数字电路(非常详细)
《数字电路~》PPT课件
NOL
IOL IIL
1616 1
IOH=－7.5mA,但手册规定 |IOH|<0.4mA,故取|IOH|=0.4mA;
IIL IOL
每个负载门的输入电流为
IIHNO=H 40μAIIOIHH
0.4 10 0.04
综上所述,扇出系数NO=10
IOH IIH
例：为保证G1输出的高低电平 能正确传递到G2,要求vO1=VOH、 vI2≥VIH<min>；vO1=VOL、 vI2≤VIL<max>,试计算RP的最 大允许值.所有参数见前
0 Voff1 Vth 2Von 3 VI/V
③ 输出高、低电平的最小值
输出高电平最小值VOHmin 输出低电平最大值VOLmax
2.4V 0. 4V
VOH VO/V
4 AB
VoHmin
2
C
VOL
DE 0 Voff1 Vth 2Von 3 VI/V
④ 阈值电压<Vth>: 转折区中点对应的输入电压称阈值电压Vth.
A&
B
AB
00 01 10 11
Y
Y
0 0 0 1
Y=AB
A Y
B
继续
2、二极管或门
5V A
D1 0V B
D2
Y
R
3kΩ
uA uB
0V 0V 0V 5V 5V 0V 5V 5V
uY
0V 4.3V 4.3V 4.3V
D1 D2 截止 截止 截止 导通 导通 截止 导通 导通
A ≥1
Y B
AB Y
00 0 01 1 10 1 11 1
扇出系数=10
<2> 74S20为4输入与非门：
数字电路讲解
数字电路讲解数字电路，这听起来好像是个特别高大上、特别神秘的东西呢。
其实啊，它就像我们生活中的小魔法盒，到处都有它的影子。
咱们就说家里的电灯开关吧。
这开关就有点像数字电路里的一个基本元素。
你看啊，开关只有两种状态，要么开，要么关，就像数字电路里的0和1一样简单直接。
数字电路里可没有模棱两可的中间状态哦，就如同这开关，不可能存在半开半关还能让灯半亮不亮的奇怪情况。
这是不是很有趣？这就像我们做人一样，有时候就得干脆点，不是这个就是那个，没有那么多的含糊不清。
那数字电路是怎么组成的呢？这就像是搭积木一样。
有各种各样的小零件，像逻辑门啊，就好比是积木里不同形状的小块块。
逻辑门有好几种类型呢，比如说与门、或门、非门。
这与门啊，就像是一群小伙伴一起做决定。
只有当所有小伙伴都同意了，比如说都投了赞成票，那这个事情才能成，就像与门只有当所有的输入都是1的时候，输出才是1。
或门呢？就像是大家商量事儿，只要有一个人同意，这事儿就能往前推进，在数字电路里只要有一个输入是1，或门的输出就是1了。
非门就更有趣啦，就像那种特别调皮的小伙伴，你说东他往西。
输入是1的时候，输出就变成0；输入是0的时候，输出就变成1了。
再讲讲数字电路在电脑里的作用吧。
电脑这么个复杂的家伙，要是没有数字电路，那就像汽车没有发动机一样，根本跑不起来。
电脑里面的存储单元啊，就像是一个个小盒子，每个小盒子里要么装着0，要么装着1，这些0和1组合起来就能表示各种各样的信息。
比如说字母A，在电脑里就是用一串特定的0和1来表示的。
这就好比我们用不同的手势来表示不同的东西一样神奇。
我们的手可以做出很多种姿势，每个姿势代表一个含义，电脑里的0和1组合起来也是这样。
数字电路还在很多其他地方发挥着巨大的作用呢。
比如说交通信号灯。
红灯停，绿灯行，黄灯等一等。
这交通信号灯的控制也离不开数字电路。
它就像一个特别聪明的小管家，按照一定的规则来控制灯的亮灭。
就像在一个乐队里，指挥家按照乐谱来指挥每个乐器什么时候演奏一样。
数电知识点总结
数电知识点总结数电（数位电子）是一门研究数字电子技术的学科，涉及到数字电路、数字信号处理、数字系统等多个方面的知识。
数字电子技术已经成为现代电子工程技术的基础，并且在通信、计算机、控制、显示、测量等领域都有广泛的应用。
本文将从数字电路、数字信号处理和数字系统三个方面对数电的知识点进行总结。
1. 数字电路数字电路是将数字信号作为输入、输出，通过逻辑门、存储器等数字元器件完成逻辑运算和信息处理的电路。
数字电路是实现数字逻辑功能的基本组成单元，包括组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。
1.1 组合逻辑电路组合逻辑电路是由若干逻辑门进行组合而成的电路，其输出仅取决于当前输入的组合，不受到电路内过去的状态的影响。
组合逻辑电路主要包括门电路（与门、或门、非门等）、编码器、译码器、多路选择器、加法器、减法器等。
常用的集成逻辑门有 TTL、CMOS、ECL、IIL 四种族类。
常见的集成逻辑门有 TTL、 CMOS、 ECL、 IIL 四种。
1.2 时序逻辑电路时序逻辑电路是组合电路与触发器相结合，结构复杂。
时序逻辑电路主要包括触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等。
在传统的 TTL 集成电路中，触发器主要有 RS 触发器、 JK触发器、 D 触发器和 T 触发器四种。
在 CMOS 集成电路中一般用 T 触发器，D 触发器和 JK 触发器等。
2. 数字信号处理数字信号处理（DSP）是利用数字计算机或数字信号处理器对连续时间的信号进行数字化处理，包括信号的采样、量化和编码、数字滤波、谱分析、数字频率合成等基本处理方法。
数字信号处理已广泛应用于通信、音频、视频、雷达、医学影像等领域。
2.1 信号采样和量化信号采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的过程，采样频率必须高于信号频率的两倍才能保证信号的完全重构。
信号量化是将采样得到的连续幅度信号转换为一个有限数目的离散的幅度值的过程，量化误差会引入信号失真。
2.2 数字滤波数字滤波是利用数字计算机对数字信号进行特定频率成分的增益或者衰减的处理过程。
数字电路基础知识
数字电路基础知识在当今科技飞速发展的时代，数字电路作为电子技术的重要组成部分，广泛应用于计算机、通信、控制等众多领域。
如果你对电子技术感兴趣，或者正在学习相关专业，那么了解数字电路的基础知识是必不可少的。
接下来，让我们一起走进数字电路的世界。
一、数字电路的概念数字电路是处理数字信号的电子电路。
与模拟电路处理连续变化的信号不同，数字信号只有两种离散的状态，通常用“0”和“1”来表示。
这种简单的二进制表示使得数字电路具有可靠性高、抗干扰能力强、易于集成等优点。
在数字电路中，信息是以数字的形式进行存储、传输和处理的。
例如，计算机中的数据、数字通信中的信号等都是以数字形式存在的。
二、数字电路的基本逻辑门逻辑门是数字电路的基本单元，就像建筑中的砖块一样。
常见的基本逻辑门有与门、或门、非门三种。
1、与门与门的逻辑功能是只有当所有输入都为“1”时，输出才为“1”，否则输出为“0”。
可以把与门想象成一个需要多个条件同时满足才能打开的门。
2、或门或门则只要有一个输入为“1”，输出就为“1”，只有当所有输入都为“0”时，输出才为“0”。
类似于多个开关并联，只要有一个开关闭合，电路就导通。
3、非门非门是对输入进行取反操作，输入为“1”时，输出为“0”；输入为“0”时，输出为“1”。
通过这三种基本逻辑门的组合，可以构建出更复杂的逻辑电路，实现各种功能。
三、数字电路中的数制与编码1、数制数制是计数的方法。
在数字电路中，常用的数制有二进制、十进制、八进制和十六进制。
二进制是数字电路中最基本的数制，只有“0”和“1”两个数字。
十进制则是我们日常生活中最常用的数制，由 0 到 9 十个数字组成。
八进制和十六进制在计算机编程和数字电路设计中也经常用到。
2、编码编码是将信息转换为特定的代码形式。
例如，BCD 码（BinaryCoded Decimal）是用二进制编码表示十进制数；格雷码（Gray Code）在相邻的两个数之间只有一位发生变化，常用于减少数字电路中的误差。
数字电路的基本单元
数字电路的基本单元一、数字电路基本单元概述1. 逻辑门- 与门（AND Gate）- 逻辑功能：当所有输入为高电平（逻辑1）时，输出才为高电平；只要有一个输入为低电平（逻辑0），输出就是低电平。
其逻辑表达式为Y = A· B（对于两个输入A和B的情况）。
在电路符号上，与门有多个输入引脚和一个输出引脚，常用的电路符号是一个长方形，输入在左边，输出在右边，中间有一个“&”符号表示与逻辑。
- 或门（OR Gate）- 逻辑功能：只要有一个输入为高电平，输出就为高电平；只有当所有输入都为低电平时，输出才为低电平。
逻辑表达式为Y=A + B（对于两个输入A和B的情况）。
电路符号也是长方形，输入在左，输出在右，中间有一个“≥1”的符号表示或逻辑。
- 非门（NOT Gate）- 逻辑功能：实现输入电平的取反操作，输入为高电平则输出为低电平，输入为低电平则输出为高电平。
逻辑表达式为Y=¯A。
电路符号是一个三角形，在三角形的输入端或者输出端有一个小圆圈，表示取反操作。
- 与非门（NAND Gate）- 逻辑功能：先进行与运算，然后再对结果取反。
逻辑表达式为Y=¯A· B。
与非门的电路符号是在与门符号的基础上，在输出端加上一个小圆圈，表示取反。
- 或非门（NOR Gate）- 逻辑功能：先进行或运算，然后再取反。
逻辑表达式为Y = ¯A + B。
或非门的电路符号是在或门符号的基础上，在输出端加上一个小圆圈。
- 异或门（XOR Gate）- 逻辑功能：当两个输入电平不同时，输出为高电平；当两个输入电平相同时，输出为低电平。
逻辑表达式为Y=A⊕ B = A·¯B+¯A· B。
异或门的电路符号是一个长方形，中间有一个“=1”的符号。
- 同或门（XNOR Gate）- 逻辑功能：与异或门相反，当两个输入电平相同时，输出为高电平；当两个输入电平不同时，输出为低电平。
数字电路知识点总结(精华版)
数字电路知识点总结(精华版)数字电路知识点总结（精华版）第一章数字逻辑概论一、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3.二进制数与十六进制数的转换二、基本逻辑门电路第二章逻辑代数逻辑函数的表示方法有：真值表、函数表达式、卡诺图、逻辑图和波形图等。
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，A × 1 = AA + 1 = 1，A × 0 = 02.与普通代数相运算规律a。
交换律：A + B = B + A，A × B = B × Ab。
结合律：(A + B) + C = A + (B + C)，(A × B) × C = A ×(B × C)c。
分配律：A × (B + C) = A × B + A × C，A + B × C = (A + B) × (A + C)3.逻辑函数的特殊规律a。
同一律：A + A = Ab。
摩根定律：A + B = A × B，A × B = A + Bc。
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：A × B ⊕ C + A × B ⊕ C，可令 L = B ⊕ C，则上式变成 A × L + A × L = A ⊕ L = A ⊕ B ⊕ C。
三、逻辑函数的化简——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 + A' = 1 或 A × A' = 0，将二项合并为一项，合并时可消去一个变量。
什么是数字电路有哪些常见的数字电路
什么是数字电路有哪些常见的数字电路数字电路是由数字信号来控制和处理信息的电子电路。
它主要以离散的时间和离散的状态为基础，使用逻辑门和存储器元件等构建，实现逻辑计算、数据存储、信号转换等功能。
数字电路在现代电子技术中具有广泛的应用，其常见的类型包括组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器电路和通信电路等。
一、组合逻辑电路组合逻辑电路是一种将多个逻辑门按照特定的连接方式组合而成的电路。
它的输出信号仅取决于当前输入信号的状态，与之前的输入状态无关。
在组合逻辑电路中，常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
这些逻辑门可以根据不同的连接方式构成多种功能的组合逻辑电路，例如加法器、减法器、比较器等。
二、时序逻辑电路时序逻辑电路是一种能够根据时钟信号和输入信号的状态变化而改变输出信号的电路。
它与组合逻辑电路相比，具有了记忆功能，可用于实现带有时序要求的各种功能。
时序逻辑电路中常见的元件是触发器和计数器。
触发器能够在时钟信号的作用下存储和改变其输入信号的状态；计数器能够根据时钟信号进行加、减或清零操作，用于计数和控制信号的生成。
三、存储器电路存储器电路是一种能够存储和读取数据的电路。
在数字电路中，存储器通常分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。
RAM具有可读写的特性，能够存储和读取任意数据，常用于计算机内存等；而ROM一般是只读的，其存储内容在制造过程中被固化，用于存储程序或常量数据等。
四、通信电路通信电路指用于传输和接收数字信号的电路。
数字信号可以通过调制技术将其转换成模拟信号进行传输，也可以通过解调技术将模拟信号转换成数字信号进行接收和处理。
在通信电路中，常见的数字电路包括编码器、解码器、调制解调器等，它们能够将信息进行编码、压缩、调制和解码等操作，实现高效的数据传输和通信连接。
总结：数字电路是由离散的时间和状态来处理和控制信息的电子电路。
常见的数字电路类型包括组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器电路和通信电路。
(完整版)数字电路
同时由相量图3-6可知：
1t
U =
≈´ （3-8）
2. 网侧绕组中的基波电流
由于延边段线圈电流I y 是三角形段线圈电流I d
二相电流的相量和，因此其幅值为：
y d I = （3-9）
且相位相差30°相角，正移相为-30°，负移相为+30°。
在忽略激磁电流的条件下，初次级绕组的磁势平衡如下式：
y y d d 22N I N I N I += （3-10）
由相量图的几何关系可知：
y y d d sin sin(30)
N I N I β
β=-
（3-11） 由此导出： y d y d sin(30))sin sin I N N I ββββ
--== （3-12）
而由式(3-4)可知：
)sin d d y y N U N U αα
-≈=º （3-13） 两式比较可知β=α，将磁势平衡方程进行分解，可得两组磁势平衡组：
y y d d 22y y d d cos(30)cos 3-14sin(30)sin 3-15 N I N I N I N I N I αααα⎧-+=⎪⎨-=⎪⎩ 纵向分量 （）正交分量 （）
y
y t U N e ≈ （3-6）
但线圈的匝数必须取整数，因此当确定了N d 和N y 之后，还必须校核移相角α
及线电势U 1的幅值。
由(3-4)可得：
11d d y y
tg tg 223U N U N α--=≈+´ （3-7）。
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14
集成电路的发展
从20世纪60年代以来数字集成电路经历了SSI 、MSI到LSI 、VLSI的发展 过程,70 年代初1K位存储器标志LSI问世后，微电子技术得到迅猛发展。 标志性的芯片主要有三类:
考试时间
十一周（具体等教务通知） （100分钟）
考试地点 具体等教务通知
考试题型 简答题、计算题、设计题
半开卷考试
允许带矿大信纸一张，蓝色 圆珠笔书写任意想要写的重点， 考试结束时上交，算作平时成绩 的一部分。
书上例题、作业、实验
1
第一章 数制与编码
要求： ⒈ 会数制转换； ⒉ 符号数的代码表示及应用； ⒊ 8421BCD码、5421BCD码、余三码、格雷码；
No,tpd,
集成门使用接口：
要求： ⒈ 概念；
⒉ 接口应用； ⒊ 特殊门及应用； ⒋ 波形图。
输入、输出特性； 输入负载特性； 传输特性。
4
第四章组合逻辑电路
概念： ⒈ 组合电路特点；
⒉ 半加与全加、编码、译码、选择、比较； ⒊ 竞争与险象。
组合电路的分析与设计方法：
⒈ SSI——一般分析设计方法～由门实现； ⒉ MSI——真值表、表达式及变换为相应（逻辑部件）的形式。
放大区。
7
0.2.3 数字电路 数字信号：
时间上离散：只在某些时刻有定义。 数值上离散：变量只能是有限集合的一个值， 常用0、1二进制数表示。
8
数字信号取值： 数字信号位数：
0和1两种。 即用二进制表示。
1位二进制表示 2 种状态； n位二进制表示 2n种状态,取2n ≥N
0和1不表示 数值的大小， 没有数值的 概念，仅表 示两种截然 不同的逻辑
100 ～1000个门 1000 ～10000个元件
➢超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI)
＞1000个门 ＞ 10000个元件
➢特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI)
➢巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI）
13
0.2.6. 当前数字电路设计的趋势
一类是CPU的发展.自从晶体管级的CPU问世以来，其集成度几乎1-2年翻 一倍，性能提高一个数量级，例如：1971-1972年出现的Intel4004和4040 （4位），其集成度为2000晶体管，1976年生产的8085（8位），集成度 为9000晶体管/片；而1980年生产的Iapx43201（32位），集成度为100000 晶体管/片，目前奔腾芯片的集成度都达到几百万甚至上千万个晶体管。 工业用品的单片机也得到迅猛的发展，随着超大规模集成电路的发展， 单片机已从4位、8位字长，发展到16位、32位字长。
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（3）按集成电路规模分类
集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目
➢小规模集成电路(Small Scale IC，SSI)
10个门
10 ～100个元件
➢中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI)
10 ～100个门 100 ～1000个元件
➢大规模集成电路(Large Scale IC，LSI)
集成组合电路的应用： 注意使能端（控制端）的正确使用：
要求： ⒈ 概念；
⒉ 分析设计方法； ⒊ 集成电路应用；
5
0.2 数字电路
0.2.1. 基本概念
电信号：指随时间变化的电压和电流。 模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。 数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。 模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 数字电路：处理和传输数字信号的电路。
（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的 二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低 电平。
（2）晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、 精度高。
（3）通用性强。结构简单、容易制造，便于集 成及系列化生产。
（4）具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输 入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑 判断，故又称为数字逻辑电路。
状态
例： 灯的开关－－2种取值———1位二进制数 人的性别－－2种取值———1位 学生的籍贯－－32种取值———5位
学生的民族－－56种取值———6位 (26 = 64 ≥56)
东西南北方位－－4种取值———2位
产品的计数－－N种取值——— n位，2n≥N
9
数字电路：处理和传输数字信号的电路。即能对数字信号进行 算术运算和逻辑运算。 三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。
6
0.2.2 模拟电路 模拟信号： 时间上连续：任意时刻有一个相对的值。 数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。 例如：电压、电流、温度、声音等。 真实的世界是模拟的。 缺点：很难度量；容易受噪声 的干扰；难以保存。 优点：用精确的值表示事物。
模拟电路：处理和传输模拟信
号的电路。三极管工作在线性
11
0.2.5. 数字电路的分类 （1）按功能分类
组合逻辑电路：电路的输出信号只与当时的输入信号
有关，而与电路原来的状态无关。例：表决器
时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当时的输入信
号有关，而且还与电路原来的状态有关。例：计数器
（2）按结构分类 TTL 双极型（BJT） CMOS 单极型（FET）
2
第二章逻辑代数基础
概念： ⒈ 基本逻辑关系； ⒉ 逻辑函数的几种表示方法； ⒊ 最小项及标准式； ⒋ 无关项。
函数化简： 公式法和卡诺图法。 要求： ⒈ 基本概念；
⒉ 两种化简方法。
3
第三章逻辑门电路
概念： ⒈ 基础门；
⒉ 集成门功能及电气特性及相应参数； ⒊ 特殊门的特点及应用。
主要参数： VON,VOFF,VOH,VOL,RON,ROFF,IIS,IIH
算术运算－－对两个(及以上)数字信号进行加、减、 乘、除的算术加工。
逻辑运算－－对数字信号进行与、或、非及其它逻 辑关系的加工处理。
单元电路： 门电路、触发器 由单元电路 构成逻辑部件
逻辑设计： 把单元电路和逻辑部件组成系统，根据确定的
功能要求，设计出相应的数字电路。
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0.2.4. 数字电路特点（与模拟电路相比）