数字电子技术基础 教学课件全套课件

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输出方程
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1

Q2*

Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容:
(1)同步、异步的概念,电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念,寄存的概念;
(2)同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路: 电路的输出只与电路的输入有关, 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路:
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件

数字电子技术基础教学课件PPT

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小结
日常生活中使用十进制,但在计算机中基本上使用二进制, 有时也使用八进制或十六进制。利用权展开式可将任意进制数
常用的几种 BCD 码
十进 制数 8421 BCD码 2421 BCD码 5121 BCD码 余 3码 余3 循环码
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
0000 0001 0010 0011 0100 1011 1100 1101 1110 1111
注意:如无特别说明,本课程中的BCD码一概指组合的8421BCD码。
格雷码(Gray)
任意两个相邻码组之间只有一位码元不同(0和最大 数之间也只有一位不同),因此格雷码也称为循 环码;这种编码在形成和传输时不易出错。
比如:十进制3转换为4时,对应二进制的每一位变化,都会产
生很大的尖峰电流脉冲

上述编码方式是针对 “一位” 十进制数字而言的,一个多位的十进制数 与相应的8421BCD码之间的转换关系如下例所示: 3 0 9 1 十进制数:
对应的8421BCD码:
0011
0000
1001
0001
这样得到的BCD码在存放或处理时有两种格式: • 组合BCD码格式:每位十进制数字对应的BCD编码以四个二进制位来存放; (3091)10=(0011 0000 1001 0001)BCD • 非组合BCD码格式:每位十进制数字对应的BCD编码以八个二进制位来存放, 其中低四位存放真正的BCD码,高四位根据具体应用的不同定义为不同的 值 —— 如无特殊要求,高四位通常为全0; (3091)10=(00000011 00000000 00001001 00000001)BCD

《数字电子技术基础》(第四版)

《数字电子技术基础》(第四版)
CPLD结构特点
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

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A B C D A B C D A B C D A B C D

第1章 逻辑代数基础
1.2.3 逻辑代数的基本公式、常用公式和基本定理
八进制:由0、1…7八个数码组成,进位规则是逢八进一, 计数基数为8,其按权展开式为。 例如:
D k i 8i
1 0 -1 33 . 1 3 3 1 8 8 8 8
第1章 逻辑代数基础
十六进制:由0、1…9、A、B…F十六个数码组成,进位规 则是逢十六进一,计数基数为16,其按权展开式
逻辑函数:当输入变量取值确定之后,输出变量取值便随之 而定,输出变量和输入变量之间是一种函数关系。
逻辑函数的表示方法:逻辑真值表、逻辑函数式、逻辑图和 卡诺图。 1.逻辑函数的表示方法 (1)逻辑真值表:是由输出变量取值与对应的输入变量取 值所构成的表格。列写方法是: a) 找出输入、输出变量,并用相应的字母表示; b)逻辑赋值。 c)列真值表。
第1章 逻辑代数基础
[例1-1] 将函数式化成最小项和的形式。
解:
Y ABC BD ABC D
ABC D D A A B C C D ABC D ABC D ABC D ABC D ABCD ABC D ABCD ABC D m9 m8 m5 m7 m13 m15 m10 m5 , m7 , m8 , m9 , m10 , m13 , m15 m5,7,8,9,10,13,15
a)找出真值表中使函数值为1的输入变量取值;
b)每个输入变量取值都对应一个乘积项,变量取值为1,用 原变量表示,变量取值为0,用反变量表示。 c)将这些乘积项相加即可。

数字电子技术基础全套课件ppt

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二进制 补码的 形式编 码
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ,应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ,增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi < VREF/15 时,7个比较 器输出全为0, CP 到来后,7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 =000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用; 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度; 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △,即1/8V
最大量化误差为 1/2△,即1/15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ,应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ,增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边,都相当 于接到了“地”电位,流过每条电路的电流始终不 变。可等效为:
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ,应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ,增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ,应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ,增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用

数字电子技术基础全套课件-3

数字电子技术基础全套课件-3
为什么需要OD门? 普通与非门输出不能 直接连在一起实现“线与”!
1
A B C D
Y 0
产 生 一 个 很 大 的 电 流
Y ( AB) (CD)
需将一个MOS管的漏极开路构成OD门。
A B Y
Y ( A B)
OD输出与非门的逻辑符号及函数式
OD门输出端可直接连接实现线与。
VDD RL A B C D 需加一上 拉电阻
三、MOS管的基本开关电路
当vI=vGS<VGS(th)时,MOS管工作在截止区。D-S间 相当于断开的开关,vO≈vDD.
当vI>VGS(th)且vI继续升高时,MOS管工作在可变 电阻区。MOS管导通内阻RON很小,D-S间相当于闭合 的开关,vO≈0。
四、MOS管的四种基本类型
D G S N沟道增强型
能上有与门、或门、非门、与非门、或非门、与或
非门、异或门等。
正逻辑:高电平表示逻辑1、低电平表示逻辑0。 负逻辑:高电平表示逻辑0、低电平表示逻辑1。
获得高、低电平的基本方法:利用半导体开关元件的
导通、截止(即开、关)两种工作状态。
3.2
§3.2.1
半导体二极管门电路
半导体二极管的开关特性
iD (mA) Ui<0.5V时,二极管 截止,iD=0。 IF
uY
0.7V 0.7V 0.7V 3.7V
3V
D1 A D2 B
Y
0V
A
0 0 1 1
B
0 1 0 1
Y
0 0 0 1
Y=A· B
A B Y
§3.2.3
二极管或门
uA uB
0V 0V 0V 3V 3V 0V 3V 3V

《数字电子技术基础》第六版--门电路-1117省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

《数字电子技术基础》第六版--门电路-1117省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

S
D
B
不论D、S间有无电压, 均无法导通,不能导电
第 章 门电路
3.3.1 MOS管旳开关特征 以N沟道增强型为例研究通电情况:
数字电子技术基础 第六版
2、添加垂直电压VGS
形成电场G—B,把衬底中旳电子吸引 到上表面,除复合外,剩余旳电子在 上表面形成了N型层(反型层)为D、 S间旳导通提供了通道。
VGS(th)称为阈值电压(开启电压)
第 章 门电路
数字电子技术基础 第六版
3.3.1 MOS管旳开关特征
MOS管输入特征和输出特征
① 输入特征:直流电流为0,看进去有一种输入电 容CI,对动态有影响。
② 输出特征: iD = f (VDS) 相应不同旳VGS下得一族曲线 。
第 章 门电路
3.3.1 MOS管旳开关特征 输出特征曲线(分三个区域)
第 章 门电路
3.2.2 二极管或门 二极管构成旳门电路旳缺陷
• 电平有偏移 • 带负载能力差
数字电子技术基础 第六版
• 只用于IC内部电路
第 章 门电路
集成门电路
数字电子技术基础 第六版
集成门电路
双极型 TTL (Transistor-Transistor Logic Integrated Circuit)
第 章 门电路
数字电子技术基础 第六版
3.3.2 CMOS反相器旳电路构造和工作原理 三、输入噪声容限
噪声容限--衡量门电路旳抗干扰能力。 噪声容限越大,表白电路抗干扰能力越强。
测试表白:CMOS电路噪声容限VNH=VNL=30%VDD,且 随VDD旳增长而加大。所以能够经过提升VDD来提升噪声容限
第 章 门电路
半导体基础知识(2)

数电基础ppt课件(2024版)

数电基础ppt课件(2024版)

或:103.45=1×100+0×10+3×1+4×0.1+5×0.01
*
2、二进制
计数的基数是2,进位规则是“逢二进一”
其中ki是第i位的数码(0或1)2i 称为第i 位的权
如:(1010.11)2=1×23+0×22+1×21+0×20 +1×2-1+1×2-2=(10.75)10
与(AND)
或(OR)
非(NOT)
A
B
Y
A
B
Y
A
Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
0 1
1 0
1.逻辑真值表
(二)逻辑运算的描述
2.逻辑表达式
3.逻辑符号
*
以上定律可以用真值表证明,也可以用公式证明。例如, 证明加对乘的分配律A+BC=(A+B)(A+C)。 证: (A+B)(A+C)= (A+B)A+ (A+B)C =A·A+A·B+A·C+B·C =A+AB+AC+BC =A(1+B+C)+BC=A+BC 因此有 A+BC=(A+B)(A+C)
A
B
Y
0 0 1
与非
或非
异或
同或
0 1 1
1 0 1
1 1 0
只有输入都是1时,输出才是0
A
B
Y
0 0 1
0 1 0
1 0 0
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若在数字电路中采用十进制,必须 要有十个电路状态与十个记数码相对应。 这样将在技术上带来许多困难,而且很 不经济。
(2)二进制: 以二为基数的记数体制 表示数的两个数码: 0, 1 遵循逢二进一的规律 如 1 + 1 = 10
i (N) K 2 i B
(1001) B = 1 23 0 22 0 21 1 20 = ( 9 ) 10 = ( 1001 ) 2
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0
遵循逢十进一的规律 143.75= 1102 4 101 3 100 7 101 5 102
一个十进制数数 N可以表示成: 第I位的系数 第I位的权
( N ) D Ki 10i
表示方法: 123.4D 或 (123.4)10
模拟信号
随时间连续变化的信号
数字信号
时间和幅度都是离散的
模拟信号:
正弦波信号 u t u t
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。
数字信号:
数字信号 产品数量的统计。 数字表盘的读数。 数字电路信号: u t
… … 取整数 0 … … K-1
… … 取整数 0 … … K-2
… … 取整数 1 … … K-3
小数部分乘2取整的过程,不一定能使最后乘积 为0,因此转换值存在误差。通常在二进制小数 的精度已达到预定的要求时,运算便可结束。
例: (0.654)D=( 0.101001 )B
0. 654 × 2 1.308 0.308 × 2 0.616 0.616 × 2 1.232 0. 232 × 2 0.464 0.464 × 2 0.928 0.928 × 2 1. 856
研究数字电路时注重电路输出、输 入间的逻辑关系,因此不能采用模 拟电路的分析方法。主要的分析工 具是逻辑代数,电路的功能用真值 表、逻辑表达式或波形图表示。
在数字电路中,晶体管工作在开关 状态下,即工作在饱和状态或截止 状态。
1.1.2 数制 ---- 数的构成以及进位规则 (1)十进制: 以十为基数的记数体制 表示数的十个数码:
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4 §1.5 §1.6 §1.7 概述 逻辑代数的基本运算 逻辑代数的基本公式和常用公式 逻辑代数的基本定理 逻辑函数及其表示方法 逻辑代数的公式化简法 逻辑代数的卡诺图化简法
§1.8
具有无关项的逻辑函数及其化简
§ 1.1 概述
1.1.1 数字信号和模拟信号 电 子 电 路 中 的 信 号
= ( 101 ) D
(b)十进制与二进制之间的转换: 整数部分除以2,余数是二进制 数的K0 ,然后依次用2除所得的商, 余数依次是K1、K2、…… 、Kn 。转 换结果为( K n、Kn-1 … K0 )2 。 小数部分乘以2,整数是二进制 数的K-1 ,然后依次用2乘所得的积, 整数依次是K-2、K-3、…… K-m 。转 换结果为( K -1K-2 … K-m )2 。
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
8 9 A B C D E F
(4)数制转换
二进制
十进制
十进制
二进制
二进制
十六进制
十六进制
二进制
(a)二进制与十进制之间的转换: 转换方法:按权(或多项式)展开相加 例:( 1001 ) 2 = 1 23 0 22 0 21 1 20 =(9)D 例:( 1101.01 ) 2
例:
(25)D=( 11001 )B 余 1 K0
转换过程:
2 2 25 12 6 3 1
余 0 K1
余 0 K2 余 1 K3 余 1 K4
2 2
2
0
例: (0.125)D=( 0.001
)B
转换过程:
0. 125 × 2 0.250 0.250 × 2 0.500 0.500 × 2 1.000
数字电子技术基础
信息科学与工程学院· 基础电子
第一章 逻辑代 数学方法。
首先介绍了数制和码制的概念、逻 辑代数的三种基本运算、逻辑代数的常 用公式和重要定理,然后讲述逻辑函数 及其表示方法,最后重点介绍如何应用 这些公式和定理化简逻辑函数。
第一章 逻辑代数基础
取整数 1 … K-1
取整数 0 … K-4
取整数 0 … K-2 取整数 1 … K-3
取整数 0 … K-5 取整数 1 … K-6
i (N) K 16 i H
(4E6)H = 4162+14 161+6 160 = ( 1254 ) D 三种常用进制对应表
十(D) 二(B) 十六(H) 十(D) 二(B) 十六(H)
0 1 2 3 4 5 6 7
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
1 23 1 22 0 21 1 20 0 21 1 22
= ( 13.25 ) 10
同理,若将任意进制数转换为十进 制数,只需将数(N)R写成按权R 展开的多项式表示式,并按十进制 规则进行运算, 便可求得相应的 十进制数(N)10。
例:( 145 ) 8 = 1 82 4 81 5 80
用电路的两个状态---开关来表示 二进制数,易于物理实现;操作 简单,运算方便;可靠性高,抗 干扰能力强;逻辑设计方便。
位数较多,不好读、不易记,使 用不便。
(3)十六进制:以十六为基数的记数体制 十六进制记数码: 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A(10), B(11), C(12), D(13), E(14), F(15) 遵循逢十六进一的规律 如 F + 1 = 10 表示方法: 2A.FFH 或 (2A.FF)16
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