完整版数字电子技术基础1
数字电子技术基础第1章--康华光-第五版
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自学部分
5.十进制----八进制 6.十进制----十六进制 7.二进制----八进制 8.二进制----十六进制 9.八进制----十六进制 1.2.2 二进制的波形表示及二进制数据的传输
电子技术基础（数字部分） 第五版
樊冰
2021/4/9
1
主要内容
1 数字逻辑概论 2 逻辑代数与硬件描述语言基础 3 逻辑门电路 4 组合逻辑电路 5 锁存器和触发器 6 时序逻辑电路 7 存储器、复杂可编程器件和现场可编程门阵列 8 脉冲波形的变换与产生 9 数模与模数转换器
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目前主要的设计方式是利用EDA（电 路仿真软件）进行设计。
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1.1.3 模拟信号和数字信号
模拟信号：时间、幅度均连续
数字信号：时间、幅度均离散
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1.1.4 数字信号的描述方法
二值数字逻辑（二进制）
0和1即可表示数量也可表示两种不同的逻辑状态。
逻辑电平
不是物理量，而是物理量的相对表示。
2
1 数字逻辑概论
1.1 数字电路与数字信号 1.2 数制 1.3 二进制的算术运算 1.4 二进制代码(码制) 1.5 二值逻辑变量与基本逻辑运算 1.6 逻辑函数及其表示方法
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1.1 数字电路与数字信号
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4
1.1.1 数字技术的发展及其应用
发展迅速，应用广泛
= (0.101101001)B
误差不大于2-9 保留到-9位
0.706*2=1.412-----1 0.412*2=0.824-----0 0.824*2=1.648-----1 0.648*2=1.296-----1 0.296*2=0.592-----0 0.592*2=1.184-----1 0.184*2=0.368-----0 0.368*2=0.736-----0 0.736*2=1.472-----1
数字电路技术基础(全)-清华大学出版社
• 反演规则 -------对任一逻辑式
变换顺序 先括号， 然后乘，最后加
YY
， ，0 1，1 0， 原变量 反变量 反变量 原变量
不属于单个变量的 上的反号保留不变
《数字电子技术基础》
• 应用举例：
Y A( B C ) CD Y ( A BC )( C D ) AC BC A D BC D
《数字电子技术基础》
最小项的编号：
最小项
ABC ABC A BC A BC AB C AB C AB C ABC
取值 ABC 000 001 010 011 100 101 110 111
对应 10进制数 0 1 2 3 4 5 6 7
编号
m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7
《数字电子技术基础》
0011 )8421BCD
(0100101001 1000 )8421-BCD (1298 )D
BCD码除842l码外，常用的还有2421码、余3码、 余3循环码、BCD格雷码等等
《数字电子技术基础》
1.2 基本逻辑函数及运算定律
基本概念 逻辑：事物的因果关系 逻辑运算的数学基础：逻辑代数 在二值逻辑中的变量取值： 0/1 逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用字 母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
1.2.2 逻辑代数的运算定律及规则
一、运算定律
证明方法：推演 真值 表
《数字电子技术基础》
用真值表证明 A B A B 的正确性。
《数字电子技术基础》
二、逻辑代数的常用公式
数字电子技术基础
1.1 数字电路概述
❖ ①数字电路的工作信号是不连续的数字信号，反映在电路上只有高电位 和低电位两种状态，在数字电路中，通常将高电位称为高电平，低电位 称为低电平，为分析方便，可分别用二进制的两个数码1和0来表示。高 电平对应1，低电平对应0,称为正逻辑关系;反之，则称为负逻辑关系。 本书采用的是正逻辑关系。
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1.1 数字电路概述
❖ ②数字电路在计数和进行数值运算时采用二进制数，每一位只有0和1两 种可能。数字电路中的电子元件通常工作在开关状态，电路结构简单， 容易制造，便于集成化、系列化生产，通用性强，使用方便，成本低。
❖ ③数字电路的工作可靠性高，抗干扰能力强。它是利用脉冲信号的有无 来代表传输0和1这样的数字信息的，幅度较小的干扰不会影响其最终的 结果。
第1章 数字电子技术基础
❖ 1.1 数字电路概述 ❖ 1.2 数制 ❖ 1.3 不同数制间的转换 ❖ 1.4 码制
1.1 数字电路概述
❖ 1.1.1 数字信号与数字电路
❖ 电子电路所处理的电信号可以分为两类:一类是数值随时间的变化而连 续变化的信号，如温度、速度、压力、磁场、电场等物理量通过传感器 变成的电信号，以及广播电视中传送的各种语音信号和图像信号等，它 们都属于模拟信号;另一类信号是在时间上和数值上都是离散的信号，亦 即在时间上是不连续的，总是发生在一系列离散的瞬间，在数值上则是 量化的，只能按有限多个增量或阶梯取值，这类信号称为数字信号。
❖ 脉冲频率f:单位时间(每秒)内出现的脉冲波形个数，单位为赫兹( Hz )、 千赫兹(kHz)、兆赫兹(MHz)，脉冲频率f =1/T。
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1.1 数字电路概述
❖ 1.1.3 数字电路的学习方法
(全)数字电子技术基础课后答案解析夏路易
《数字电子技术基础教程》习题与参考答案（2010．1）第1章习题与参考答案【题1-1】将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。
（1）25；（2）43；（3）56；（4）78解：（1）25=（11001）2=（31）8=（19）16（2）43=（101011）2=（53）8=（2B）16（3）56=（111000）2=（70）8=（38）16（4）（1001110）2、（116）8、（4E）16【题1-2】将下列二进制数转换为十进制数。
（1）10110001；（2）10101010；（3）11110001；（4）10001000 解：（1）10110001=177（2）10101010=170（3）11110001=241（4）10001000=136【题1-3】将下列十六进制数转换为十进制数。
（1）FF；（2）3FF；（3）AB；（4）13FF解：（1）（FF）16=255（2）（3FF）16=1023（3）（AB）16=171（4）（13FF）16=5119【题1-4】将下列十六进制数转换为二进制数。
（1）11；（2）9C；（3）B1；（4）AF解：（1）（11）16=（00010001）2（2）（9C）16=（10011100）2（3）（B1）16=（1011 0001）2（4）（AF）16=（10101111）2【题1-5】将下列二进制数转换为十进制数。
（1）1110.01；（2）1010.11；（3）1100.101；（4）1001.0101 解：（1）（1110.01）2=14.25（2）（1010.11）2=10.75（3）（1001.0101）2=9.3125【题1-6】将下列十进制数转换为二进制数。
（1）20.7；（2）10.2；（3）5.8；（4）101.71解：（1）20.7=（10100.1011）2（2）10.2=（1010.0011）2（3）5.8=（101.1100）2（4）101.71=（1100101.1011）2【题1-7】写出下列二进制数的反码与补码（最高位为符号位）。
完整版数字电子技术基础教案3篇
完整版数字电子技术基础教案第一篇：数字电子技术基础教案一、教学目标本节课我们将学习数字电子技术的概念、基本原理和常见应用场景，掌握各类数字电子元器件的特性和使用方法，并能够进行数字电路的设计与实现。
二、教学内容1. 数字电子技术的概念和基本原理2. 数字电路的逻辑门电路设计与实现3. 常见数字电子元器件及其特性、使用方法4. 数字电路的应用场景及其实现方式三、教学重点1. 数字电子技术的概念和基本原理2. 数字电路的逻辑门电路设计与实现3. 常见数字电子元器件及其特性、使用方法四、教学难点1. 数字电子技术的应用场景及其实现方式五、教学方法1. 讲授法2. 示范法3. 实验法六、教学过程1. 导入环节请学生想一想，哪些现代科技产品离不开数字电子技术？2. 理论讲授2.1 数字电子技术的概念和基本原理数字电子技术是以数字信号为信息载体的电子技术，也是现代电子技术的一个重要分支。
数字信号是由一系列固定幅度的脉冲构成，与模拟信号不同。
数字电路利用固定的电子元器件来处理、传输和存储数字信号。
数字电子技术已经广泛应用于计算机、通信、控制、测量等领域。
2.2 数字电路的逻辑门电路设计与实现逻辑门是数字电路的基本单元，常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
各种逻辑门的逻辑功能可以实现所有的逻辑运算，因此能够完成复杂的数字电路设计。
2.3 常见数字电子元器件及其特性、使用方法常见数字电子元器件包括门电路、触发器、计数器、移位寄存器等。
这些元器件具有高速度、高可靠性、小尺寸、低功耗等特点，可以满足数字电路在各种应用场景下的需求。
3. 实践操作实际操作是数字电子技术教学中不可或缺的一环，通过实践操作，学生可以更深入地理解数字电路原理和应用。
3.1 逻辑门电路实验请学生通过实验掌握基本逻辑门电路的搭建方法和实现原理，并能够独立设计简单的逻辑运算。
3.2 数字电子元器件实验请学生通过实验了解不同数字电子元器件的特点和使用方法，并能够通过元器件选择和搭配实现复杂数字电路的设计和实现。
数字电子技术基础1
所以
(1101101011.101)2=(36B.A)16
八进制数、十六进制数转换为二进制数的方法可以采
用与前面相反的步骤，即只要按原来顺序将每一位八进制
数(或十六进制数)用相应的三位(或四位)二进制数代替即可。
例如，分别求出(375.46)8、(678.A5)16的等值二进制数： 八进制 3 7 5 . 4 6 十六进制 6 7 8 . A 5 二进制 011 111 101 . 100 110 二进制 0110 0111 1000.1010 0101
数字电子技术基础1
1.2 数 制
1.1.1 进位计数制 按进位的原则进行计数，称为进位计数制。每一种进 位计数制都有一组特定的数码，例如十进制数有 10 个数 码， 二进制数只有两个数码，而十六进制数有 16 个数码。 每种进位计数制中允许使用的数码总数称为基数或底数。 在任何一种进位计数制中，任何一个数都由整数和小 数两部分组成， 并且具有两种书写形式：位置记数法和 多项式表示法。
例如：
数字电子技术基础1
1.2.2 进位计数制之间的转换
1.2.2 进位计数制之间的转换 1．二进制数与十进制数之间的转换 1）二进制数转换成十进制数——按权展开法 二进制数转换成十进制数时，只要二进制数按式（1-3）
展开，然后将各项数值按十进制数相加，便可得到等值的 十进制数。例如：
同理，若将任意进制数转换为十进制数，只需将数 (N)R写成按权展开的多项式表示式，并按十进制规则进行 运算， 便可求得相应的十进制数(N)10。
数字电子技术基础1
2020/11/21
数字电子技术基础1
1.1 数字逻辑电路概述
自然界的各种物理量可分为模拟量和数字量两大类。 模拟量在时间上是连续取值，幅值上也是连续变化的，表 示模拟量的信号称为模拟信号，处理模拟信号的电子电路 称为模拟电路。数字量是一系列离散的时刻取值，数值的 大小和每次的增减都是量化单位的整数倍，即它们是一系 列时间离散、数值也离散的信号。表示数字量的信号称为 数字信号。处理数字信号的电子电路称为数字电路。
《数字电子技术基础》PPT1第1章 数字电路基础
三、数字电路
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
2、数字电路的特点 （1）设计简单，便于集成。 （2）抗干扰能力强，可靠高：高低电平范围、整形电路去 除噪声和干扰、差错控制技术（奇偶校验）。 （3）功能强大：不仅数值运算，而且能够进行逻辑判断与 运算。在控制系统中是不可缺少的。 （4）信息存储方便：相对较小空间能存储几十亿位。 （5）可编程：使繁琐的电路设计工作变得简单快捷。
二、数字信号的表示法
1、高低电平与正、负逻辑体制 数字信号有两种逻辑体制：
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
二、数字信号的表示法
2、数字波形的两种类型
数字信号的传输波形可分为脉冲型和电平型 ▪ 电平型数字信号则是以一个时间节拍内信号是高电平
缺点：自然界大多数物理量是模拟量，需要模数转换和 数模转换等，增加了系统的复杂性。
三、数字电路
3、数字集成电路 ◆按照数字电路集成度的不同，逻辑电路通常分为SSI、
MSI、LSI、VLSI及至UFra bibliotekSI、GSI等。
数字集成电路按集成度分类
1.2 数制与BCD码
一、几种常用的数制
1.十进制(Decimal)：计数规律：逢十进一、借一当十 2.二进制(Binary)：计数规律：逢十进一、借一当十 3.十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）
第一章 数字电路基础
1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制 1.3 二进制算术运算 1.4 编码
数字电子技术基础第一章
二、逻辑函数的最小项表达式
A
B
A
R
A B
电源
（1）与逻辑关系
电源
（2）或逻辑关系
电源
（3）非逻辑关系
2、真值表
完整表达所有可能的逻辑关系表格——称为真值表。
与、或、非三种电路的基本逻辑关系真值表
A
B 与输出 或输出 非输出
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
3、三种基本逻辑关系
（1）与逻辑关系运算—— Y1 A B （2）或逻辑关系运算—— Y2 A B （3）非逻辑关系运算—— Y3 A
二、逻辑变量与逻辑函数及基本逻辑运算
（一）逻辑变量 和普通代数相同：用英文字母表示； 和普通代数不同：取值范围只有“1”和“0”，没有数值大小，只表示事物 的两个对立面。
（二）逻辑函数 原变量：字母上无反号； 反变量：字母上有反号。
Y =F( A, B,......) Y是A,B,….的逻辑函数
书中图1.1.2列出了7种运算逻辑符号，分别用国标符号、曾用符号及美国 符号列出。
十进制转换成二进制
整数的转换：
例如： 将十进制数23转换 成二进制数。 解： 用“ 除2取余 ”法转 换:
则（23)D =（10111)B
2 23 ………余1 b0 2 11 ………余1 b1 2 5 ………余1 b2 2 2 ………余0 b3 2 1 ………余1 b4
0 除到0为止
低位
读 取 次 序
4、00H~20H为各文字符的ASCII码 5、其余为各符号的ASCII码。
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、单项选择题
1、将十进制数56转换成8421BCD 码应是:
2、使晶体三极管工作于饱和区的电压条件是:
系叫做:
6、TTL 门电路理论上的逻辑低电平为:
7、下列电路中不属于时序逻辑电路的是:
&下列电路中无需外加触发信号就能自动产生方波信号的电路是: A 、多谐振荡器
B 、单稳态触发器
C 、施密特触发器 9、下面对时序逻辑电路的描述不正确的是:
A 、时序电路中任一时刻的输出信号仅取决于该时刻的输入信号。
数字电子技术基础 模拟卷1
A 、(56) 10= ( 0011 1000 8421BCD
B 、 (56) 10= ( 0011 1001) 8421BCD
C 、(56) 10=
( 0101 1000) 8421BCD D 、
(56) 10= ( 0101 0110)
8421BCD A 、发射结正偏，集电结反偏 B 、发射结反偏，集电结反偏 C 、发射结正偏，集电结正偏
D 、发射结反偏，集电结正偏
3、只有当两个输入变量的取值相同时, 输出才为 1,否则输出为0,这种逻辑关
A 、同或
B 、与非
C 、异或
D 、或非
4、 在功能表中刈勺含义是: A 、表示高电平 B 、表示低电平 C 、咼低电平都不可以
D 、咼低电平都可以
5、
下列4个电路中能实现L AB 逻辑关系的是: >1
=1 >1
=1 D-
A 、0V
B 、0.3V
C 、1.4V
D 、1.8V
A 、移位寄存器
B 、译码器
C 、随机存取存储器
计数器
RS 触发器
B 、时序电路包含组合电路和存储电路两部分。
C 、时序电路中的存储电路是要记忆以前的状态， 存储电路可由触发器组成。
D 、时序电路一般分为两大类：同步时序电路和异步时序电路 10、已知静态RAM2114的存储容量为1K X 4位，若要扩展存储容量为
需要几片2114
D 、16 片
12、5G7520为10位集成数模转换器，设参考电压 V REF =10V ，R F =R ,
、多项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出至少两个正确答案，并将其
2、描述触发器逻辑功能的方法有:
3、比较下列几个数的大小，正确的结果是:
D 、(2A ) 16 >( 101101) 2
4、在下式中选出正确的逻辑代数公式:
4KX8 位,
11、已知逻辑函数
L A B D ，则其反函数F 为:
A 、A BCD
B 、A BCD
C 、A BCD
D 、 A BCD
当输入全
1时，输出电压的绝对值为：
10V C 10V ——255 B 、—— 1 256 1024
B 、
C 、
10V
——1023 1024
D 、 10V —— 1
256
号码分别填在题干的括号内。
多选、少选、
错选均无分。
) 1、逻辑函数L (AB AB)C 中，变量A 、 B 、C 取哪些值时, L 的值为1。
A 、ABC 取 011
B 、AB
C 取 101 C 、ABC 取 000 ABC 取 111
A 、功能表
B 、特征方程
C 、状态转换图
D 、驱动表
A 、(46) 8>( 39) 10
B 、(2A ) 16>( 39) 10
C 、(101101) 2>( 39)
10
)()()()
A 、 AAA
B 、 A A 0
C 、 A BAB
三、门电路分析题。
图三中所有的门电路都为
TTL 门, 写出电路的输出逻辑表
达式L 1、
L 2、L 3, 并适当化简。
已知输入波形 A 、B 、C ,试画出各输出的波形
图。
1、 2、 3、 >1
=1
L 1
>1
L 2
L 1
L
2
L 3
图三 A B C L 3
四、求解下列三
题。
1.触发器电路如图四（a ） 发器的初始状态均为 所示，已知 CP 波形，试画出Q 1和Q 2的波形。
设触。
-Q
_J O
Q ——
2
Q
—
—
1K A 1 1J 1 ―o ―r
CP (1) CP 1
⑵
图四（a ）
2.触发器电路如图四（ 触发器的初始状态为0。
b ) 所示，已知CP 和A 的波形, 试画出Q 的波形。
设
图四（b ）
3.用8选1数据选择器实现逻辑函数：L AB BC AC
要求：画出卡诺图，在图四（C ）所示的8选1数据选择器的逻辑符号上直接 连线。
图四（C ）
参考答案：
1.每图全部画对得3分，部分画对可酌情给分。
CP
Q
1
Q
2
2.全部画对得6分，部分画对可酌情给分。
CP
3.作出函数的卡诺图
:
A CP
Y
74151
G A 2 A 1 A 0 D 7D 6D 5D 4D 3 D 2 D 1D 0
ABC
五、设计题。
在举重比赛中，有 A 、B 、C 三名裁判，其中A 为主裁判，B 、C 为副裁判，当主裁判和一名以上（包括一名）副裁判认为运动员上举合格后，才 可发出合格信号。
试设计该逻辑电路。
要求：（1）列出真值表，（2）用卡诺图化简，（3）用与非门画出逻辑图。
参考答案:
（1）列出真值表:
真值表
0 0 1
1 1 1
A
01 /11 10
、
B
画出连线图:
（2）用卡诺图
B
得简化的逻辑表达式：L AB AC
（3）将表达式转换为与非—与非表达式：L AB AC AB AC
画出逻辑图：（4分）
B
A
C
六、时序电路分析题。
计数器电路如图六所示。
写出电路的输出方程、各触发器的驱动方程、次态方程（状态方程），画出电路的状态转换表和时序图（不需分析自启动），说明电路是几进制计数器。
图六
Q2 Q i Q0
参考答案:
CP (1)
(2)
(3)
J0 Q2
J1 Q0
K0
K1
K2
1
Q0
1
J
2
Q0Q1
状态方程•
•
_ n 1
Q o j0Q(n Q2Q0
_ n 1
Q i jg K Q；Qg；
Q SQ；Q； Q；
Q2n 1J
Q 2
K2Q * QoQ1n Q2
输出方程
Y Q2
状态转换表：
现态次态输出Q2 Q1n Q：Q2 1Q1n1Q01Y
0 0 0 0 0 1 0
0 0 1 0 1 0 0
0 1 0 0 1 1 0
0 1 1 1 0 0 0
1 0 0 1 0 1 1 驱动方程:
状态转换图
(Q2QQ0/Y
(5) 该电路是5进制计数器。