数字逻辑电路第一章[1]

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数电 第1章 数字逻辑电路基础

数电 第1章 数字逻辑电路基础
第1章 数字逻辑电路基础
两类信号: 模拟信号;数字信号. 在时间上和幅值上均连续 的信号称为模拟信号; 在时间上和幅值上均离散 的信号称为数字信号.
处理数字信号的电路称为数字电路.
数字电路特点:
1) 工作信号是二进制表示的二值信号(具有“0”和“1”
两种取值);
2) 电路中器件工作于“开”和“关”两种状态,电路的输
与逻辑电路
若将开关断开和灯的熄灭状态用逻辑量“0”表示;将开关 合上和灯亮的状态用逻辑量“1”表示,则上述状态表可表 示为:
A 0 0 1 1 与逻辑真值表 B F=A ·B 0 1 0 1 0 0 0 1
A B
&
F=AB
与门逻辑符号
与门的逻辑功能概括: 1)有“0”出“0”; 2)全“1”出“1”。
非逻辑电路

与门和或门均可以有多个输入端.
1.3.2
复合逻辑运算
1. 与非逻辑 (将与逻辑和非逻辑组合而成)
与非逻辑真值表 B F=A ·B 0 1 0 1 1 1 1 0
A 0 0 1 1
A
&
B
F=AB
与非门逻辑符号
2. 或非逻辑 (将或逻辑和非逻辑组合而成)
A 0 0 1 1 或非逻辑真值表 B F=A +B
表示二进制数的方法有三种,即原码、反码和补码
符号位(+)
真实二进制数
B6 B 5 B4 B3 B2 B1 B0 1 0 1 0 0 1 1 =-4510
符号位(-)
补码
用补码系统表示有符号数
1.3.3
+9 +4
补码系统中的加法
0 1001 (被加数) 0 0100 (加数) 0 1101 (和=+13)

数字逻辑电路设计-(王毓银)讲义.PPT第一章

数字逻辑电路设计-(王毓银)讲义.PPT第一章
( N )2 an1an2 a1a0 .a1a2 am
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

数字逻辑第1章习题

数字逻辑第1章习题

高位
低位
所以:(44.375)10=(101100.011)2。 采用基数连除、连乘法,可将十进制数转换 为任意的N进制数。
5 、用代数法化简下列逻辑函数并变换为最简与 或式。
解:本题主要考查对逻辑代数基本公式、定理的 掌握与熟练程度。
6 、用卡诺图化简下列逻辑函数: 解:本题考查用卡诺图化减逻辑函数的能力。
CA CB BA L
第一章 数字电路基础
习题集
1、 将二进制数1101010.01转换成八进制数。
解:二进制数转换为八进制数: 将二进制数由小 数点开始,整数部分向左,小数部分向右,每3位 分成一组,不够3位补零,则每组二进制数便是一 位八进制数。
001
101
010 . 010 = (152.2)8
2、将八进制数(374.26)8转换为二进制数:
2 2 2 2 2 2
44
余数
低位
22 „„„ 0=K0 11 „„„ 0=K1 5 „„„ 1=K2 2 „„„ 1=K3 1 „„„ 0=K4 0 „„„ 5 1=K 高位
0.375 × 2 整数 0.750 „„„ 0=K-1 0.750 × 2 1.500 „„„ 1=K-2 0.500 × 2 1.000 „„„ 1=K-3
0001 1101 0100 .0110 = (1D4.6)16
4 、将十进制数(44.375)10转换为二进制数
解:采用的方法 — 基数连除、连乘法
原理:将整数部分和小数部分分别进行转换, 转 换后再合并。 整数部分采用基数连除法,先得到的余数为低位, 后得到的余数为高位。 小数部分采用基数连乘法,先得到的整数为高位, 后得到的整数为低位。
则:
7 、三个人表决一件事情,结果按“少数服从多数” 的原则决定,试建立该逻辑函数的真值表。 解:本题考查逻辑函数建立的方法与真值表表示 方法。

数电-第一章 数字逻辑概论

数电-第一章 数字逻辑概论
例如: 例如:(2A.7F)H= 2×161+10×160+7×16-1+15×16-2 × × × × =(42.4960937)D 各位数的权是16的幂 各位数的权是 的幂
几种进制数之间的对应关系
十进制数 D 二进制数 B 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111 八进制数 O 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 十六进制数 H 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
三,八进制
数码为: ~ ;基数是8.用字母O表示 表示. 数码为:0~7;基数是 .用字母 表示. 运算规律:逢八进一, 运算规律:逢八进一,即:7+1=10. + = . 八进制数的权展开式: 八进制数的权展开式:D=∑ki×8i 例如: (207.04)O= 例如: )
2×82 +0×81+7×80+0×8-1+4 ×8-2 × × × × =(135.0625)D
= 011 (
六,十—十六进制之间的转换
将十六进制数转换成十进制数时, 将十六进制数转换成十进制数时,按权展开再 相加即可. 相加即可.
将十进制数转换成十六进制数时,可先转换成 将十进制数转换成十六进制数时, 二进制数, 二进制数,再将得到的二进制数转换成等值的十 六进制数. 六进制数.
1.2 二进制数的算术运算
二,二进制
数码为:0,1; 数码为: , ; 基数是 .用字母 表示. 基数是2.用字母B表示 表示. 运算规律:逢二进一,即:1+1=10. 运算规律:逢二进一, + = . 二进制数的权展开式: 二进制数的权展开式:D=∑ki×2i

数字逻辑电路基础知识

数字逻辑电路基础知识

数字逻辑电路基础知识第一章数字逻辑电路基础知识1.1 数字电路的特点1.2 数制与转换1(3 二进制代码1(4 基本逻辑运算(本章重点1. 数字电路的特点2.二进制、十进制、八进制、十六进制的表示3. 二进制、十进制、八进制、十六进制转换4.掌握BCD码编码方法5.了解ASCII码1.1 数字电路的特点1.1.1 数字电路的基本概念1. 数字量与数字信号模拟量:具有时间上连续变化、值域内任意取值的物理量。

例如温度、压力、交流电压等就是典型的模拟量。

数字量:具有时间上离散变化、值域内只能取某些特定值的物理量。

例如训练场上运动员的人数、车间仓库里元器件的个数等就是典型的数字量。

表示模拟量的电信号叫作模拟信号;表示数字量的电信号叫作数字信号。

正弦波信号、话音信号就是典型的模拟信号,矩形波、方波信号就是典型的数字信号。

数字信号通常又称为脉冲信号。

脉冲信号具有边沿陡峭、持续时间短的特点。

广义讲,凡是非正弦信号都称为脉冲信号。

数字信号有两种传输波形,一种称为电平型,另一种称为脉冲型。

0 1 0 0 1 1 0 1 0电平型信号脉冲型信号2. 数字电路及其优点模拟电路:产生、变换、传送、处理模拟信号的电路数字电路:产生、存储、变换、处理、传送数字信号的电数字电路主要具有以下优点:1) 电路结构简单,制造容易,便于集成,成本低。

2) 数字电路不仅能够完成算术运算,而且能够完成逻辑运算,因此被称为数字逻辑电路或逻辑电路。

3) 数字电路组成的数字系统,抗干扰能力强,可靠性高,稳定性好。

1.1.2 数字集成电路的发展趋势大规模、低功耗、高速度、可编程、可测试、多值化1.2 数制1.2.1 数制1.数制数制:表示数值大小的各种方法的统称。

一般都是按照进位方式计数的,称为进位计数制,简称进位制。

来实现基数:数制中允许使用的数符个数;R进制的基就等于R。

权:处于不同位置上的相同数符所代表的数值大小。

2. 数制转换任意进制数转换为十进制数:按权展开法。

数字电路第1章数字电路概述

数字电路第1章数字电路概述
分立元件电路是将独立的晶体管、电阻等元器件用
导线连接起来的电路;
集成电路是将元器件及导线均采用半导体工艺 集成制作在同一硅片上,并封装于一个壳体内的 电路。一块芯片上集成的元器件数量的多少,称 为集成电路的集成度。
小规模集成电路(SSI, 数十器件/片) 中规模集成电路(MSI, 数百器件/片)
JHR
第1章 数字电子技术概述
一、本章主要介绍内容
1.数字电子技术与模拟电子技术的区别,数字 信号和数字电路的基本概念。
2.半导体器件(二极管、三极管、MOS管)在 数字电路中主要工作于开关状态,重点介绍它们的 开关运用特性。 3.数字系统中信息可分为数值和文字符号两大 类。数值的计数体制常用的有二进制、十进制、十 六进制,重点介绍它们的
方法二:按位、权值进行转换。 在十进制数中,小数点左侧第一位称为个位,其 权值为100,第二位称为十位,其权值为101,依
此类推。
例如:十进制数3954代表:
3 9 5 4
(3103)+(9102)+(5101)+(4100) (31000)+(9100)+(510)+(41) 3000 + 900 + 50 + 4=3954
3.八进制数
数码:0、1、2、3、4、5、6、7、八个数码。 基数:8 计数规律: 逢八进一、借一当八
n 1
一般表达式: N 8
im
K i 8i
如 .7 ) 8 3 8 2 2 81 5 8 0 7 8 1 (325 ( 213 .875 )10
(N)10=(b2b1b0)2

(b2b1b0)2 =(b2×22+b1×21+b0×20)10
此式说明 (N)10÷2=b2×21+b1……余数b0

第一章.数字逻辑电路基础知识

第一章.数字逻辑电路基础知识
A 0 1 Z 1 0
A
Z
Z=A A Z
实际中存在的逻辑关系虽然多种多样,但归结 起来,就是上述三种基本的逻辑关系,任何复杂 的逻辑关系可看成是这些基本逻辑关系的组合。
B Z
E
真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Z 0 1 1 1
逻辑符号 曾用符号
A B Z
逻辑表达式
Z A B
Z=A∨B 完成“或”运算功能的电路叫“或”门
3.“非”(反)逻辑-----实现 的电路叫非门(或反相器
定义:如果条件具备了,结果 便不会发生;而条件不具备时结果 一定发生。因为“非”逻辑要求对 应的逻辑函数是“非”函数,也叫 “反”函数 或“补”函数
数字集成电路发展非常迅速-----伴
随着计算机技术的发展: • 2.中规模集成电路
(MSI) 1966年出现, 在一块硅片上包含 • 1.小规模集成电 100-1000个元件或10路(SSI) 1960 100个逻辑门。如 : 集成记时器,寄存器, 年出现,在一块硅 译码器。 片上包含10-100 • TTL:Transister个元件或1-10个逻 Transister Logic 辑门。如 逻辑门 • SSI:Small Scale 和触发器。 Integration • MSI:Mdeium Scale Integration)
f(t)
t 模拟信号
f(t)
Ts 2Ts 3Ts
t
抽样信号
f(KT)
数字信号T 2T 3T
t
二.数字电路的特点:
模拟电路的特点:主要是研究微弱信号的放 大以及各种形式信号的产生,变换和反馈等。
数字电路的特点:
1 基本工作信号是二进制的数字信号,只 有0,1两个状态,反映在电路上就是低电平 和高电平两个状态。(0,1不代表数量的大 小,只代表状态 ) 2 易实现:利用三极管的导通(饱和)和 截止两个状态。-----(展开:基本单元是 连续的,从电路结构介绍数字和模拟电路的 区别)

数字电路知识点汇总

数字电路知识点汇总

数字电路知识点汇总第1章数字逻辑概论一、进位计数制1.十进制与二进制数的转换2.二进制数与十进制数的转换3.二进制数与16进制数的转换二、基本逻辑门电路第2章逻辑代数表示逻辑函数的方法,归纳起来有:真值表,函数表达式,卡诺图,逻辑图及波形图等几种。

一、逻辑代数的基本公式和常用公式1)常量与变量的关系A+0=A与A=⋅1AA+1=1与0⋅A0=A⋅=0AA+=1与A2)与普通代数相运算规律a.交换律:A+B=B+AA⋅⋅=ABBb.结合律:(A+B)+C=A+(B+C)⋅A⋅B⋅⋅=(C)C()ABc.分配律:)⋅=+A⋅B(CA⋅⋅BA C+A+=+)B⋅)(C)()CABA3)逻辑函数的特殊规律a.同一律:A+A+Ab.摩根定律:BBA+=A⋅A+,BBA⋅=b.关于否定的性质A=A二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中,如果将等式两边同时出现某一变量A的地方,都用一个函数L表示,则等式仍然成立,这个规则称为代入规则例如:C⋅+A⊕⊕⋅BACB可令L=CB⊕则上式变成L⋅=C+AA⋅L⊕⊕=LA⊕BA三、逻辑函数的:——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数,通常,我们将逻辑函数化简为最简的与—或表达式1)合并项法:利用A+1A=⋅B⋅,将二项合并为一项,合并时可消去=+A=A或ABA一个变量例如:L=B+BA=(C+)=ACACBBCA2)吸收法利用公式AA⋅可以是⋅+,消去多余的积项,根据代入规则BABA=任何一个复杂的逻辑式例如化简函数L=EAB++DAB解:先用摩根定理展开:AB=BA+再用吸收法L=E+AB+ADB=E B D A B A +++ =)()(E B B D A A +++ =)1()1(E B B D A A +++ =B A +3)消去法利用B A B A A +=+ 消去多余的因子 例如,化简函数L=ABC E B A B A B A +++ 解: L=ABC E B A B A B A +++ =)()(ABC B A E B A B A +++=)()(BC B A E B B A +++=))(())((C B B B A B B C B A +++++ =)()(C B A C B A +++ =AC B A C A B A +++ =C B A B A ++4)配项法利用公式C A B A BC C A B A ⋅+⋅=+⋅+⋅将某一项乘以(A A +),即乘以1,然后将其折成几项,再与其它项合并。

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1.4.1 基本运算 1.与逻辑
A 0 0 1 1
与、或、非 真值表
B 0 1 0 1 Y 0 0 0 1
逻辑关系表达式 Y=A·B
逻辑函数
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反码 补码 11101011 11101100
补码的减法运算可以用加法来实现
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例: N1 = +1100101 N2= +1011010 计算N1−N2的值。 解: N1补+(−N2) 补 = 01100101+10100110 =(00001011)补 = +0001011 用竖式表示 01100101 + 10100110 1 00001011
6 — 7学时
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1.1 数字电路的信号
信息
信息
信息 信息 信息
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1.1 数字电路的信号
模拟量 在时间上和数值上 均连续的物理量。 模拟信号 表示模拟量的信号。 数字量 在时间上和数值上 均离散的物理量。 数字信号 表示数字量的信号。
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对偶规则
把所有的 “·”换成“+”,“+”换成“·”;0换成1,1 换成0,则得到F的对偶式,记做F*,或F’。 对偶规则:如果两逻辑表达式相等,则它们 的对偶式也相等。
注意
1 1、 、证明 证明两个 两个逻辑 逻辑式相 式相等 等可以 可以证明 证明 它们 它们的 的对 对偶 偶式相 式相等 等。 。 2、反函数与对偶式的区别。
该课程在学科分类中的位置
电子信息类:电子线路(包括高频、低频、数字) 中的数字部分,一般称《脉冲数字电路》《数字逻 辑电路》《数字电路逻辑设计》《数字电路与系统》 等 {电路}偏重信息的处理及传输 电气及自动化类:电子技术基础(包括模拟、数字) 中的数字部分,一般称《数字电子技术基础》 {技术}偏重控制 计算机科学技术类:《数字逻辑》《逻辑设计》 {逻辑}偏重运算
注:整数部分除了符号位。
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1.3.2 二—十进制(BCD)码
以二进 制数编 码 的 方式 表 示 一 个十 进制数叫做二—十进制码,即BCD码 。 1位十进制数需要4位二进制数表示。 4位二进制码共有16种码组,在这16种 代码中任选10种来表示10个十进制数码,
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1.4.4 逻辑函数的标准形式
一个逻辑函数的表达式不是唯一的 例如: F(A, B,C) = AB + AC
= [AB(C + C)] + [AC(B + B)]
PDF 文件使用 "pdfFactory P辑等式 中,若将等式中所有变量A 都代之以 另一个逻辑函数Y,则等式仍然成立。 利用代入规则可以把单变量公式 推广为多变量的形式。
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1.4.3 逻辑代数基本定律
公 理
0·0=0 1+1=1
0·1=0 1+0=1
1·1=1 0+0=0
0=1
1=0
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逻辑代数的一般定律
0-1律 A·(B·C)=(A·B)·C A·0=0 A+1=1 结合律 A+(B+C)=(A+B)+C
Y = AB + AB = A ⊕ B
同或逻辑与异或逻辑互为反运算
A ⊙B = A ⊕ B
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A ⊙B = A ⊕ B
逻辑符号
与非
或非
与或非
同或
异或
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1.3 数字电路常用的码值与编码
代码
建立 对应关系
编码
依据 规则
码制
1.3.1 原码 、反码、补码
原码:以最高位作为符号位,后面的数字不变。
正数: 原码 = 反码 = 补码 负数: 原码 10010100
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几种常见的BCD码 有权码
无权码
对称码
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1.3.3 格雷(Gray)码
格雷码是一种无权码,也称为循环码。 十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 格雷码 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 十进制数 8 9 10 11 12 13 14 15 格雷码 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
1.4.2 复合逻辑运算
1.与非逻辑:把与逻辑运算和非逻辑运算 相结合可实现与非逻辑,其 逻辑式为:Y = A ⋅ B 2.或非逻辑:把或逻辑运算和非逻辑运算 相结合可实现或非逻辑,其 逻辑式为:Y = A+B 3.与或非逻辑:把与逻辑运算、或逻辑运算 和非逻辑运算相结合可实现 与或非逻辑。其逻辑式为:
逻辑变量
1.4.1 基本运算 2.或逻辑
真值表
A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 Y 0 1 1 1
与、或、非
逻辑关系表达式 Y=A+B
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1.4.1 基本运算 3.非逻辑
与、或、非
真值表
A 0 1 逻辑关系表达式 Y = A Y 1 0
舍去 是补码
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小数的表示与字长
由于符号位的存在,当两个数运算时,需 要调整两个数的位数使之一致。 正数 整数高位补0,小数低位补0。 原码 整数高位补0,小数低位补0。 负数 反码 整数高位补1,小数低位补1。 补码 整数高位补1,小数低位补0。
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数 字 逻 辑 电 路
• 纪律
别迟到,迟到要签名; 别说话,关手机; 别旷课,有事请假; 点名三次或作业三分之一没交者 取消考试资格 !!!
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与、或、非逻辑的符号表示
F=A·B
国标符号 曾用符号 外文资料 常用符号
F=A+B
F=A
与门
或门
非门
门电路:能实现基本逻辑关系的单元电路。
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例:已知等式A(B+E)= AB+AE,证明 将所有出现E的地方用(C+D)代替,等 式仍成立。 证:原式左边=A[B+(C+D)]=AB+AC+AD 原式右边=AB+A(C+D)=AB+AC+AD 左边=右边,所以等式仍然成立。
注意
1 1、 、所有 所有出 出现 现被 被代 代替 替变 变量 量的 的地 地方 方都 都 用 用同 同一 一函 函数 数代 代替 替。 。 2、原变量和反变量的关系。
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反演规则
反演:对一个原函数F求反函数 F的过程。 反演规则:所有的“·”变成“+”,“+”变成“·”; 0变成1,1变成0; 原变量变成反变量,反变量变成原变量。
注意
1 1、 、注 注意 意原 原有 有的运算 的运算顺序 顺序; ; 2、多个变量上的非号应保持不变; 3、可以利用反演规则求函数值。
A·(B+C)=A·B+A·C 自等律 A·1=A A+0=A 分配律 A+B·C=(A+B)·(A+C) 重叠律 A·A=A A+A=A 非非律 互补律 交换律 A = A
A⋅ A = 0 A+ A =1
A·B=B·A A+B=B+A
反演律 吸收律
A + B = A⋅B A⋅B = A + B
A+A·B=A A·(A+B)=A
数字电路 工作在数字信号下的电子电路。 在数字世界里,没有电影、杂志和音 乐,有的只有‘1’和‘0’。——尼葛洛庞帝
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1.2 数字电路所用的数制
1.2.1 二进制数表示法 1.2.2 二进制数和十进制数的互相转换 1.2.3 八进制和十六进制数
第 第 一 一 章 章 数 字 逻 辑 基 础
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