数字电路ch1 number systems
数字电路ch学习

uI1(uO) tpd t
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图7 - 2 工作波形
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图7 - 2是图7 - 1电路的工作波形,不难得出其振荡周期T = 6tpd。 同理,由N个(N为不小于3的奇数)非门首尾依次相连构 成的环形电路都能产生自激振荡,若忽略各个门之间传输时延 tpd的差别,
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1)
假设在t = 0时接通电源,电路的初始状态为u1 =uo = UOH, 则 G1门的输出u2 = UOL, 由于此时电容尚未充电, 而且电容上的 电压是不会发生突变的, 所以G3门的输入u4 =u2 = UOL, 从而使 得G3门的输出uo维持在高电平。这就是电路的第一个状态。但这 个状态是不稳定的,这是因为: 对于G2而言,其输入u2为低电平, 而其输出u3必为高电平,则u3就会通过电阻R对电容C充电,同 时G3门的输入级也会通过电阻Rs对电容C充电,如图7 - 4(a) 所示。 随着充电的进行,u4将按照指数规律逐渐上升,当u4上 升 到 G3 门 的 阈 值 电 平 UTH 时 , 电 路 的 状 态 发 生 翻 转 : u1 =uo =UOL→u2 = UOH→u3 =UOL,由于电容上的电压不会发生突变, u4将随u2产生一个正跳变,幅度升高到UTH+(UOH-UOL),从而使 G3门的输出uo维持在低电平。这就是电路的第二个状态。
解 根据公式7 - 8,电路的振荡周期为:
T
T1
T2
RC 1n
2UOH UTH UOL UOH UTH
1n
2UOL UTH UOH UOL UTH
RC1n 2 3.6 1.4 0.3 1n 2 0.3 1.4 3.6
数字电路基础知识总结

数字电路基础知识总结数字电路是现代电子技术的基础,广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
它用二进制表示信号状态,通过逻辑门实现逻辑运算,从而实现各种功能。
下面是数字电路的基础知识总结。
1. 数字信号和模拟信号:数字信号是用离散的数值表示的信号,如二进制数,可以表示逻辑状态;而模拟信号是连续的变化的信号,可以表示各种物理量。
2. 二进制表示:二进制是一种只包含0和1两个数的数字系统,适合数字电路表示。
二进制数的位权是2的次幂,最高位是最高次幂。
3. 逻辑门:逻辑门是用来实现逻辑运算的基本电路单元。
包括与门(AND gate)、或门(OR gate)、非门(NOT gate)、异或门(XOR gate)等。
逻辑门接受输入信号,产生输出信号。
4. 逻辑运算:逻辑运算包括与运算、或运算、非运算。
与运算表示所有输入信号都为1时输出为1,否则为0;或运算表示有一个输入信号为1时输出为1,否则为0;非运算表示输入信号为0时输出为1,为1时输出为0。
5. 组合逻辑电路:组合逻辑电路是由逻辑门构成的电路,在任意时刻,根据输入信号的不同组合,产生不同的输出信号。
组合逻辑电路根据布尔代数的原理设计,可以实现各种逻辑功能。
6. 布尔代数:布尔代数是一种处理逻辑运算的代数系统,它定义了逻辑运算的数学规则。
包括与运算的性质、或运算的性质、非运算的性质等。
7. 时序逻辑电路:时序逻辑电路不仅依赖于输入信号的组合,还依赖于时钟信号。
时序逻辑电路包含存储器单元,可以存储上一时刻的输出,从而实现存储和反馈。
8. 编码器和解码器:编码器将一组输入信号转换为对应的二进制码,解码器则将二进制码转换为对应的输出信号。
编码器和解码器广泛应用于通信系统、数码显示等领域。
9. 多路选择器:多路选择器是一种能够根据选择信号选择多个输入中的一个输出。
多路选择器可以用于数据选择、地址选择等。
10. 计数器:计数器是一种可以根据时钟信号和控制信号进行计数的电路。
数字系统设计知识点

数字系统设计知识点数字系统设计是计算机工程和电子工程中的重要内容,涵盖了多种关键概念和技术。
本文将介绍数字系统设计的一些基础知识点,包括数字系统的基本原理、数字电路的构建和设计、以及数字系统中常见的编码和调制技术。
一、数字系统的基本原理数字系统是由数字电路组成的,其中的信息以二进制形式表示。
数字电路由数字逻辑门组成,可以执行布尔运算。
数字系统的基本原理包括以下几个关键概念:1. 二进制系统:数字系统采用二进制表示,即使用0和1来表示逻辑状态。
二进制是一种计数系统,它只使用两个数字来表示所有的值。
2. 布尔代数:布尔代数是描述和操作逻辑关系的一种数学工具。
它基于三个基本运算:与、或和非。
布尔代数可以用于设计和分析数字逻辑电路。
3. 逻辑门:逻辑门是数字电路的基本构件,用于执行逻辑运算。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。
通过组合逻辑门可以构建复杂的数字电路。
二、数字电路的构建和设计数字电路是数字系统的基础,它由逻辑门和触发器等元件组成。
数字电路的构建和设计需要考虑以下几个因素:1. 逻辑门的组合与实现:通过组合不同类型的逻辑门可以实现多种逻辑功能。
例如,与门和或门的组合可以实现任意布尔函数。
设计者需要根据具体需求选择适当的逻辑门组合。
2. 状态机设计:状态机是一种具有离散状态的数字电路。
它由状态寄存器、组合逻辑和输出逻辑组成。
设计者需要根据系统需求定义状态和转移条件,然后选择适当的触发器和逻辑门实现状态机。
3. 模时序系统设计:模时序系统是一种具有时序行为的数字电路。
它由触发器和组合逻辑构成,可以实现时序逻辑功能。
设计者需要考虑时钟信号、触发器类型和时序逻辑的实现方式。
三、编码和调制技术在数字系统设计中,编码和调制是常用的技术,用于将信息从一种形式转换成另一种形式。
1. 数字编码:数字编码用于将数字或字符等信息转换为二进制形式。
常见的数字编码包括BCD码、格雷码和ASCII码等。
不同的编码方式可以适用于不同的应用场景。
ch1系统概述

第一章系统概述内容简介一个SDH网络由许多网元组成。
WaveStar ADM16/1网元具有复用和线路传输功能。
本章将着重对WaveStar ADM16/1系统的外观、特性、内部结构、网络应用、单元盘组成以及网络管理进行介绍,让读者能够对系统有一个概括性的了解。
主要内容1.1WaveStar ADM16/1系统简介1.1.1系统外观:机架与子架1.2WaveStar ADM16/1系统结构与网络应用1.2.1WaveStar ADM16/1基本结构1.2.2WaveStar ADM16/1网络应用1.3WaveStar ADM16/1系统子架与单元盘简述1.3.1子架设计1.3.2单元盘描述1.3.3用户面板(UPL)1.3.4输入/输出接线盒(I/O Box)1.4WaveStar ADM16/1系统特性1.5WaveStar ADM16/1系统技术参数1.6WaveStar ADM16/1与朗讯科技网络管理体系1.6.1ITM网管系列1.6.2ITM-CIT技术参数1.1WaveStar ADM16/1系统简介WaveStar ADM16/1系统是为了将同步信号(G.703)和准同步信号(G.702)灵活地复用进2.5G(STM-16)等级的信号而设计的。
WaveStar ADM16/1可以用作STM-16等级分插复用器、终端复用器和小型本地交叉连接系统。
WaveStar ADM16/1特别适用于建设高效灵活的大容量的网络。
1.1.1 系统外观:机架与子架WaveStar ADM16/1子架可安装在标准的ETSI机架上,也可安装在抗地震的机架上,每个机架可安装两个子架。
机架标准尺寸如下:ETSI机架:高x宽x深=2200mm/2600mmx600mmx600mm抗地震的机架:高x宽x深=2200mmx600mmx600mm图1-1 一个ETSI机架可安装两个WaveStar ADM16/1系统图1-2(a)是WaveStar ADM16/1子架前视图,子架尺寸为:高x宽x深=1000mmx500mmx545mm从图中可以看见系统的底板(背板),底板上有许多槽位可用于安插各种单元盘。
数字电路逻辑设计(第二版)清华大学出版社朱正伟等编著ch1综述

4. 十六进制
十六进制数中只有0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 , A、B、C、D、E、 F十六个数码,进位规律是“逢十六进一”。各位的权均为16 的幂。
例如 (A6.C) 10 161 6 160 12 161 H
一般表达式:
m
S16 ai 16i
1.数字逻辑基础
1.1 数字电路概述 1.2 数制与码制 1.3逻辑代数的运算 1.4逻辑代数的基本定律和基本运算规则
1.5逻辑函数的表示方法及标准形式 1.6逻辑函数的化简
1.1 数字电路概述
1.1.1模拟信号与数字信号
1. 模拟信号 ---时间和数值均连续变化的电信号,如正弦波、三角波等
u
O
t
3.数字电路的分析、设计与测试
(1)数字电路的分析方法 数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。 分析工具:逻辑代数。 电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。
(2) 数字电路的设计方法
数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发,选择适当的逻辑 器件,设计出符合要求的逻辑电路。 设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。 (3) 数字电路的测试方法
1.1.2 数字电路
1..数字集成电路的分类
(3)按所采用的半导体类型分类 --数字集成电路可分为双极型电路 和单极型电路 。
a.双极型电路 --采用双极型半导体器件作为元件。双极型电 路可分为:TTL电路、ECL 电路和I2L 等类型。
b.单极型电路--采用金属-氧化物半导体场效应管(简称为 MOS管)作为元件。 MOS集成电路又可分为PMOS、 NMOS和CMOS等类型。
2 37 …………… 余 …… b0
数字电子技术原理

数字电子技术原理
数字电子技术原理是关于数字电路设计和运行的基本原理的学科。
数字电子技术利用离散的数字信号来进行逻辑运算和电子设备控制。
其基本原理包括数字信号的表示和处理、数字逻辑门的工作原理以及数字电路的设计和实现。
数字电子技术的核心是数字信号的表示和处理。
数字信号是通过离散的数值来表示信息的信号,在数字电子技术中,数字信号一般用高电平表示逻辑“1”,低电平表示逻辑“0”。
各种数字信号的产生和传输都要遵循一定的规则和标准,如时钟信号、数据信号等。
数字电子技术中的另一个重要原理是数字逻辑门的工作原理。
数字逻辑门是用来进行逻辑运算的基本单元,常见的数字逻辑门有与门、或门、非门等。
这些门通过对输入的电平进行逻辑运算,从而得到输出电平。
数字逻辑门的工作原理是基于布尔代数和逻辑函数的原理。
数字电子技术还包括数字电路的设计和实现。
数字电路的设计是指根据特定的功能要求,设计出满足这些要求的数字电路。
数字电路的实现是指将设计好的电路布局进行物理实现,如使用集成电路芯片等实现。
数字电路的设计和实现需要考虑电路的布线、时序和功耗等因素。
总体来说,数字电子技术原理包括数字信号的表示和处理、数字逻辑门的工作原理以及数字电路的设计和实现。
掌握这些原
理可以帮助理解数字电子技术的基本概念和运行机制,并能够进行数字电路的设计和分析。
数字电路_Ch01_数字概念

1.2 二进制数、逻辑电平和数字波形
1.2.5 数据传送
并行传送
24
1.2 二进制数、逻辑电平和数字波形
1.2.5 数据传送
串行传送
优点:所需要的线路少 缺点:相对需要更长的时间
并行传送
优点:相对需要较短的时间 缺点:需要更多的线路
25
1.2 二进制数、逻辑电平和数字波形
1.2.5 数据传送
16
1.2 二进制数、逻辑电平和数字波形
1.2.4 数字波形携带二进制信息
计数系统处理的二进制信息以波形的形 式出现
它表示一系列的二进制位 → 序列 每个位在一个序列里所占的固定时间间 隔称为位时间
17
1.2 二进制数、逻辑电平和数字波形
1.2.4 数字波形携带二进制信息
时钟:
计数系统中,所有的波形都与一个基本 时序波形同步,称之为时钟(clock) 时钟是周期波
数字量具有离散的数值
3
1.1 数字量和模拟量
夏季温度图(温度VS时间)
4
1.1 数字量和模拟量
离散温度图 24小时内每隔一小时采样测量得到
※ 图1.2并不是模拟量的数字表示
5
1.1 数字量和模拟量
1.1.1 模拟电子系统
基本的声音扩音系统
6
1.1 数字量和模拟量
1.1.2 使用数字方法与模拟方法的系统
第一章 数 字 概 念
延 边 大 学 工 学 院 电 子 信 息 通 信 学 科
1.1 数字量和模拟量
电子电路分类
数字电路: 涉及离散的数量 → 数字量 模拟电路: 涉及连续的数量 → 模拟量
※ 自然界中大多数可以测量的事物都以模拟量的形式出现
数字电路的概念

数字电路的概念
数字电路是一种使用离散的电压状态表示和处理数字信号的电路。
数字电路中的信号只能取两个离散的状态,通常表示为两个符号,比如0和1。
这两个状态分别代表逻辑上的"低"和"高",或者可以理解为"假"和"真"。
在数字电路中,逻辑门是基础组件,用于按照特定的逻辑规则处理输入信号并产生输出信号。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
通过组合不同的逻辑门,可以实现复杂的数字逻辑功能和算术运算。
数字电路的设计与分析使用布尔代数和逻辑运算符来描述和推导逻辑函数。
布尔代数是一种涉及真值和逻辑运算的数学体系,它提供了一种形式化的方法来分析和设计数字电路。
通过使用布尔代数的基本运算,如与、或、非等,可以将逻辑表达式转换为逻辑电路。
数字电路在现代电子和计算机系统中起着重要的作用。
它们被用于处理和存储数字信息,如计算机中的中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口等。
数字电路的设计和优化对于提高性能、降低功耗和减小尺寸都具有重要意义。
总而言之,数字电路是使用离散的电压状态表示和处理数字信号的电路,通过逻辑门和布尔代数来实现逻辑运算和处理功能。
它在电子和计算机系统中发挥着至关重要的作用,并对现代科技的发展起到了重要推动作用。
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The value of a decimal number is the sum of the digits after each digit has been multiplied by its weight.
EXAMPLE
1 102 4 101 3 100 143.75 = 7 10 5 10
Weight The position of each digit in a decimal number indicates the magnitude of the quantity represented and can be assigned a weight .The weights for whole numbers are positive powers of ten that increase from right to left, beginning with 10 0= 1. . . . 105 104 103 102 101 100 For fractional numbers, the weights are negative powers of ten that decrease from left to right beginning with 10-1.
Chapter 1:
Number Systems
DIGITAL SYSTEM APPLICATION
OBJECTIVES
After completing this chapter, you should be able to: Count in binary, octal, hexadecimal, and binary-coded decimal (BCD). Convert from decimal to binary and binary to decimal. Convert from binary to octal and octal to binary. Convert from binary to hexadecimal and hexadecimal to binary.
1 2
1.1 BINARY NUMBER SYSTEM
The binary number system is simply another way to represent quantities. The binary system is less complicated than the decimal system because it has only two digits. It may seem more difficult at first because it is unfamiliar to you. The decimal system with its ten digits is a base-ten system; the binary system with its two digits is a base-two system. The two binary digits (bits) are 1 and 0. The position of a 1 or 0 in a binary number indicates its weight, or value within the number, just as the position of a decimal digit determines the value of that digit. The weights in a binary number are based on powers of two.
There is a 2 in 3. Place a 1 in the 2's column and subtract 2 from 3 to see what remains.
Place a 1 in the 1 's column and subtract 1 from 1 to see what remains.
1.2 BINARY TO DECIMAL CONVERSION
The decimal value of any binary number can be found by adding the weights of all bits that are 1 and discarding the weights of all bits that are 0.
101102=2210
or
10110B=22D
EXAMPLE
1.Convert the binary whole number 1101101 to decimal. Solution Determine the weight of each bit that is a 1, and then find the weights to get the decimal number.
In the decimal number system each of the ten digits, 0 through 9, represents a certain quantity. As you know, the ten symbols (digits) do not limit you to expressing only ten different quantities because you use the various digits in appropriate positions within a number to indicate the magnitude of the quantity.
Counting In Binary
Bit The word bit is a contraction of the words binary digit. Each place in a binary number is called a bit. The binary number 10110 is a 5bit binary number. The first place on the right is called the least significant bit (LSB) and the left-most place is called the most significant bit (MSB).
32
16
8
4
2
1
There are no 32's in 23, but there is a 16. Place a 1 in the 16's column, and subtract 16 from 23 to see how much is left to convhts in 7, but there is a 4. Place a 0 in the 8's column and a 1 in the 4's place and subtract 4 from 7 to see what remains.
2310=101112
EXAMPLE
11011012=10910
2. Convert the fractional binary number 0.1011 to decimal. Solution Determine the weight of each bit that is a 1, and then sum the weights to get the decimal fraction.
Using three bits we can count in binary to 111 or 7. Including 000, we have eight different combinations. In general, with N bits we can count up to 2N- 1 for a total of 2N different numbers.
Convert from decimal to BCD and BCD to decimal.
Add and subtract binary numbers.
KEY TERMS
anode binary Binary-Coded Decimal (BCD) bit carry-out cathode hexadecimal light-emitting diode (LED)
carry-in
octal
1.0 DECIMAL NUMBERS
You are familiar with the decimal number system because you use decimal numbers every day. Although decimal numbers are commonplace, their weighted structure is often not understood. In this section, the structure of decimal numbers is reviewed. This review will help you more easily understand the structure of the binary number system, which is important in computers and digital electronics.
EXAMPLE
1. How high can you count using a 4-bit number?
Solution With N =4, we can count up to 24- 1 = 15. 2. How many different numbers can be represented with six bits? Solution With N=6, there are 2N combinations, 26 = 64.