数字电路讲义与 系统设计
数电讲义--2章
1.0
VOL（max）0.5
输入标 准低电
平
0.4V
VNL
D VNH
E
V V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
SL VOFF VON
SH
Vi (V)
输入标准
高电平
2. 输入特性
+VCC
1) 输入伏安特性
iI
R1 3kΩ
1
-1.6 mA
<50 uA vI A
31
B
T1
1.4 V
和边沿，T4放大。 VO随iOH变化不大。 当由i于Oi以OHH受↑：线时功性,R耗变4上的化压限。降制增，大i0，H过T大3 、会T4烧饱毁和T，4管V，O随所
功耗 1mW IOH 400 A
输出高电平时的扇出系数 3.6V
R2 750Ω 2T3 Vc2 1 3 R4
VO
+VCC
R 4 +5V 100Ω
抗干扰能力越强。 高电平噪声容限
VNH= VSH ¯ VON 。
VNH越大，输入为1态下
抗干扰能力越强。
Vo (V)
4.0 A B
3.5
3.0
VOH（min）2.5 2.4V
C
2.0
1.5
A(0V, 3. 6V) B(0.6V, 3.6V) C(1.3V, 2.48V) D(1.4V, 0.3V) E(3.6V, 0.3V)
• 导通(VD>VTH) • 2、二极管的开关时间
截止5V(VDR<VT+H)
0V
D VD
uo
_
VF Vi
二极管开关状态的转换需要时间：
t1 t2
《数字电路》实验讲义
一、实验目的
1．掌握寄存器的工作原理、逻辑功能及应用；
2．掌握异步计数器的工作原理及输出波形；
3．掌握中规模集成电路计数器接成任意进制计数器的方法
二、实验设备及器件
1．SAC-DS数字逻辑实验箱一台；
⑶用一片74LS153和一片74LS00接成一位全加器
⑷设计一个有A、B、C三位代码输入的密码锁（假设密码是011），当输入密码正确时，锁被打开（Y1=1），如果密码不符，电路发出报警信号（Y2=1）。
以上四个小设计任做一个，多做不限。
实验三触发器及触发器之间的转换
一、实验目的
1．掌握D触发器和JK触发器的逻辑功能及触发方式；
输入
输出
A
B
C
D
Y
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
4.异或门逻辑功能的测试
⑴按图1-4接好电路。
⑵按表1-4的要求测试，将结果填入表1-4中。
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
5.设计实验
⑴用一片74LS00实现Y = A+B的逻辑功能；
⑵用一片74LS86设计一个四位奇偶校验电路；
以上两个小设计必做一个，多做不限。
四、思考题
1.与非门一个输入端接连续脉冲，其余端是何状态时允许脉冲通过，是何状态时禁止脉冲通过？
2.为什么异或门又称为可控反相门？
数字电路讲义 第三章
是构成数字电路的基本单元之一
CMOS 集成门电路 用互补对称 MOS 管构成的逻辑门电路。
TTL 集成门电路 输入端和输出端都用 三极管的逻辑门电路。
CMOS Complementary Metal-Oxide-Semiconductor TTL 即即 Transistor-Transistor Logic 按功能特点不同分 普通门 输出 三态门 CMOS (推拉式输出) 开路门 传输门 EXIT
E
B UBE(sat) iB ≥ IB(sat) E C
三极管 截止状态 等效电路
UCE(sat)
三极管 饱和状态 等效电路
EXIT
逻辑门电路
开关工作的条件
截止条件 uBE ＜ Uth 可靠截止条件为 uBE ≤ 0
VCC U CE(sat) RC VCC RC
饱和条件
iB ＞ IB(Sat)
逻辑门电路
[例] 下图中，已知 ROFF 800 ，RON 3 k，试对应 输入波形定性画出TTL与非门的输出波形。
A 3.6 V 0.3 V
逻辑0 (a)
逻辑1
O Ya t
(b)
解：图(a)中，RI = 300 < ROFF 800 相应输入端相当于输入低电平， O 也即相当于输入逻辑 0 。 Yb 不同因此 TTLY 系列， R R 不同。 ON、 OFF UOH 。 a 输出恒为高电平 图(b)中，RI = 5.1 k > RON 3 k 相应输入端相当于输入高电平， O 也即相当于输入逻辑 1 。 Yb A 1 A 因此，可画出波形如图所示。
0. 3 O
t
EXIT
逻辑门电路
二、三极管的动态开关特性
数字电子技术讲义杨志忠版
第1章绪论1.1概述学习目标：了解数字电路的特点、应用概况；熟悉逻辑电平、数字信号的概念；了解数字电路的优点；了解脉冲波形的主要参数。
教学重点：区分数字信号和模拟信号的区别课时分配：2学时教学过程：信号分为两类：模拟信号、数字信号模拟信号：指在时间上和数值上都是连续变化的信号。
如电视图像和伴音信号。
数字信号：指在时间上和数值上都是断续变化的离散信号。
如生产中自动记录零件个数的计数信号。
模拟电路：对模拟信号进行传输和处理的电路数字电路：对数字信号进行传输和处理的电路1.1.2数字电路的分类（1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规模（LSI，每片数千器件）和超大规模（VLSI，每片器件数目大于1万）数字集成电路。
集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。
（2）按所用器件制作工艺的不同：数字电路可分为双极型（TTL型）和单极型（MOS 型）两类。
（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。
组合逻辑电路没有记忆功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而与电路以前的状态无关。
时序逻辑电路具有记忆功能，其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以前的状态有关。
数字电路的产生和发展是电子技术发展最重要的基础。
由于数字电路相对于模拟电路有一系列的优点，使它在通信、电子计算机、电视雷达、自动控制、电子测量仪器等科学领域得到广泛的应用，对现代科学、工业、农业、医学、社会和人类的文明产生着越来越深刻地影响。
1.1.3数字电路的优点和特点特点：（1）工作信号是二进制的数字信号，在时间上和数值上是离散的（不连续），反映在电路上就是低电平和高电平两种状态（即0和1两个逻辑值）。
（2）在数字电路中，研究的主要问题是电路的逻辑功能，即输入信号的状态（0和1）和输出信号的状态（0和1）之间的关系。
对于电路本身有分析电路和设计电路两部分。
数字逻辑电路设计-(王毓银)讲义.PPT第一章
an1 2n1 an2 2n2 a1 21 a0 20
a1 21 a2 22 am 2m
n1
ai
1.1.2 数制及其转换
小数部分的转换步骤如下： 将小数部分逐次乘以R，取乘 积的整数部分作为R进制的各有关数位，乘积的小数部分 继续乘以R，直至最后乘积为0或达到一定的精度为止。
例4：求（0.3125）10 =（
）2
解： 0.3125 × 2 = 0.625 ……整数为0 b-1
0.625 × 2 = 1.25 ……整数为1 b-2
3基数r为2k各进制之间的互相转换由于3位二进制数构成1位八进制数4位二进制数构成1位十六进制数以二进制数为桥梁即可方便地完成基数r为2k各进制之间的互相转换
西安邮电学院“校级优秀课程”
数字电路与逻辑设计
第一章 绪 论
第一章 绪 论
目的与要求：
1、正确理解一些有关数字电路的基本概念； 2、常用数制数的表示以及它们之间的转换； 3、掌握数字系统中常用的几种BCD码。
1.1.2 数制及其转换
例6：将十进制小数（0.39）10 转换成八进制数， 要求精度达到0.1% 。
解：要求精度达到0.1% ，因为1/83 < 1/1000 < 1/84， 所以需要精确到八进制小数4位。 0.39 × 8 = 3.12 ……整数为3 b-1=3 0.12 × 8 = 0.96 ……整数为0 b-2=0 0.96 × 8 = 7.68 ……整数为7 b-3=7 0.68 × 8 = 5.44 ……整数为5 b-4=5 所以（0.39）10 =（0.3075）8
数字电路实验讲义
数字电路实验讲义课题：实验一门电路逻辑功能及测试课型：验证性实验教学目标：熟悉门电路逻辑功能，熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法重点：熟悉门电路逻辑功能。
难点：用与非门组成其它门电路教学手段、方法：演示及讲授实验仪器：1、示波器；2、实验用元器件74LS00 二输入端四与非门 2 片74LS20 四输入端双与非门 1 片74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS04 六反相器 1 片实验内容：1、测试门电路逻辑功能（1）选用双四输入与非门74LS20 一只，插入面包板（注意集成电路应摆正放平），按图1.1接线，输入端接S1～S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口)，输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1～D8 中的任意一个。
（2）将逻辑电平开关按表1.1 状态转换，测出输出逻辑状态值及电压值填表。
2、逻辑电路的逻辑关系（1）用74LS00 双输入四与非门电路，按图1.2、图1.3 接线，将输入输出逻辑关系分别填入表1.2，表1.3 中。
（2）写出两个电路的逻辑表达式。
3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。
S 分别接高、低电平开关，用示波器观察S 对输出脉冲的控制作用。
4、用与非门组成其它门电路并测试验证。
（1）组成或非门：用一片二输入端四与非门组成或非门B==，画出电路图，测试并填+Y∙ABA表1.4。
（2）组成异或门：①将异或门表达式转化为与非门表达式；②画出逻辑电路图；③测试并填表1.5。
5、异或门逻辑功能测试（1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.5 接线，输入端1、2、4、5 接电平开关输出插口，输出端A、B、Y 接电平显示发光二极管。
（2）将电平开关按表1.6 的状态转换，将结果填入表中。
6、逻辑门传输延迟时间的测量用六反相器74LS04 逻辑电路按图1.6 接线，输入200Hz 连续脉冲（实验箱脉冲源），将输入脉冲和输出脉冲分别接入双踪示波器Y1、Y2 轴，观察输入、输出相位差。
数字电路课内实验讲义201004
数字电路实验讲义杭州电子科技大学2010.04实验1 数据选择器的应用1 实验目的1.了解数据选择器的电路结构和特点。
2.掌握数据选择器的逻辑功能和测试方法。
3.掌握数据选择器的基本应用。
2 实验仪器与器件3 实验原理数据选择器又称为多路开关，是一种重要的组合逻辑部件。
它是一个多路输入、单路输出的组合电路，能在通道选择信号（或称地址码）的控制下，从多路数据传输中选择任何一路信号输出。
在数字系统中，经常利用数据选择器将多条传输线上的不同数字信号，按要求选择其中之一送到公共数据线上。
另外，数据选择器还可以完成其它的逻辑功能，例如函数发生器、桶形移位器、并串转换器、波形产生器等。
（一）用门电路设计四选一数据选择器四选一数据选择器表达式为301201101001d A A d A A d A A d A A Y +++=，由表达式可以得到当A 1A 0=00时，Y=d 0；A 1A 0=01时，Y=d 1； A 1A 0=10时，Y=d 2；A 1A 0=11时，Y=d 3，这样就起到数据选择的作用。
同时由表达式可以直接用门电路设计出数据选择器电路，该电路如图2.4.1所示。
（二）双四选一数据选择器74LS153的应用74LS153数据选择器集成了两个四选一数据选择器，外形为双列直插，引脚排列如图2.4.2所示，逻辑符号如图2.4.3所示，其中D 0、D 1、D 2、D 3为数据输入端，Q 为输出端，A 0、A 1为数据选择器的控制端（地址码），同时控制两个数据选择器的输出，S 为工作状态控制端（使能端），74LS153的功能表见表2.4.1。
用数据选择器74LS153实现组合逻辑函数设计举例：当变量数等于地址端的数目时，则直接可以用数据选择器来实现逻辑函数。
现设逻辑函数F （X ，Y ）=∑m （1，2），则可用一个四选一完成，根据数据选择器的定义：30120110100101D A A D A A D A A D A A )A ,Q(A +++=，令A 1=X ，A 0=Y ，1S =0（使能信号，低电平有效），1D 0=1D 3=0，1D 1=1D 2=1，那么输出Q=F 。
电子维修讲义——数字电路篇1
数字电子技朮部分数字电子技术是研究电路的‘开’、‘关’状态及其相互间的逻輯关系的,俗称为‘开关电路’。
显然，在开关电路中，其工作状态只有‘开’ 或 ‘关’ 。
所谓‘数字系统’,就是由基本的数字电路(开关电路)组成的。
与模拟电路的线性变化相比,数字电路的电信号是跳变方式,即通常称之谓‘脉冲’。
包括电路中用ＲC 过渡过程形成的‘脉冲电压、电流’均属数字电子技术涉及的范围。
常用‘逻輯代数’（布尔代数）来分析、表达、设计数字电路及其系统；‘二进制’也是分析、表达电路及其工作过程的重要工具。
一、脉冲的基本概念1. 脉冲 :表示一种时间极短的突变电压或电流信号。
开关K 的通、断使U R 的变化是一种‘突变’——脉冲;波形图记录了电压脉冲U R 随时间突变的过程。
２. 脉冲波的参数：上升沿（上升时间）:从０．1~０.9幅度用的时间,又称‘前沿’;下降沿(下降时间）：从0.９～0．1幅度用的时间,又称‘后沿’； 脉冲宽度（t K ):脉冲持续时间;重复周期Ｔ：相邻间重复出现的时间;重复频率f=1/T;幅度:脉冲幅度变化的最大值；理想状态下,上升、下降时间应为０,但电路参数会引起波形的‘畸变’，故希望越短越好。
3. 常见脉冲波形：E矩形波 微分尖脉冲 锯齿波 三角波4． RC 电路充放电特点——脉冲形成的过渡过程；若:开关K 合上之前电容C 上无电压（初态为0）:K 一合上，E 经R 对C 充电,u c 从0开始呈指数上升； 充电的快慢受时间常数τ＝ RC 约束；RC 小，充电快,u c 增长迅速；反之，缓慢； 特点：i 从最大值E/Ｒ →下降趋于0；ｕR 从最大值Ｅ→下降趋于0；ｕｃ 从0上升趋于Ｅ，均呈指数规律变化;若:电容C 充滿电（u ｃ = E ），然后接通Ｋ：Ｃ将放电,从C 正端经R 到Ｃ负端；放电快慢受RC 约束，τ大→放电缓慢,τ小→放电迅速。
也呈指数规律。
从E 下降→趋于0;时间常数τ=RC 的单位为秒。