的代码，用以代表不同的含义来进行信息的传送和过程的控制。下一页返回任

5、务6.1数字电路基本知识由于数字电路处理的是状态变换，所以对元件精度要求不高，易于集成，成本低廉，使用方便。比如人们常关心的只是有无电压脉冲、间隔电压出现的次数(脉冲数量)、高电压或低电压维持的时间(脉冲宽度)等。所以，组成的数字系统工作可靠，精度高，抗干扰能力强，在各个领域应用很广。在汽车电路中数字集成电路随处可见，汽车电控单元ECU就是一个典型的数字系统。1.模拟电路和数字电路在数字电路中，我们将关注的是输出与输入之间的逻辑关系，也就是因果关系。上一页下一页返回任务6.1数字电路基本知识1)

6、模拟电路模拟信号是指那些在时间和数值上都是连续变化的信号。我们前面研究的正弦交流电就是输出与输入之间信号的大小、相位变化等，还有广播电视中传送的各种语音信号和图像信号，汽车的温度、压力、速度等电信号都是模拟信号，其特点是在任一个时刻都有一个确定的值与相应物理量的特征所对应。一般来说，这种信号都是连续变化的，不会产生突变，如图6-1(a)所示。这些模拟信号所处理的中路称为模拟中路。上一页下一页返回任务6.1数字电路基本知识2)数字电路数字信号是指那些在时间和数值上均是离散的、不连续的信号，如单个的

7、开关信号、多路并行的开关信号以及频率信号统称为数字量或数字信号。在现代汽车上的曲轴位置传感器信号、发动机转速信号和用于故障自诊的故障代码等，都是典型的数字信号，如图6-1(b)所示。其特点是在一些特定的时间点上出现，而且信号的大小只能按一定的增量或阶梯来变化和取值。数字信号只有两种状态:高电平、低电平;或者有无信号，用0和1表示。这些数字信号所处理的电路称为数字电路。上一页下一页返回任务6.1数字电路基本知识(1)脉冲电路在短暂的时间间隔内作用于电路上的各种电压或电流信号称为脉冲信号。或者更广义

8、地说，一切非正弦波信号都可能统称为脉冲信号。这些波形虽然形状各不相同，但它们都具有脉动或突变的特点。所以，脉冲电路是产生、变换和控制这些脉冲信号的电路，通常由开关电路和惰性电路组成。脉冲电路属于数字电路部分。矩形波是最常用的一种脉冲信号，由于它只输出高、低电平，人们常把它称为控制信号，汽车中常用的就是这种控制信号。上一页下一页返回任务6.1数字电路基本知识(2)开关电路开关信号一也叫开关量，就是。或1两种电平状态的信号。各种机械式开关、接近开关、限位开关、按钮(按键)、继电器以及非接触式器件如光