第二节-数字电路基础-1、模拟信号和数字信号
第13数字电子技术基础
第三节 时序逻辑电路 一、 RS触发器
2 同步RS触发器 1.电路结构和逻辑符号 为使基本RS触发器能在时钟源的控制下工作，在基本RS 触发器输入端加两个两输入与非门作为引导门，如图所示。
第三节 时序逻辑电路 一、 RS触发器
2.逻辑功能
第三节 时序逻辑电路 一、 RS触发器
13.3 逻辑代数及逻辑函数化简
一、 逻辑代数基本公式
返回
13.3 逻辑代数及逻辑函数化简
一、 逻辑代数基本公式
3.逻辑代数的基本规则 (1)代入规则。在任何一个逻辑等式中，如果等式两边出现相同的变量， 如变量A，可以将所有含A的地方代之以同一个逻辑函数F，等式仍然成立， 这个规则就称为代入规则。 (2)反演规则。对逻辑等式F取非 (即求其反函数)称为反演。可以通过 反复使用摩根定律求得，也可以运用由摩根定律得到的反演规则一次写出。 (3)对偶规则。如果两个逻辑式相等，那么它们的对偶式也一定相等， 这就是对偶规则。
（4）数码显示器
三、
组合逻辑电路的种类
半导体数码管 半导体数码管是将7个发光二极管 排列成“日”字形状制成的
三、
组合逻辑电路的种类
数码显示译码器 数码显示译码器的原理图如图13-18（a）所示。输入的是8421BCD码，输出 的是相应a、b、c、d、e、f、g端的高、低电平。 若数码显示译码器驱动的是共阴数码管，如图13-18（b）所示。
第14章 组合逻辑电路和时序逻辑电路 第一节 集成门电路
一、TTL集成逻辑门电路 1、TTL集成逻辑门电路 TTL是三极管-三极管逻辑门电路的英文缩写，它具有 工作速度快、带负载能力强、工作稳定等到优点。 常用的TTL门电路有反相器、与非门、或非门、OC门、 三态门等。 2、其他类型TTL逻辑门 (1)、OC门 把集电极开路的与非门称为OC门。几个OC门电路并联 在一起，只要外接一个负载电阻即可，它能实现线与功能。 （2）、三态门（TSL门） 具有3种输出状态高电平、低电平、高电阻的门电路， 称为三态门电路。在高阻态下，输出端相当于开路。它能 实现信号的单向传输、双向传输的控制。
《数字电子技术基础》(第四版)
CPLD（复杂可编程逻辑器件）是一种基于乘积项的可编程逻辑器件，具有简单的结构和较快 的处理速度。它采用与或阵列（AND-OR Array）来实现逻辑功能，适用于中小规模的数字 电路设计。
FPGA与CPLD比较
FPGA和CPLD在结构、性能和适用场景上有所不同。FPGA具有更高的逻辑密度和更灵活 的可编程性，适用于大规模的数字电路设计和复杂的算法实现；而CPLD则具有更简单的 结构和更快的处理速度，适用于中小规模的数字电路设计和控制应用。
容量和提高存取速度
应用实例
如计算机的内存条就是采用RAM 存储器进行扩展的；而一些嵌入 式系统中则采用ROM存储器来
存储固件和程序代码等
发展趋势
随着科技的不断发展，存储器的 容量不断增大，存取速度不断提 高，功耗不断降低，未来存储器 将更加智能化、高效化和绿色化
05 可编程逻辑器件与EDA技 术
PLD可编程逻辑器件概述
要点一
PLD定义与分类
可编程逻辑器件（PLD）是一种通用集 成电路，用户可以通过编程来配置其逻 辑功能。根据结构和功能的不同，PLD 可分为PAL、GAL、CPLD、FPGA等类 型。
要点二
PLD基本结构
PLD的基本结构包括可编程逻辑单元 、可编程互连资源和可编程I/O单元 等。其中，可编程逻辑单元是实现逻 辑功能的基本单元，可编程互连资源 用于实现逻辑单元之间的连接，可编 程I/O单元则负责与外部电路的连接 。
逻辑代数法
利用逻辑代数化简和变换电路 表达式
图形化简法
利用卡诺图化简电路
பைடு நூலகம்
状态转换表
列出电路的状态转换过程，便 于分析和理解电路功能
状态转换图
以图形方式表示电路的状态转 换过程，直观易懂
数字电路基础(全部)
（3） 位 权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位 的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固 定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。
1、十进制 数码为：0～9；基数是10。 运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。 十进制数的权展开式：
５×１０３＝５０００ ５×１０２＝ ５００
５×１０１＝ ５０
５×１００＝
５
＋
５５５５
＝５５５５
同样的数码在不同的数 位上代表的数值不同。
103、102、101、100称 为十进制的权。各数 位的权是10的幂。
任意一个十进制数都 可以表示为各个数位 上的数码与其对应的 权的乘积之和，称权 展开式。
即：(5555)10＝5×103 ＋5×102＋5×101＋5×100 又如：(209.04)10＝ 2×102 ＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4 ×10－2
2、二进制
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2－
2 ＝(5.25)10
各数位的权是２的幂
二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元 件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。
②如果一个N进制数M包含ｎ位整数和ｍ位小数，即 (an-1 an-2 … a1 a0 ·a－1 a－2 … a－m)2
则该数的权展开式为： (M)2 ＝ an-1×Nn-1 ＋ an-2 ×Nn-2 ＋ … ＋a1×N1＋ a0 ×N0
＋a－1 ×N-1＋a－2 ×N-2＋… ＋a－m×N-m ③由权展开式很容易将一个N进制数转换为十进制数。
数字电子技术中的数字信号和数字电路概述
数字电子技术中的数字信号和数字电路概述数字电子技术是指利用数字信号和数字电路进行信息处理的技术，它在现代电子领域中得到了广泛的应用。
在数字电子技术中，数字信号和数字电路是两个核心概念，本文将对数字信号和数字电路进行概述，以便读者对数字电子技术有一个初步的了解。
一、数字信号数字信号是用离散的数值表示的信号，它可以是离散时间的，也可以是离散幅度的。
在数字电子技术中，我们常常使用二进制数字来表示数字信号。
二进制数字由0和1两个数字组成，它们可以通过逻辑门电路的组合来表示和处理。
数字信号可以分为模拟数字信号和数字数字信号两种类型。
模拟数字信号是指以数字形式表示的模拟信号，它在某一时间段内具有连续的数值。
当我们采集模拟信号时，需要将其转换为数字信号，这个过程被称为模数转换。
模数转换一般需要使用模数转换器（ADC）来完成，ADC可以将模拟信号转换为数字信号，以便进一步的数字信号处理和存储。
数字数字信号是指在一段时间内只取有限个数值的信号。
数字信号具有离散的数值和离散的时间特性，它可以通过逻辑电路进行处理和存储。
数字信号经常用于数字系统和数字通信系统中，例如计算机、数字电视等。
二、数字电路数字电路是用于处理数字信号的电路，它由数字部件和逻辑门组成。
数字部件是数字信号的处理单元，其中包括与门、或门、非门等逻辑部件，以及触发器、计数器、寄存器等存储器件。
逻辑门是数字电路的基本构建单元，它由晶体管或集成电路组成，可以实现逻辑运算功能。
数字电路一般包括组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。
组合逻辑电路由逻辑门组成，它的输出只取决于当前的输入信号。
时序逻辑电路是一种有状态的逻辑电路，它的输出取决于当前的输入信号和前一时刻的状态信号。
时序逻辑电路一般通过触发器来实现状态的存储和更新。
数字电路的设计和实现需要遵循一定的原则和方法。
布尔代数是数字电路设计的基础，它可以用于逻辑函数的化简和最小化。
数字电路的设计还需要考虑功耗、时序、面积等方面的问题，以便实现高性能、低功耗的数字系统。
模拟信号与数字信号知识介绍
|
| 低位
将小数部 分连续不 断地乘以 2 , 每次 所得乘积 的整数部 分取出， 由高位到 低位排列， 即为所求。
由于最后的小数小于0.5，根据“四舍五入”的原则，应 10 为0所以，(0.706)D=(0.101101001)B，其误差 。 2
例2 将十进制小数（0.39)10转换成二进制数，要求精度达 到0.1%。 解：由于精度要求达到0.1%，需要精确到二进制小数10位， 即1/210=1/1024。
2. 数字波形 数字波形------信号逻辑电平对时间的图形表示 (1) 数字波形的两种类型: (a)非归零型
(a)
1 1 0 1 1 1 0 0
(b)归零型
高电位
1 0
低电位
(b)
Δt Δt为一拍
有脉冲 1 0 无脉冲
数字波形
比特率 -------- 每秒钟转输数据的位数
(2) 数字波形的周期性和非周期性
由于各信号的路径不同，这些信号之间不可能严格保 持同步关系。为了保证可靠工作，各信号之间通常允许一 定的时差，但这些时差必须限定在规定范围内，各个信号 的时序关系用时序图表达。
某存储器读数据的时序图
tbb
地址
tC O
RD 数据
tAA
1.2 数制
１.2. 1 十进制
一、特点： 1、任何一位数可以而且只可以用 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 这十个数码表示。
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) +5
二值逻辑 1
电 平 H(高电平)
0
0
L(低电平)
(2) 波形图 (a) 用逻辑电平描述的数字波形
v /V
5
第1章 数字逻辑基础(1)
格雷码和二进制码之间的关系:
设二进制码为BnBn-1…B1B0,格雷码为RnRn-1 …R1R0,
则
Rn=Bn, Ri=Bi+1 Bi
i≠n
其中, 为异或运算符,其运算 规则为:若两运算数相同,结果 为“0”;两运算数不同,结果为 “1”.
1.2 逻辑代数基础 研究数字电路的基础为逻辑代数，由英国数学家 George Boole在1847年提出的，逻辑代数也称布尔代数.
模拟与数字的关系
模拟器件和系统： 处理随时间变化的信号，信号值可 以是在一定范围内连续变化的电压、电流或 其他量。 数字电路和系统 其实在数字电路系统中电流电压也是在一定范围内连 续变化的。但在数字电路和系统的设计过程中我们 假设它们是不连续变化的。
数字信号： 被抽象为在任何时刻只有两个离散值 ：0 和 1 （或 高和低 或 真和假）。
• 习题1.6 1.7
E
B
F
或逻辑电路
0 0 1 1
A
≥1
F=A+B
B
或门逻辑符号
或门的逻辑功能概括为: 1) 有“1”出“1”; 2) 全“0” 出“0”.
3. 非逻辑运算 定义:假定事件F成立与否同条件A的具备与否有关, 若A具备,则F不成立;若A不具备,则F成立.F和A之间的这 种因果关系称为“非”逻辑关系.
非逻辑真值表 R
数字
1.1 数制与BCD码 所谓“数制”，指进位计数制，即用进位的方法来计 数. 数制包括计数符号（数码）和进位规则两个方面。 常用数制有十进制、十二进制、十六进制、六十进 制等。
1.1.1 常用数制 1. 十进制 (1) 计数符号: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. (2)进位规则: 逢十进一. 例:
精品文档-模拟电子电路及技术基础(第二版)孙肖子-第1章
第一章 绪论 图1.2.1一般电子系统的组成框图
第一章 绪论 图1.2.1 信号获取：主要是通过传感器或输入电路，将外界待观察 的信号(通常为模拟信号)变换为电信号，或实现系统与信源间
预处理：主要是解决信号的放大、衰减、滤波等，即通常 所说的“信号调理器”，经预处理后的信号，在幅度和其他方 面都比较适合做进一步的分析或数字化处理。这一部分的信号 仍多为模拟信号。
放大器是一个有源二端口网络，其一般符号如图1.4.1所 示。放大器的输入端口连接“待放大的信号源”，其中Us为.信 号源电压(复数相量)，Rs为信号源内阻，Ui和Ii分. 别是. 放大器 的输入电压和输入电流。放大器的输出端口接相应的负载电阻 RL(也可以是一般的阻抗ZL)，Uo和Io分别是. 放大. 器的输出电压 和输出电流。通常输入端口与输出端口有一个公共的电位参考 点，称之为“地”(如图1.4.1所示)，隔离放大器除外。
第一章 绪论
从输出端口看，输出电压Uo与受控源AuoUi的关系也是Ro与
RL的分压，即
Uo
RL Ro RL
AuoU i
(1.4.2b)
Au
Uo Ui
RL Ro RL
Auio
(1.4.2c)
可见，只有当Ro<<RL时，Au才. 等于Auo.，所以，电压放大器的理
想条件是
Ri→∞
(1.4.2d)
(dB)
(1.4.3b)
如放大倍数的绝对值等于1000，则Au=20 lg1000=60dB。
放大倍数的测量方法如图1.4.2所示。将信号源的输出
幅度及频率调节到合适的数值，并与放大器输入端连接，然 后用交流电压表或用双踪示波器分别测出输入电压Ui和输.出 电压Uo的幅.值，再求其比值即可。
数字逻辑电路教案
第一章 数字电路基础新课导入：前言电子电路根据处理信号和工作方式的不同，可分为模拟电路和数字电路两类。
模拟信号：指幅度随时间连续变化的信号。
例如：速度、温度、电场等物理量通过传感器转换后的电信号。
模拟电路：对这些信号进行传输、处理的电子电路称为模拟电子电路。
主要是研究输出与输入之间信号的大小、相位变化等。
信号发生器、功率放大器、整流滤波器等都是由模拟电路组成的。
其波形为：教学过程：§1-1 数字电路概述一、数字信号和数字电路数字信号：指幅度随时间不连续变化的脉冲信号。
数字电路：主要是指输出与输入之间的逻辑关系，一般不研究变化过程。
如数字万用表、数字石英电子表、声音通过扩音器也是一种数字信号。
波形如下图：数字电路的应用：数字电视、数字录像机、数字通信系统、数字电子计算机、数字控制系统等。
(a)1111(b)二、数字电路的特点数字电路中只有高电平、低电平两种状态，通常采用二进制编码，即只有1和0两个数码，用来表示脉冲信号的无有或多少。
高电平3.6V用1表示，低电平0.3V用0表示。
例：光盘的刻录数字电路中的二极管、三极管都是工作在开关状态，开关的接通与断开，可以用导通和截止来实现。
导通用1，截止用0表示，这种表示方法一般称为正逻辑。
如果低电平对应1，高电平对应0的关系称为负逻辑。
数字电路的分析与模拟电路不同，主要是以逻辑代数为主要工具，利用真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、波形图等。
特点：1、数字信号易于存储、加密、压缩、传输和再现。
2、数字电路结构简单，便于集成化、系列化批量生产，成本低、使用方便。
3、可靠性高、精度高、抗干扰能力强。
4、能实现数值运算，可编程数字电路容易实现各种算法，具有较大的灵活性。
5、能实现逻辑运算和判断，便于实现各种数字控制。
三、数字电路的应用1、信号发生器2、数字电子仪表3、数字家电产品4、数字电子计算机5、数字通信6、工业数字控制系统四、如何学好数字逻辑电路1、学好基础知识2、多做数字电路实验3、综合应用数字集成电路§1-2 数制与编码一、数制在数字电路中，常用二进制数、八进制数和十六进制数。