数字电子技术基础 课件第一章.ppt

《数字电子技术基础 课件第一章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1.1数字电子技术和模拟电子技术的区别1.1.1数字信号和模拟信号自然界中的电信号可以分为两大类，即模拟信号和数字信号。模拟信号是指在时间和数值上都是连续变化的信号。如图1.1(a)所示。数字信号是指在时间和数值上都是离散的信号，如随时间不连续的、断续变化的电流、电压或电磁波，这种信号又称“离散”信号，如图1.1(b)所示。教学目标了解数字信号与模拟信号的区别；理解数字系统中信息的分类；熟练掌握常用的数制形式及转换；掌握编码的种类及方法；熟练掌握机器数的原码、反码、补码表示方法。(a)模拟信号(b)数字信号图1.1模拟信号与数字信号数字信号是表示数字量的信号，在两

2、个稳定状态之间作阶跃式变化的信号，有电位型和脉冲型两种表示形式。用高低不同的电位信号表示“1”和“0”是电位型表示法；用有无脉冲表示“1”和“0”是脉冲型表示法。1.1.2数字电路一般而言，用于处理模拟信号的电子电路，称为模拟电路。而用于处理数字信号的电子电路，则称为数字电路。数字电路主要研究数字信号的产生、转换、传送、存储、计数、运算等，使用越来越广泛。数字电路与模拟电路相比有以下优点：(1)电路结构简单，容易制造，便于集成和系列化产生，成本低廉，使用方便。(2)由数字电路组成的数字系统，工作准确可靠，精度高。(3)不仅能完成数值运算，还可以进行逻辑运算和逻辑判

3、断，因此，数字电路又称为数字逻辑电路，主要用于控制系统中。1.数字电路的特点数字电路的特点如下：(1)数字电路均采用二进制数来传输和处理数字信号。(2)在数字电路中，用“1”表示高电平，用“0”表示低电平。(3)数字电路研究的是输出信号的状态与输入信号的状态之间的对应关系。(4)结构简单，便于集成，功能强大，使用方便。(5)易于存储、加密、压缩、传输和再现。(6)抗干扰性强，可靠性高，稳定性好。2.数字电路的分类1)按集成度划分按集成度来划分，数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模和超大规模等各种集成电路。2)按制作工艺划分按制作工艺来划分，数字电路可分为双极型

4、(TTL型)电路和单极型(MOS型)电路。双极型电路开关速度快，频率高，工作可靠，应用广泛。单极型电路功耗小，工艺简单，集成度高，易于大规模集成生产。3)按逻辑功能划分按逻辑功能来划分，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路的输出信号的状态只与当时输入信号状态的组合有关，而与电路前一时刻的输出信号状态无关，时序逻辑电路具有记忆功能，其输出信号的状态不仅与当时的输入信号状态的组合有关，而且与电路前一时刻输出信号的状态有关。1.1.3数字电子技术课程的学习方法学生在学习过程中应注意以下几点。1.注意理解理解是学习理工科知识的基础，在数字电子技术课程的学

5、习过程中，学生一定要注意掌握基本概念、原理及分析、设计方法，这样才能对实际的数字电路进行分析，对实际的问题进行数字电路的设计。2.注重器件的外特性对于数字电路中种类繁多的集成电路，其内部结构及工作过程理解起来很复杂，学生在学习时应将理解的重点放在器件的外特性和使用方法上，并能熟练地运用这些器件进行逻辑电路的设计。3.注重实践在学习中，要求学生一定要重视实践环节，将每章安排的课题与实训内容通过实践认真完成。1.2数制与码制1.2.1常用数制在数字电路中，数字量的计算方法就是数制。常用的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。在生产实践中，人们习惯用十进制计数；而在数

6、字电路中，应用最广泛的数制是二进制和十六进制。下面一一进行介绍。1.二进制数二进制数的基数是2，采用两个基本数码0和1。计数规律是“逢二进一”。任何一个二进制数都可以表示成以基数2为底的幂的求和式，各位权为20,21,22,…。【例1-1】将二进制数111010按权展开。解:(111010)2=1×25+1×24+1×23+0×22+1×21+0×20二进制数的表示方法可扩展到小数，小数点后的权值是以基数2为底的负次幂。例如，二进制数1.11011按权展开：(1.11011)2=1×20+1×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4+1×2-5。二进制数表示的优

7、点如下：(1)二进制数只有0和1两个数字，很容易用电路元件的状态来表示，如二极管的通和断、三极管的饱和及截止、继电器的接通和断开，这些都可以将其中的一个状态定义为0，另一个状态定义为1来表示二进制数。(2)二进制运算规则与十进制运算规则相似，但要简单得多。如两个一位十进制数相乘用“九九乘法”才能实现，而两个一位二进制数相乘只有0×0=0；0×1=0；1×0=0；1×1=1这4种组合，用电路来实现更方便。2.八进制数八进制数的基数是8，采用8个数码0～7。计数规律是“逢八进一”。八进制数各位的位权为80,81,82,…。【例1-2】将八进制数326.2按权展开。解：

8、(326.