数字电路技术 课件 前言
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《数字电路技术基础》课件
1
复杂可编程逻辑器件是一种可编程逻辑器件，其 内部由多个逻辑门和触发器组成，可以编程实现 各种复杂的数字电路。
2
CPLD的规模比FPGA小，但其结构更加简单，易 于设计和实现。
3
CPLD广泛应用于低成本、低功耗的数字系统， 如消费电子、汽车电子等领域。
06 数字电路实验与实践
CHAPTER
数字电路实验箱介绍
译码器
将输入的二进制代码转换为另一种二进制代 码，常用于数据传输和存储。
多路选择器
根据选择信号选择一路输入信号输出，常用 于数据传输和存储。
比较器
比较两个二进制数的大小，输出比较结果， 常用于数据传输和存储。
04 时序逻辑电路
CHAPTER
时序逻辑电路概述
定义
时序逻辑电路是一种具有记忆功能的电路，其输出不仅取决于当 前的输入，还与之前的输入状态有关。
组成
时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储元件（如触发器）组成。
工作原理
时序逻辑电路在时钟信号的驱动下，按照一定的时序进行状态转换 。
触发器
1 2
定义
触发器是一种双稳态的存储元件，能够在外部信 号的作用下，从一个稳态跳变到另一个稳态。
分类
根据结构和工作原理，触发器可以分为RS触发器 、D触发器、JK触发器和T触发器等。
通过实验掌握基本门电路的工作原理和特性。
02
实验内容
搭建基本门电路，如与门、或门、非门等，测量输入输出电压，分析逻
辑功能。
03
实验步骤
搭建基本门电路，连接电源和测量仪表，输入信号并观察输出结果，记
录数据并分析。
组合逻辑电路实验
实验目的
通过实验掌握组合逻辑电路的设计和实现方法 。
《数字电子技术课件》PPT课件
（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。
2019/1/21
1.2
数制和码制
数字电子技术课件
主讲： 李美莲
翟宗起 汪德华
王学忠
课件制作者： 李 美 莲
2019/1/21
目
第一章 第二章 第三章 绪论 逻辑门电路
录
逻辑代数基础
第四章
第五章 第六章 第七章 第八章
2019/1/21
集成触发器
脉冲信号的产生与整形 组合逻辑电路 时序逻辑电路 数模和模数转换器
第九章
半导体存储器
第一章
读 数 顺 序
读 数 顺 序
2019/1/21
(2Байду номын сангаас .375 )10 = (11011 .011 ) 2
3. 二进制与八进制间的相互转换 二进制→八进制: 从小数点开始，整数部分向左
(小数部分向右) 三位一组，最后不 足三位的加 0 补足三位，再按顺序 写出各组对应的八进制数 。 (11100101.11101011)2 = ( ? )8
内容提要：
1.1
绪
论
数字电路概述
1.2
数制及编码
2019/1/21
1.1
概
述
主要要求：
了解数字电路的特点。
了解数字电路的分类。
2019/1/21
一、数字电路与数字信号
传递、处理模拟
电子电路分类
模拟电路
数字电路
2019/1/21
1.2
数制和码制
数字电子技术课件
主讲： 李美莲
翟宗起 汪德华
王学忠
课件制作者： 李 美 莲
2019/1/21
目
第一章 第二章 第三章 绪论 逻辑门电路
录
逻辑代数基础
第四章
第五章 第六章 第七章 第八章
2019/1/21
集成触发器
脉冲信号的产生与整形 组合逻辑电路 时序逻辑电路 数模和模数转换器
第九章
半导体存储器
第一章
读 数 顺 序
读 数 顺 序
2019/1/21
(2Байду номын сангаас .375 )10 = (11011 .011 ) 2
3. 二进制与八进制间的相互转换 二进制→八进制: 从小数点开始，整数部分向左
(小数部分向右) 三位一组，最后不 足三位的加 0 补足三位，再按顺序 写出各组对应的八进制数 。 (11100101.11101011)2 = ( ? )8
内容提要：
1.1
绪
论
数字电路概述
1.2
数制及编码
2019/1/21
1.1
概
述
主要要求：
了解数字电路的特点。
了解数字电路的分类。
2019/1/21
一、数字电路与数字信号
传递、处理模拟
电子电路分类
模拟电路
数字电路
《数字电路简介》课件
数字电路的应用领域
智能家居自动化
数字电路在智能家居系统中用于 实现自动化控制，增加人们的生 活便利性和舒适度。
计算机硬件
数字电路在计算机硬件中扮演重 要角色，包括CPU、内存、输入 输出接口等部分。
数码相机
数码相机中的传感器、图像处理 等部分都采用了数字电路，实现 了高效的图像捕捉和处理功能。
数字电路设计的案例分析
时序逻辑电路
时序逻辑电路的输出不仅受到当前输入信号的影响， 还受到存储元件中存储的先前状态的影响，用于处 理时序和计时问题。
数字电路的设计原则
1 简洁性
设计应尽量简化，减少元件的数量和复杂度，以提高电路的可靠性和效率。
2 可扩展性
设计应具备扩展性，能够容易地进行功能扩展和修改。
3 可靠性
电路应具备稳定的工作特性，能够在一定范围内适应外部环境的变化。
1
案例一
设计一个四位加法器，能够对两个四位二进制数进行加法运算，显示结果并输出 进位。
2
案例二
设计一个时钟电路，能够显示当前的小时、分钟和秒数，并实现闹钟功能。
3
案例三
设计一个信号分析仪，能够对输入信号进行采样、滤波和频谱分析，显示结果。
结论和总结
通过本课程的学习，你已经了解了数字电路的基本概念、分类、设计原则以 及应用领域。希望本课程对你进一步学习数字电路和相关领域提供了基础知 识和启发。
数字电路的基本概念
1 逻辑门
逻辑门是数字电路的基本构建模块，它们根据输入信号产生输出信号。
2 位和字节
位是数字电路中的最小单位，字节由多个位组成，用于处理数据。
3 布尔代数
布尔代数是数字电路设计时使用的数学工具，用于描述逻辑运算和逻路
《数字电路》课件
《数字电路》PPT课件
在这个《数字电路》的PPT课件中，我们将深入探讨数字电路的各个方面， 包括概述、引脚定义与图示、数字电路分类、基本逻辑门电路、组合逻辑电 路、时序逻辑电路、数字电路设计要点以及数字电路实验教学资源。
概述
什么是数字电路？
数字电路是由逻辑门组成的电子电路，用于 处理和存储数字信号。
3
译码器
译码器用于将输入编码成特定的输出， 常用于显示器和地址译码。
加法器
加法器用于将两个二进制数相加，常 用于算术运算和数据传输。
时序逻辑电路
触发器 计数器 移位寄存器
时序逻辑电路中用于存储和处理时序信息的 基本元件。
计数器是能够计数的时序逻辑电路。
移位寄存器用于完成数据的移位和存储操作。
数字电路设计要点
1 需求分析
明确电路设计的功能和性能要求。
2 逻辑设计
确定逻辑电路的实现方式电路的正确性和性能。
将逻辑设计好的电路转化为实际布线。
数字电路实验教学资源
数字电路实验板
实验板提供了学生进行数字电路实验的平台。
数字示波器
示波器用于观察和测量电路信号的波形。
逻辑分析仪
逻辑分析仪用于分析和调试数字电路的信号。
可编程逻辑控制器
可编程逻辑控制器用于控制和监控工业自动化系 统。
逻辑门用符号图示来表示不同的逻辑运算。
多路选择器
多路选择器能够实现多个输入的选择和输出。
触发器
触发器用于存储和处理时序信息。
数字电路分类
1 组合逻辑电路
2 时序逻辑电路
组合逻辑电路的输出仅由输入决定，没有 时钟信号。
时序逻辑电路的输出取决于输入和时钟信 号的组合。
3 存储器
在这个《数字电路》的PPT课件中，我们将深入探讨数字电路的各个方面， 包括概述、引脚定义与图示、数字电路分类、基本逻辑门电路、组合逻辑电 路、时序逻辑电路、数字电路设计要点以及数字电路实验教学资源。
概述
什么是数字电路？
数字电路是由逻辑门组成的电子电路，用于 处理和存储数字信号。
3
译码器
译码器用于将输入编码成特定的输出， 常用于显示器和地址译码。
加法器
加法器用于将两个二进制数相加，常 用于算术运算和数据传输。
时序逻辑电路
触发器 计数器 移位寄存器
时序逻辑电路中用于存储和处理时序信息的 基本元件。
计数器是能够计数的时序逻辑电路。
移位寄存器用于完成数据的移位和存储操作。
数字电路设计要点
1 需求分析
明确电路设计的功能和性能要求。
2 逻辑设计
确定逻辑电路的实现方式电路的正确性和性能。
将逻辑设计好的电路转化为实际布线。
数字电路实验教学资源
数字电路实验板
实验板提供了学生进行数字电路实验的平台。
数字示波器
示波器用于观察和测量电路信号的波形。
逻辑分析仪
逻辑分析仪用于分析和调试数字电路的信号。
可编程逻辑控制器
可编程逻辑控制器用于控制和监控工业自动化系 统。
逻辑门用符号图示来表示不同的逻辑运算。
多路选择器
多路选择器能够实现多个输入的选择和输出。
触发器
触发器用于存储和处理时序信息。
数字电路分类
1 组合逻辑电路
2 时序逻辑电路
组合逻辑电路的输出仅由输入决定，没有 时钟信号。
时序逻辑电路的输出取决于输入和时钟信 号的组合。
3 存储器
数字电路技术说课稿PPT课件
第二部分：
主要介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路、数/模和模/数转换器、半导体 存储器等基本数字部件及与之配合使用的综合技能训练。
在内容选取方面：
以小规模集成电路集成路，淡化器件内部电路的分析，突出了中、大 规模集成电路的外部特性和应用。
在理论与实践结合方面，除了注重培养学生的工程应用能力外，还注意 了对学生智力的开发，每章都设有技能题，学生做完这类题后，可到实验 室搭试验证。
课程关联：先导课程：电路分析、模拟电子技术
课
后续课程：单片机技术、家电原理、电子测量技术
程 知识和能力
性 （1）通过理论教学、课程实验使学生获得数字电路方面的分析与设计
质 基本理论知识；
作 （2）通过综合性实验、实训、小制作、综合设计环节，培养学生使用
用 常规电子测量仪器的能力，分析解决实际数字电路中问题的能力。
数字电子技术说课稿
数字电子技术说课稿
1
数字电子技术说课稿
说课主要内容
一 课程性质、作用、目标 二 课程内容 三 教学设计与实施 四 课程实施条件
2
数字电子技术说课稿
一 课程性质、作用、目标
课程性质：专业基础课
教 材：高教育社高职高专十五规划教材《数字电子技术》杨志忠
作 用：中大规模数字集成电路分析与应用
5
数字电子技术说课稿
三、教学设计与实施
2、理论课程重点难点内容
重点内容
数字电子技术基础知识 组合逻辑电路分析与设计
时序逻辑电路分析与设计
半导体存储器原理分析与基本应用
脉冲信号的产生与变换
难点内容
数模和模数转换电路分析 数模和模数转换电路分析
半导体存储器原理分析与基本应用
6
主要介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路、数/模和模/数转换器、半导体 存储器等基本数字部件及与之配合使用的综合技能训练。
在内容选取方面：
以小规模集成电路集成路，淡化器件内部电路的分析，突出了中、大 规模集成电路的外部特性和应用。
在理论与实践结合方面，除了注重培养学生的工程应用能力外，还注意 了对学生智力的开发，每章都设有技能题，学生做完这类题后，可到实验 室搭试验证。
课程关联：先导课程：电路分析、模拟电子技术
课
后续课程：单片机技术、家电原理、电子测量技术
程 知识和能力
性 （1）通过理论教学、课程实验使学生获得数字电路方面的分析与设计
质 基本理论知识；
作 （2）通过综合性实验、实训、小制作、综合设计环节，培养学生使用
用 常规电子测量仪器的能力，分析解决实际数字电路中问题的能力。
数字电子技术说课稿
数字电子技术说课稿
1
数字电子技术说课稿
说课主要内容
一 课程性质、作用、目标 二 课程内容 三 教学设计与实施 四 课程实施条件
2
数字电子技术说课稿
一 课程性质、作用、目标
课程性质：专业基础课
教 材：高教育社高职高专十五规划教材《数字电子技术》杨志忠
作 用：中大规模数字集成电路分析与应用
5
数字电子技术说课稿
三、教学设计与实施
2、理论课程重点难点内容
重点内容
数字电子技术基础知识 组合逻辑电路分析与设计
时序逻辑电路分析与设计
半导体存储器原理分析与基本应用
脉冲信号的产生与变换
难点内容
数模和模数转换电路分析 数模和模数转换电路分析
半导体存储器原理分析与基本应用
6
《数字电子技术》PPT课件
【任务引入】 在TTL门电路中，输出级三极管的集电极是开路的，
称为集电极开路门，简称OC门。集电极开路门可以线与， 即将多个OC门的输出端连接起来。本节课的任务即是掌握 由TTL集电极开路门电路CT74LS03构成的线与功能逻辑 电路。
精选ppt
2
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
阻RC的数值，并将RC和电源UCC连接在OC门的输出端。
2. 功能与应用
（1）功能：实现正常的逻辑功能、提高输出驱动负载的能力、
转换TTL到其他电平、实现“线与”功能。外接上拉电阻R
的取值范围为几百至几千欧，接入外接电阻R后：
1）A、B不全为1时，uB1=1V，T2、T3截止，Y=1。
2）A、B全为1时，uB1=2.1V，T2、T3饱和导通，Y=0。
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
【学习目标】 1.熟悉集电极开路门（OC门）的逻辑功能。 2.掌握OC门的电路原理。 3.掌握由CT74LS03实现的线与功能电路的仿真调试。
精选ppt
1
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
输出Vo为低电平。如图
2-1-2所示。
图2-1-2 输入全为高电平时的情况
精选ppt
6
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
（2）输入有低电平时：
如uA=0.3V， uB= uC =3.6V，则
uB1=0.3+0.7=1V，VT2、 VT3截止，VT4导通。忽
称为集电极开路门，简称OC门。集电极开路门可以线与， 即将多个OC门的输出端连接起来。本节课的任务即是掌握 由TTL集电极开路门电路CT74LS03构成的线与功能逻辑 电路。
精选ppt
2
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
阻RC的数值，并将RC和电源UCC连接在OC门的输出端。
2. 功能与应用
（1）功能：实现正常的逻辑功能、提高输出驱动负载的能力、
转换TTL到其他电平、实现“线与”功能。外接上拉电阻R
的取值范围为几百至几千欧，接入外接电阻R后：
1）A、B不全为1时，uB1=1V，T2、T3截止，Y=1。
2）A、B全为1时，uB1=2.1V，T2、T3饱和导通，Y=0。
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
【学习目标】 1.熟悉集电极开路门（OC门）的逻辑功能。 2.掌握OC门的电路原理。 3.掌握由CT74LS03实现的线与功能电路的仿真调试。
精选ppt
1
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
输出Vo为低电平。如图
2-1-2所示。
图2-1-2 输入全为高电平时的情况
精选ppt
6
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
（2）输入有低电平时：
如uA=0.3V， uB= uC =3.6V，则
uB1=0.3+0.7=1V，VT2、 VT3截止，VT4导通。忽
数字电子技术逻辑门电路课件
F 1 0
数字电子技术-逻辑门电路
二极管与门/或门电路的缺点
（1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差。
+VCC（+5V）
R 3kΩ
D1
0V
D2
5V
D1
p
5V
D2
0.7V
+VCC（+5V） R 3kΩ
L
RL
1.4V
数字电子技术-逻辑门电路
解决办法：
将二极管与门（或门）电路和三极管非门电路组 合起来。
1
3
2T 3
Hale Waihona Puke R e21kΩ输入级
中间级
输出级
数字电子技术-逻辑门电路
TTL与非门的逻辑关系分析
1、输入全为高电平3.6V时。
T2、T3饱和导通， 由于T2饱和导通，VC2=1V。
由于T3饱和导通，输出电压为： VO=VCES3≈0.3V
T4和二极管D都截止。
实现了与非门的逻 辑功能之一： 输入全为高电平时， 输出为低电平。 A
管相当于一个闭合的开关。
D
K
V
F
IF
RL
V
F
IF
RL
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的理想开关特性
(2)加反向电压VR时，二极管截止，反向电流IS可忽略。二
极管相当于一个断开的开关。
D
K
V
R
IS
RL
V
R
RL
iD
理想二极管 伏安特性
uD
0V
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的实际开关特性
实际的硅二极管正向导通时，存在 一个0.7V的门槛电压（锗二极管为 0.3V),其伏安特性曲线为：
数字电子技术-逻辑门电路
二极管与门/或门电路的缺点
（1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差。
+VCC（+5V）
R 3kΩ
D1
0V
D2
5V
D1
p
5V
D2
0.7V
+VCC（+5V） R 3kΩ
L
RL
1.4V
数字电子技术-逻辑门电路
解决办法：
将二极管与门（或门）电路和三极管非门电路组 合起来。
1
3
2T 3
Hale Waihona Puke R e21kΩ输入级
中间级
输出级
数字电子技术-逻辑门电路
TTL与非门的逻辑关系分析
1、输入全为高电平3.6V时。
T2、T3饱和导通， 由于T2饱和导通，VC2=1V。
由于T3饱和导通，输出电压为： VO=VCES3≈0.3V
T4和二极管D都截止。
实现了与非门的逻 辑功能之一： 输入全为高电平时， 输出为低电平。 A
管相当于一个闭合的开关。
D
K
V
F
IF
RL
V
F
IF
RL
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的理想开关特性
(2)加反向电压VR时，二极管截止，反向电流IS可忽略。二
极管相当于一个断开的开关。
D
K
V
R
IS
RL
V
R
RL
iD
理想二极管 伏安特性
uD
0V
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的实际开关特性
实际的硅二极管正向导通时，存在 一个0.7V的门槛电压（锗二极管为 0.3V),其伏安特性曲线为：
《数字电路技术》PPT课件
精选课件ppt
（1-2）
模拟信号： 正弦波信号 u
锯齿波信号
u
精选课件ppt
t t
（1-3）
研究模拟信号时，我们注重电路 输入、输出信号间的大小、相位关系。 相应的电子电路就是模拟电路，包括 交直流放大器、滤波器、信号发生器 等。
在模拟电路中，晶体管一般工作 在放大状态。
精选课件ppt
（1-4）
精选课件ppt
（1-11）
每四位2进 十六进制与二进制之间的转换： 制数对应
一位16进 制数
(0101 1001)B= [027+1 26+0 25+1 24
+1 23+0 22+0 21+1 20]D
= [(023+1 22+0 21+1 20) 161
+(1 23+0 22+0 21+1 20) 160]D =(59)H
(10011100101101001000)O=
(10 011 100 101 101 001 000)D =
( 2 3 4 5 5 1 0 )O
=(2345510)O
精选课件ppt
（1-14）
（4）十进制与二进制之间的转换：
（N）D Ki 2i i0
两边除二，余第0位K0
（N 2） Di 1Ki 2i1K 20
精选课件ppt
（1-19）
在BCD码中，用四位二进制数表示 0~9十个数码。四位二进制数最多可以 表示16个字符，因此0~9十个字符与这 16中组合之间可以有多种情况，不同的 对应便形成了一种编码。这里主要介绍：
8421码 5421码
2421码 余3码
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骆丽
基本概念
IC 器件: 数字 IC 模拟 IC
基本半导体器件： 二极管,三极管, 场效应管 导体, 半导体, PN结
骆丽
分析和设计方法
基本逻辑电路 静态, 动态
基本应用电路 放大/滤波/电源/信号源
基本电路 模型
前言
逻辑代数 实验和测试 电路分析
基本概念
数字信号:
1) 离散, 逻辑值 2) 关心结果
模拟信号
DSP
数字信号
D/A
骆丽
前言
典型应用
控制系统
骆丽
前言
典型应用
测试系统
骆丽
典型应用
DSP
会议电视
家庭信息中心
虚拟教育
骆丽
数码相机
前言
数字移动电话 数据存储和处理
虚拟传感器 汽车
典型应用
十字路口 交通管理系统
交通
时钟
控制器
前言
东—西 南—北
东—西
南—北
骆丽
28 秒
4秒
28秒
4秒
典型应用
数字逻辑系统:
1) 处理基本逻辑信号（逻辑变量） 2) 处理逻辑变量之间的逻辑关系
骆丽
前言
基本概念
数字逻辑模型: 描述实际的逻辑系统
1) 表示逻辑信号之间的逻辑关系 2) 反映数字逻辑系统的行为特性
特点: 反映逻辑特性 各种表达式 各种模型
骆丽
前言
基本概念
数字电路: 数字逻辑系统的电路实验
工作在开关状态 处理数字信号
数字电路技术
骆丽、李哲英 电子工程系
骆丽
简介
教材及主要参考书
1. 《电子技术及其应用基础》，李哲英 主编
2. 《Digital Fundamentals》（数字基础）
3 . 《数字电子技术基础》 阎 石 主编
4 . 《电子技术基础》
康华光 主编
高等教育出版社 科学出版社 高等教育出版社 高等教育出版社
基于逻辑结构
实现逻辑运算
数字电路模型 :
逻辑电路的功能和结构
骆丽
+5V
R1
R2
A T1
T2
B
R4
R3 T3
D Y
T4
基本概念
逻辑变量:
1) 表示逻辑事件 2) 逻辑值: 0 、 1
逻辑信号:
1) 逻辑变量在数字电路中的表示 2) 逻辑值：逻辑电平 用高、低电平代表逻辑值 在高、低电平之间快速切换 用门限值来判定数字信号
骆丽
前言
基本内容
基本电路: 基本逻辑运算电路 组合逻辑电路 时序逻辑电路 存储电路 FPGA 应用电路 A/D、D/A 转换电路 数字信号处理电路
骆丽
数字电路技术
硬件系统集成电路
分离元件电路
集成电路
真空管
骆丽
晶体管
SML VU
S S S LL
I I I SS
II
<100 <103 <104 <105 >105
脉冲电路
逻辑功能电路
前言
基本门, 三态门,OC门 编码器/译码器,加法器, 数据选择器,比较器 触发器, 计数器, 寄存器
ROM 、EPROM、RAM 多谐振荡器
(稳态,不稳态,Smith)
基本逻辑电路块
前言
基本内容
本课程包含两种技术: 1.数字逻辑技术 分析: 分析现有数字逻辑系统的功能和性能 设计: 根据设计要求，建立数字系统模型
骆丽
前言
上升沿 下降沿
上升时间 下降时间
90% 50% 脉冲宽度 10%
高电平 低电平
前言
基本概念
数字系统: 用数字方式实现的系统
基于数字电路； 数字逻辑是分析和设计工具； 只能处理数字信号； 强调功能的完整性。
数字逻辑系统 数字电路系统
例如: 1) 计算机系统（微处理器、存储器、控制器、时钟、总线接口） 2) 交通控制系统（时钟、显示控制） 3) 数字时钟系统（时钟、计数器、显示控制）
药片计数及装瓶控制系统
键盘
编码 寄存器
阀 传感器
传送带控制
骆丽
显编码 转换 2 显示 2
典型应用
双向总线收发器
内部电路1
前言
选择1
通道选择器 缓冲器1
总线
内部电路2
选择2
缓冲器2
内部电路3
选择3
缓冲器3
骆丽
典型应用
键盘扫描电路
+5V
列选择控制 计数器 1 时钟 1
前言
SoC 集成系统
前言
数字电路技术
系统设计软件技术
传统设计方法
从下至上设计 硬件逻辑设计 建立硬件后再调试 设计周期长 很难设计
骆丽
现代设计方法
从下至上/从上至下设计 硬件/软件设计 建立硬件之前仿真 设计周期短 容易设计
前言
典型应用
移动通信系统
M/E
声波
A/D
模拟信号
数字信号
重建的声波
E/M
骆丽
前言
基本概念
数字信号、数字逻辑和数字电路:
数字信号是处理对象 数字逻辑是数字电路的数学描述 数字电路是数字逻辑的物理实现
数字信号
处理对象
数字电路
物理实现 数学描述
数字逻辑
骆丽
基本内容
基本逻辑 分
数字逻辑系统 析
逻辑函数处理方法
逻辑代数理论
基本原理
骆丽
基本逻辑门 组合逻辑 时序逻辑 存储电路
模拟信号:
1) 连续, 模拟量 2) 关心过程
V
前言 V
t
t
连续时间信号
骆丽
离散时间信号
前言
基本概念
数字逻辑:
1) 一门科学与工程技术 2) 描述和学习逻辑关系 3) 采用数学方法
逻辑值: 0、1(二进制数字) 逻辑运算: AND、 OR、NOT 描述方法: 逻辑表达式、真值表、时序图、状态图、逻辑图
骆丽
简介
参考书
《数字逻辑与数字集成电路》，清华大学出版社，王尔乾 《数字电路与系统》，清华大学出版社，刘宝琴 《数字系统设计引论》，高等教育出版社，沈嗣昌 《数字逻辑与电路》，高等教育出版社，王瑜银 《电子技术虚拟实验》，机械工业出版社，吴培明 《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》，西安电子科 技大学出版社，侯伯亨
2.数字电路技术 分析:分析现有数字电路系统的功能和性能，包括电路系统的原理 设计:根据模型，用数字电路系统实现设计目标
骆丽
前言
基本内容
基本概念: 数制和编码 逻辑代数和逻辑函数 数字IC器件和电气特性 组合逻辑和时序逻辑 数字电路系统集成 A/D 转换 and D/A 转换 电子设计自动化（EDA） 数字信号与数字信号处理
骆丽
前言
行选择 控制
键盘 编码 电路
计数器 2 时钟 2
典型应用
密码报警电路
密码设置使能 报警使能
同步
骆丽
前言
键盘 密码控制电路
灯 报警
传感器电路
典型应用
铁路公路交叉路口控制器
传感器 西
防护栏
骆丽
前言
防护栏 东
骆丽
简介
考核方式
平时成绩 仿真研究论文 期末考试
10% 20% 70%
骆丽
简介
教学安排
理论——48学时
软件仿真及实验（课外） 推荐软件： WorkBench(MultiSim)
Maxplus II 硬件实验（另外的课程）
教学日历
骆丽
前言
基本概念 基本内容 数字电路技术 典型应用 分析和设计工具
基本概念
IC 器件: 数字 IC 模拟 IC
基本半导体器件： 二极管,三极管, 场效应管 导体, 半导体, PN结
骆丽
分析和设计方法
基本逻辑电路 静态, 动态
基本应用电路 放大/滤波/电源/信号源
基本电路 模型
前言
逻辑代数 实验和测试 电路分析
基本概念
数字信号:
1) 离散, 逻辑值 2) 关心结果
模拟信号
DSP
数字信号
D/A
骆丽
前言
典型应用
控制系统
骆丽
前言
典型应用
测试系统
骆丽
典型应用
DSP
会议电视
家庭信息中心
虚拟教育
骆丽
数码相机
前言
数字移动电话 数据存储和处理
虚拟传感器 汽车
典型应用
十字路口 交通管理系统
交通
时钟
控制器
前言
东—西 南—北
东—西
南—北
骆丽
28 秒
4秒
28秒
4秒
典型应用
数字逻辑系统:
1) 处理基本逻辑信号（逻辑变量） 2) 处理逻辑变量之间的逻辑关系
骆丽
前言
基本概念
数字逻辑模型: 描述实际的逻辑系统
1) 表示逻辑信号之间的逻辑关系 2) 反映数字逻辑系统的行为特性
特点: 反映逻辑特性 各种表达式 各种模型
骆丽
前言
基本概念
数字电路: 数字逻辑系统的电路实验
工作在开关状态 处理数字信号
数字电路技术
骆丽、李哲英 电子工程系
骆丽
简介
教材及主要参考书
1. 《电子技术及其应用基础》，李哲英 主编
2. 《Digital Fundamentals》（数字基础）
3 . 《数字电子技术基础》 阎 石 主编
4 . 《电子技术基础》
康华光 主编
高等教育出版社 科学出版社 高等教育出版社 高等教育出版社
基于逻辑结构
实现逻辑运算
数字电路模型 :
逻辑电路的功能和结构
骆丽
+5V
R1
R2
A T1
T2
B
R4
R3 T3
D Y
T4
基本概念
逻辑变量:
1) 表示逻辑事件 2) 逻辑值: 0 、 1
逻辑信号:
1) 逻辑变量在数字电路中的表示 2) 逻辑值：逻辑电平 用高、低电平代表逻辑值 在高、低电平之间快速切换 用门限值来判定数字信号
骆丽
前言
基本内容
基本电路: 基本逻辑运算电路 组合逻辑电路 时序逻辑电路 存储电路 FPGA 应用电路 A/D、D/A 转换电路 数字信号处理电路
骆丽
数字电路技术
硬件系统集成电路
分离元件电路
集成电路
真空管
骆丽
晶体管
SML VU
S S S LL
I I I SS
II
<100 <103 <104 <105 >105
脉冲电路
逻辑功能电路
前言
基本门, 三态门,OC门 编码器/译码器,加法器, 数据选择器,比较器 触发器, 计数器, 寄存器
ROM 、EPROM、RAM 多谐振荡器
(稳态,不稳态,Smith)
基本逻辑电路块
前言
基本内容
本课程包含两种技术: 1.数字逻辑技术 分析: 分析现有数字逻辑系统的功能和性能 设计: 根据设计要求，建立数字系统模型
骆丽
前言
上升沿 下降沿
上升时间 下降时间
90% 50% 脉冲宽度 10%
高电平 低电平
前言
基本概念
数字系统: 用数字方式实现的系统
基于数字电路； 数字逻辑是分析和设计工具； 只能处理数字信号； 强调功能的完整性。
数字逻辑系统 数字电路系统
例如: 1) 计算机系统（微处理器、存储器、控制器、时钟、总线接口） 2) 交通控制系统（时钟、显示控制） 3) 数字时钟系统（时钟、计数器、显示控制）
药片计数及装瓶控制系统
键盘
编码 寄存器
阀 传感器
传送带控制
骆丽
显编码 转换 2 显示 2
典型应用
双向总线收发器
内部电路1
前言
选择1
通道选择器 缓冲器1
总线
内部电路2
选择2
缓冲器2
内部电路3
选择3
缓冲器3
骆丽
典型应用
键盘扫描电路
+5V
列选择控制 计数器 1 时钟 1
前言
SoC 集成系统
前言
数字电路技术
系统设计软件技术
传统设计方法
从下至上设计 硬件逻辑设计 建立硬件后再调试 设计周期长 很难设计
骆丽
现代设计方法
从下至上/从上至下设计 硬件/软件设计 建立硬件之前仿真 设计周期短 容易设计
前言
典型应用
移动通信系统
M/E
声波
A/D
模拟信号
数字信号
重建的声波
E/M
骆丽
前言
基本概念
数字信号、数字逻辑和数字电路:
数字信号是处理对象 数字逻辑是数字电路的数学描述 数字电路是数字逻辑的物理实现
数字信号
处理对象
数字电路
物理实现 数学描述
数字逻辑
骆丽
基本内容
基本逻辑 分
数字逻辑系统 析
逻辑函数处理方法
逻辑代数理论
基本原理
骆丽
基本逻辑门 组合逻辑 时序逻辑 存储电路
模拟信号:
1) 连续, 模拟量 2) 关心过程
V
前言 V
t
t
连续时间信号
骆丽
离散时间信号
前言
基本概念
数字逻辑:
1) 一门科学与工程技术 2) 描述和学习逻辑关系 3) 采用数学方法
逻辑值: 0、1(二进制数字) 逻辑运算: AND、 OR、NOT 描述方法: 逻辑表达式、真值表、时序图、状态图、逻辑图
骆丽
简介
参考书
《数字逻辑与数字集成电路》，清华大学出版社，王尔乾 《数字电路与系统》，清华大学出版社，刘宝琴 《数字系统设计引论》，高等教育出版社，沈嗣昌 《数字逻辑与电路》，高等教育出版社，王瑜银 《电子技术虚拟实验》，机械工业出版社，吴培明 《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》，西安电子科 技大学出版社，侯伯亨
2.数字电路技术 分析:分析现有数字电路系统的功能和性能，包括电路系统的原理 设计:根据模型，用数字电路系统实现设计目标
骆丽
前言
基本内容
基本概念: 数制和编码 逻辑代数和逻辑函数 数字IC器件和电气特性 组合逻辑和时序逻辑 数字电路系统集成 A/D 转换 and D/A 转换 电子设计自动化（EDA） 数字信号与数字信号处理
骆丽
前言
行选择 控制
键盘 编码 电路
计数器 2 时钟 2
典型应用
密码报警电路
密码设置使能 报警使能
同步
骆丽
前言
键盘 密码控制电路
灯 报警
传感器电路
典型应用
铁路公路交叉路口控制器
传感器 西
防护栏
骆丽
前言
防护栏 东
骆丽
简介
考核方式
平时成绩 仿真研究论文 期末考试
10% 20% 70%
骆丽
简介
教学安排
理论——48学时
软件仿真及实验（课外） 推荐软件： WorkBench(MultiSim)
Maxplus II 硬件实验（另外的课程）
教学日历
骆丽
前言
基本概念 基本内容 数字电路技术 典型应用 分析和设计工具