石河子大学：《数字电子技术》课程教学资源（PPT课件）第一章 初识数字电路

数字电子枚术Digital Electronics Technology 第一章初识数字电路 名何子大学《数字电子技术》限程组 电 活：0993-2057237 电子邮箱：rl mac@shzu.edu.cn 机电学院电气工程系 上一页 下-页回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 第一章 初识数字电路 数字电子技术Digital Electronics Technology 石河子大学《数字电子技术》课程组 电 话：0993-2057237 电子邮箱：rl_mac@shzu.edu.cn

1.1数字电路的基本概念 1.2数制与BCD码 1.3基本逻辑运算 1.4逻辑函数及其表示方法 机电学院电气工程系 上一页下一页回目绿 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制与BCD码 1.3 基本逻辑运算 1.4 逻辑函数及其表示方法

1.1数字电路的基本概念 一、模拟信号与数字信号 1.模拟量与数字量 模拟信号一时间连续数值也连续的信号。如速度、压 力、温度等。 数字信号一在时间上和数值上均是离散的。如电子表 的秒信号，生产线上记录零件个数的计数信号等。 自然界中存在的模拟量远远多于数字量！ 机电学院电气工程系 上一页下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 1.1 数字电路的基本概念 一、模拟信号与数字信号 1.模拟量与数字量 模拟信号——时间连续数值也连续的信号。如速度、压 力、温度等。 数字信号——在时间上和数值上均是离散的。如电子表 的秒信号，生产线上记录零件个数的计数信号等。 自然界中存在的模拟量远远多于数字量!

2.模拟量的数字表示法 1.1数字电路的基本概念 许多模拟量是可以用数字形式表示的。 比如记录人的身高发育过程。 很显然用数字法表示模拟量是有误差的，取样点越多，量 化单位越小，误差就越小。 身高不 200cm 100cm 今年龄 10 11 121314151617181920 机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 许多模拟量是可以用数字形式表示的。 比如记录人的身高发育过程。 2．模拟量的数字表示法 1.1 数字电路的基本概念 很显然用数字法表示模拟量是有误差的，取样点越多，量 化单位越小，误差就越小。 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 身高 年龄 100cm 200cm

1.1数字电路的基本概念 3.模拟信号与数字信号 表示模拟量的电信号 称为模拟信号。典型 的模拟信号是正弦波 信号。 表示数字量的电信号称 为数字信号。在电路中， 数字信号往往表现为突 变的电压或电流。 机电学院电气工程系 上一页下-页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 3．模拟信号与数字信号 表示模拟量的电信号 称为模拟信号。典型 的模拟信号是正弦波 信号。 0 t / s U / V 表示数字量的电信号称 为数字信号。在电路中， 数字信号往往表现为突 变的电压或电流。 t / s 0 U / V 5 1.1 数字电路的基本概念

1.1数字电路的基本概念 二。数字信号的表示法 1.高电平与低电平 数字信号只有两个电压值，人们习惯称为高电平和低电平，并用“1”和 “0”来表示。 高电平 低电平 低电平 低电平 在实际电路中高电平与低电平都 不是一个固定不变的数值，而是一个 高电平 电压范围。 数字电路在工作时只要求能可靠 0.8V 的区分“1”和“0”就可以了。 低电平 ov ,机电学院电气工程 上一页 下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 1.高电平与低电平 数字信号只有两个电压值，人们习惯称为高电平和低电平，并用“1”和 “0”来表示。 低电平 低电平 低电平 高电平 高电平 二．数字信号的表示法 在实际电路中高电平与低电平都 不是一个固定不变的数值，而是一个 电压范围。 数字电路在工作时只要求能可靠 的区分“1”和“0”就可以了。 高电平 5V 2V 0.8V 0V 低电平 U 1.1 数字电路的基本概念

1.1数字电路的基本概念 2.正逻辑与负逻辑 有两种逻辑体制： 正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。 下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号： 逻辑1 逻辑1 逻辑0 逻辑0 逻辑0 机电学院电气工程系 上一页下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 有两种逻辑体制： 正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。 下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号： 逻辑0 逻辑0 逻辑0 逻辑1 逻辑1 2.正逻辑与负逻辑 1.1 数字电路的基本概念

1.1数字电路的基本概念 3.数字波形的两种类型 数字信号是在高电平和低电平两个状态之间作阶跃式变化的信号，它有 两种形式： 电平型：在一个节拍内用高电平代表1、低电平代表0。 脉冲型：在一个节拍内用有脉冲高代表1、无脉冲代表0。 电平型 脉冲型 机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 数字信号是在高电平和低电平两个状态之间作阶跃式变化的信号，它有 两种形式： 电平型：在一个节拍内用高电平代表1、低电平代表0。 脉冲型：在一个节拍内用有脉冲高代表1、无脉冲代表0。 3.数字波形的两种类型 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 T 电平型 脉冲型 1.1 数字电路的基本概念

1.1数字电路的基本概念 三、数字电路 1.数字电路与模拟电路比较 比较项目 模拟电路 数字电路 工作信号 模拟信号 数字信号 器件的工作状态 放大状态 开关状态 输出与输入的关系 线性关系 逻辑关系 基本操作 放大、调制、变频、稳压 与、或、非、寄存、译码、编码、计数 基本单元电路 放大器、运算放大器等 门电路、触发器等 基本分析方法 图解法，微变等效电路法等 逻辑代数、真值表、卡诺图、状态图等 常用EDA分析方法 Pspice、orCAD、Multisim VHDL、Ver ilog HDL、MAX+pIus2等 等 机电学院电气工程系 上-页下-顷 回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 三、数字电路 1.数字电路与模拟电路比较 比较项目 模拟电路 数字电路 工作信号 模拟信号 数字信号 器件的工作状态 放大状态 开关状态 输出与输入的关系 线性关系 逻辑关系 基本操作 放大、调制、变频、稳压 与、或、非、寄存、译码、编码、计数 基本单元电路 放大器、运算放大器等 门电路、触发器等 基本分析方法 图解法，微变等效电路法等 逻辑代数、真值表、卡诺图、状态图等 常用EDA分析方法 Pspice、orCAD、Multisim 等 VHDL、Verilog HDL、MAX+plus2等 1.1 数字电路的基本概念

1.1数字电路的基本概念 2.数字电路的特点 （1)设计简单。以二值数字逻辑为基础的，只有0和1两个基本数字， 易于用电路来实现。 (2)工作可靠。数字电路中电压的准确值并不重要，只要能区别开高 低电平就可以，因此抗干扰能力强。 (3)功能强。数字电路不仅能完成数值运算，而且能进行逻辑判断和 运算。 (4)信息存储方便。可将数字信息存入磁盘、光盘等长期保存。大规 模存储技术能在相对较小的物理空间上存储几十亿位信息。 (5)可编程。现今大多数数字设计都可以通过先用硬件描述语言进行 编程，然后下载到可编程逻辑器件上的方法来完成。 心机电学院电气工程系 上一页下一页回目录 退出

机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 2.数字电路的特点 （1）设计简单。以二值数字逻辑为基础的，只有0和1两个基本数字， 易于用电路来实现。 （2）工作可靠。数字电路中电压的准确值并不重要，只要能区别开高 低电平就可以，因此抗干扰能力强。 （3）功能强。数字电路不仅能完成数值运算，而且能进行逻辑判断和 运算。 （4）信息存储方便。可将数字信息存入磁盘、光盘等长期保存。大规 模存储技术能在相对较小的物理空间上存储几十亿位信息。 （5）可编程。现今大多数数字设计都可以通过先用硬件描述语言进行 编程，然后下载到可编程逻辑器件上的方法来完成。 1.1 数字电路的基本概念