数字电路--绪论共22页
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数字电子技术第杨志忠配套PPT绪论
(10110111110.100111)2 补 0 5 B E 9 C 补 0 = (5BE.9C)16
十六进制→二进制
每位十六进制数用 4 位二进
制数代替，再按原顺序排列。
(3BE5.97D)16 = (11101111100101.100101111101)2
1.2.3 二进制代码
将若干个二进制数码 0 和 1 按一定规则排列 起来表示某种特定含义的代码称为二进制代码， 简称二进制码。
F读
D
数 顺
F序
3.712 3
(174 .437 )10 = (AE .6FDF3 ) 16
三、二进制与八进制、十六进制间相互转换
1. 二进制和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) 3 位一组，最后不
足三位的加 0 补足 3 位，再按顺序
写出各组对应的八进制数 。
(573.46)8 = 5×82 + 7×81 + 3×80 + 4×8-1 + 6×8-2 = 320 + 56 + 3 + 0.5 + 0.09375 = 379.59375 (573.46)8 = (379.59375)10
四、十六进制 (Hexadecimal)
(xxx)16 或 (xxx)H
数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9
进位规律：逢十进一
数码所处0i 称为十进制的权
1×101 1×100 5×10-1 1×10-2
10 称为基数 0 ~ 9 十个数码称为系数
权权权
权 数码与权的乘积，称为加权系数
十进制数可表示为各位加权系数之和，称为按权展开式
绪论 数字逻辑基础
余3码的编码规则与8421码不同，它是由8421码加上3（0011） 而形成的一种无权码。
格雷码是一种常见的无权码，它没有固定的权，其相邻两个代 码之间只有一位不同，其余各位均相同。具有这种特点的代码称为 循环码，可见格雷码是一种循环码。格雷码的这种特点可以减小信 息在传输过程中出错的可能性。
三、逻辑代数基础
在客观世界中，事物的发展变化通常都是有一定因果关 系的，这种因果关系一般称为逻辑关系。反映和处理逻辑 关系的数学工具就是逻辑代数。
在数字电路中，输出信号与输入信号之间的关系就是逻 辑关系，所以数字电路的工作状态可以用逻辑代数来描述。 与普通代数一样，逻辑代数也用字母表示变量，这种变量 称为逻辑变量。逻辑变量分为输入逻辑变量和输出逻辑变 量两类。与普通变量不同的是，逻辑变量只有0和1两种取 值，表示两种对立的逻辑状态，如高与低、亮与灭、开与 关等。
2．复合逻辑运算
常用的复合逻辑运 算有与非、或非、与 或非、异或、同或等。 表0-4所示为这五种复 合逻辑运算的比较。 为简化书写，允许将
A·B简写成AB。
（二）逻辑函数
1.逻辑函数的表示方法
逻辑函数是以 逻辑变量作为输入， 以运算结果作为输 出的一种函数关系， 其变量和输出的取 值只有0和1两种状 态。当输入变量的 取值确定后，输出 的取值也随之确定。
表0-2中列出了几种常见的BCD编码，它们的编码规则各相同。
8421码是最常用的一种BCD有权码，其编码中各位的权从左到 右分别为8、4、2、1。在8421码中，10个4位自然二进制数 （0000~1001）与10个十进制数码（0~9）一一对应。8421码和 十进制数之间的转换是按位进行的，即十进制数的每一位与一个4位 二进制编码相对应。
3．二进制数与十六进制数之间的相互转换
格雷码是一种常见的无权码，它没有固定的权，其相邻两个代 码之间只有一位不同，其余各位均相同。具有这种特点的代码称为 循环码，可见格雷码是一种循环码。格雷码的这种特点可以减小信 息在传输过程中出错的可能性。
三、逻辑代数基础
在客观世界中，事物的发展变化通常都是有一定因果关 系的，这种因果关系一般称为逻辑关系。反映和处理逻辑 关系的数学工具就是逻辑代数。
在数字电路中，输出信号与输入信号之间的关系就是逻 辑关系，所以数字电路的工作状态可以用逻辑代数来描述。 与普通代数一样，逻辑代数也用字母表示变量，这种变量 称为逻辑变量。逻辑变量分为输入逻辑变量和输出逻辑变 量两类。与普通变量不同的是，逻辑变量只有0和1两种取 值，表示两种对立的逻辑状态，如高与低、亮与灭、开与 关等。
2．复合逻辑运算
常用的复合逻辑运 算有与非、或非、与 或非、异或、同或等。 表0-4所示为这五种复 合逻辑运算的比较。 为简化书写，允许将
A·B简写成AB。
（二）逻辑函数
1.逻辑函数的表示方法
逻辑函数是以 逻辑变量作为输入， 以运算结果作为输 出的一种函数关系， 其变量和输出的取 值只有0和1两种状 态。当输入变量的 取值确定后，输出 的取值也随之确定。
表0-2中列出了几种常见的BCD编码，它们的编码规则各相同。
8421码是最常用的一种BCD有权码，其编码中各位的权从左到 右分别为8、4、2、1。在8421码中，10个4位自然二进制数 （0000~1001）与10个十进制数码（0~9）一一对应。8421码和 十进制数之间的转换是按位进行的，即十进制数的每一位与一个4位 二进制编码相对应。
3．二进制数与十六进制数之间的相互转换
最新第1章数字电路概述ppt课件
32
2.接口电路--A/D转换器和D/A转换器
对于多数系统而言，传感器输出的信号为 模拟信号 ，而处理系统为数字系统。
通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信 号。
33
3. 运算电路
运算电路用于完成信息 的算术运算和逻辑运算， 这部分内容在第4章组合 逻辑电路中介绍。
还可以有更为复杂的电 路，如通过微处理器对电 路进行更为复杂的处理。
信号跟踪法 该方法是在电路输入端接入合适 信号，通过示波器，按信号的流向，从前级向 后级逐级观察信号波形变化情况，以判定故障。
部件替换法 元器件替换法将电路中可能存在 故障的元器件采用正常元器件进行更换，观察 故障是否排除。
47
1.4.2 故障排除
断路法 使用断路法时，首先断开可能 存在故障的电路，然后观察剩余电路是否 正常，以此缩小故障范围，加快排除速度。
44
1.4.1 电路测试及故障排除的仪器设备
逻辑笔是一种方便的手持式数字电路测试工具。 它可检测到电路的高电平、低电平、单脉冲、连 续脉冲以及开路等逻辑信息，并进行提示，其体 积小、使用灵活、携带方便。
信号发生器又称为函数发生器，是一种应用非 常广泛的电子设备，常作为电子测量系统中的信 号源。信号发生器提供正弦波、方波、三角波等 多种信号波形 。
39
1.3 数字电路的基本功能及其应用
某空调显示控制电路框图
40
1.4 电路测试和故障排除
故障排除是指系统的隔离、辨识及定位电路 和系统故障的技术。
在进行故障排除时，需对电路进行测试，并 进行故障诊断。故障诊断是一种了解和掌握设 备在使用过程中的状态的技术，以确定其整体 或局部是否正常，早期发现故障及其原因将能 预报故障发展趋势。在诊断过程中，必须利用 被诊断对象表现出来的各种有用信息，经过适 当的处理和分析，做出正确的诊断结论。
2.接口电路--A/D转换器和D/A转换器
对于多数系统而言，传感器输出的信号为 模拟信号 ，而处理系统为数字系统。
通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信 号。
33
3. 运算电路
运算电路用于完成信息 的算术运算和逻辑运算， 这部分内容在第4章组合 逻辑电路中介绍。
还可以有更为复杂的电 路，如通过微处理器对电 路进行更为复杂的处理。
信号跟踪法 该方法是在电路输入端接入合适 信号，通过示波器，按信号的流向，从前级向 后级逐级观察信号波形变化情况，以判定故障。
部件替换法 元器件替换法将电路中可能存在 故障的元器件采用正常元器件进行更换，观察 故障是否排除。
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1.4.2 故障排除
断路法 使用断路法时，首先断开可能 存在故障的电路，然后观察剩余电路是否 正常，以此缩小故障范围，加快排除速度。
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1.4.1 电路测试及故障排除的仪器设备
逻辑笔是一种方便的手持式数字电路测试工具。 它可检测到电路的高电平、低电平、单脉冲、连 续脉冲以及开路等逻辑信息，并进行提示，其体 积小、使用灵活、携带方便。
信号发生器又称为函数发生器，是一种应用非 常广泛的电子设备，常作为电子测量系统中的信 号源。信号发生器提供正弦波、方波、三角波等 多种信号波形 。
39
1.3 数字电路的基本功能及其应用
某空调显示控制电路框图
40
1.4 电路测试和故障排除
故障排除是指系统的隔离、辨识及定位电路 和系统故障的技术。
在进行故障排除时，需对电路进行测试，并 进行故障诊断。故障诊断是一种了解和掌握设 备在使用过程中的状态的技术，以确定其整体 或局部是否正常，早期发现故障及其原因将能 预报故障发展趋势。在诊断过程中，必须利用 被诊断对象表现出来的各种有用信息，经过适 当的处理和分析，做出正确的诊断结论。
数字电路第一章
脉冲信号及脉冲参数
0.9Um
Um
0.5Um
0.1Um
tr
tf
•脉冲幅度Um：脉冲波底到波顶变化最大值； •脉冲. 上升时间（脉冲前沿）tr：
脉冲波形上升沿从0.1Um上升到0.9Um所需要的时间。 •脉冲下降时间（脉冲后沿）tf：
脉冲波形下降沿从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。 •脉冲宽度tw：脉冲波形前后沿幅度在0.5Um两点间的时间间隔。 •脉冲周期T：在周期脉冲信号中，两个相邻脉冲同相点之间的时间间 隔，有时也用频率ƒ=1/T表示单位时间内脉冲重复的次数。 •占空比q：定义为脉冲宽度与脉冲周期的比值，即：q = t w
– 8421码，2421码， – 5421码，余３码
• 格雷码（无权码）（Gray Code）
• 字符代码－ＡＳＣＩＩ码
1.1.3 码制
• 二-十进制码─ＢＣＤ码
– 用四位二进制数码表示一位十进制数的方 法称为二-十进制代码，简称ＢＣＤ码 （Binary Coded Decimal）
– 常见的ＢＣＤ码：
– 禁用码为：0000, 0001， 0010, 1101，1110, 1111
十进制 数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8421 码
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
余3码
0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
模拟信号：在时间和数值上都是连续的信号，并且把 工作在模拟信号下的电子电路称作模拟电路。
数字信号：在时间和数值上都是离散的信号，并且把 工作在数字信号下的电子电路称作数字电路。
电路原理绪论PPT课件
国内习惯的归类与统称
各学科领域
国外习惯的归类与统 称
电气工程
电力工程
控制工程
通信工程
电气工程
信息科学与技术
电子工程
(或电子信息科学与技术)
……
计算机科学与技术
计算机科学 计算机工程
统称：电气工程与信息科学 统称：电气工程与计算机科学
（或电气电子信息科学）
（简称EECS、ECE）
四、电路都有哪些作用？
• 处理能量
– 电能的产生、传输、分配……
• 处理信号
– 电信号的获得、变换、放大……
五、电路原理的后续课程
电路原理
信号与系统
模拟电子线路
电力电子技术
(关注大功率)
通信电路
(关注高频段)
数字电子线路
微电子技术
(集成芯片设计)
公共 基础
专门 技术
电力系统
控制系统
通信系统
信号处理系统* 计算机系统
(能量传输与处理)(信号反馈与处理) (信号传输与处理)
x 1
T
x(t) dt
T0
返回目录
1.5 电路用于能量处理
一、 功率（power） 单位时间内电场力所做的功。
p dw , u dw , i dq
dt
dq
dt
p dw dw dq ui dt dq dt
功率的单位名称：瓦[特] 符号：W （Watt， 瓦特； 1736 –1819 ， British） 能量的单位名称： 焦[耳] 符号：J （Joule，焦耳； 1818 – 1889， British）
例
I 10V
A I1
10
B I2
电路中电流 I 的大小为1A, 其方向为从A流向B。 （此为电流的实际方向）
数字电路技术教程PPT课件
1.3 逻辑代数基础
1.3.1 逻辑代数的基本概念 1.3.2 逻辑代数的公式、定理和规则 1.3.3 逻辑函数的表达式 退出
逻辑代数是按一定的逻辑关系进行运算的代数，是分 析和设计数字电路的数学工具。在逻辑代数，只有０和１ 两种逻辑值，有与、或、非三种基本逻辑运算，还有与或、 与非、与或非、异或几种导出逻辑运算。 逻辑是指事物的因果关系，或者说条件和结果的关系， 这些因果关系可以用逻辑运算来表示，也就是用逻辑代数 来描述。 事物往往存在两种对立的状态，在逻辑代数中可以抽 象地表示为 0 和 1 ，称为逻辑0状态和逻辑1状态。 逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用大写字母表示。 逻辑变量的取值只有两种，即逻辑0和逻辑1，0 和 1 称为 逻辑常量，并不表示数量的大小，而是表示两种对立的逻 辑状态。
各数位的权是8的幂
数码为：0～9、A～F；基数是16。 运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。 十六进制数的权展开式： 如：(D8.A)2＝ 13×161 ＋8×160＋10 ×16－1＝(216.625)10
各数位的权是16的幂
结论
①一般地，N进制需要用到N个数码，基数是N；运算 规律为逢N进一。 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
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。
1.2.3 编码
数字系统只能识别0和1，怎样才能表示更多的数码、符 号、字母呢？用编码可以解决此问题。 用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。 用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。 二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
绪论
等方面都比其他动力要方便得多，所以用电
动机拖动已被广泛应用。我们把电动机来拖
动生产机械，称为电力拖动。
为了使电动机能按生产的要求进行起动、
制动、反转和调节速度等，就需要对电动机
进行控制。控制设备中主要由开关、继电器、
接触器、电机放大机和半导体器件等按一定
的规律连接成的控制线路组成。利用控制设
备，就可以对电动机进行电气控制。
算机控制系统。本课程对前两种控制系统及
其设备进行学习，对集成电路、计算机技术
发展起来的新型工业控制装置——可编程序控
制器不作介绍，将在后述课程中学习。
一、生产机械电力拖动的电器控制
在工业和农业的生产中，大量地使用 各种各样的生产机械，如车床、钻床、铣床、 磨床、镗床、龙门刨床、起重机、水泵和空 气压缩机等。生产机械中一些部件的运动， 需要原动力来拖动。自十九世纪有了电动机 以后，由于电力在传输、分配、使用和控制
绪论
电能是现代工业生产的主要能源和动力， 电动机是将电能转换为机械能，拖动生产机械 的驱动装置。电动机的控制方法更为方便，还 可实现遥控和自动控制。
用电动机拖动工作机械来实现生产工艺过
程中的各种控制要求的系统称为电力拖动系统。
电力拖动系统主要由电动机、传动机构和 控制设备等基本环节组成，其相互关系如 图0-1所示。
以及对模拟量的控制等功能。
为了解决小批量或单件生产的自动化，
50年代出现了数控机床。它是一种高效率的
自动化机床，能将机床部件的动作顺序和运
动规律等以数字化的形式“记录”在控制介
质（如穿孔带、穿孔卡和磁带等）上，由控
制系统代替人工操作，以实现自动控制。只
要改变控制介质的内容，就可以自动的加工
数字电子电路.pptx
VZ 7V
• 齐纳击穿:
在强电场直接作用下使共价键断裂而
产生大量的电子、空穴对的方式，通常
空间电荷层较薄（PN结两侧掺杂浓度大）
的情况下出现，稳压值 相对VZ 较低，一
般
VZ 4V
2、击穿方式和温度系数
雪崩击穿为主的稳压管，通常为正温度系
数，温度升高，稳压值上升，温度系数用 表
示,
0
原因分析：
Cb
Cd
• PN结由正向变为反向时
Cd
Cb
1.2 半导体二极管
一、二极管种类、结构及符号
点接触型
种类
面接触型
(生产工艺） 平面型
IF小 f 高 检波
IF中 小 f 低 整流
IF下 f 中高 大功率开关管
K(阴极）
K
N-Si P-Si
PN结＋外壳引线
符号
A(阳极）
A
二、二极管伏安特性
I(mA)
数字电子电路
唐竞新
二零零三年
绪
论
一、研究对象及应用领域 二、器件发展概况 三、模拟、数字电子电路的异同 四、课程要求 五、本学期教学进度 六、参考书籍
一、研究对象及应用领域
• 研究对象：
器件、电路及系统
• 应用领域：
通讯
Communication
控制
Control
计算机 Computer 文化生活 Cultural life
rd
dV dI
KT q
VT
dI dV
d dV
[IS
qV
(e
KT
1)] IS VT
V
e VT
I VT
rd
VT I
• 齐纳击穿:
在强电场直接作用下使共价键断裂而
产生大量的电子、空穴对的方式，通常
空间电荷层较薄（PN结两侧掺杂浓度大）
的情况下出现，稳压值 相对VZ 较低，一
般
VZ 4V
2、击穿方式和温度系数
雪崩击穿为主的稳压管，通常为正温度系
数，温度升高，稳压值上升，温度系数用 表
示,
0
原因分析：
Cb
Cd
• PN结由正向变为反向时
Cd
Cb
1.2 半导体二极管
一、二极管种类、结构及符号
点接触型
种类
面接触型
(生产工艺） 平面型
IF小 f 高 检波
IF中 小 f 低 整流
IF下 f 中高 大功率开关管
K(阴极）
K
N-Si P-Si
PN结＋外壳引线
符号
A(阳极）
A
二、二极管伏安特性
I(mA)
数字电子电路
唐竞新
二零零三年
绪
论
一、研究对象及应用领域 二、器件发展概况 三、模拟、数字电子电路的异同 四、课程要求 五、本学期教学进度 六、参考书籍
一、研究对象及应用领域
• 研究对象：
器件、电路及系统
• 应用领域：
通讯
Communication
控制
Control
计算机 Computer 文化生活 Cultural life
rd
dV dI
KT q
VT
dI dV
d dV
[IS
qV
(e
KT
1)] IS VT
V
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I VT
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VT I