数字电路基础知识
数字电路基础知识
数字电路基础知识数字电路是电子技术的重要组成部分，它是根据数字逻辑原理和数字系统的特点来设计的电路，可以处理计算机数据，在许多数字电子系统中被广泛使用。
本文将介绍数字电路的基本概念、基本元件和应用。
首先，我们来讨论数字电路的基本概念。
数字电路是一种纯逻辑模块，可以完成简单的逻辑功能，针对特定输入和输出执行特定任务，它们基于布尔代数推理，也就是AND，OR和NOT逻辑代数运算。
数字电路由一系列的门元件组成，用来处理信号的开关电路，它们从输入端接收输入数据，由门元件的逻辑组合判断，然后将处理后的信号输出到输出端。
其次，我们来谈论数字电路的基本元件。
数字电路的基本元件主要有按键、开关、缓冲器、延时器、多路复用器、数据选择器、数据记忆器、可编程逻辑器件、数据逻辑器件等。
按键用来作为数据输入，开关用来改变输入数据，缓冲器用来对输入数据进行延时处理，延时器用来控制系统节奏，多路复用器用来将多路信号转换成单路信号，数据选择器用来提取需要的信号，数据记忆器用来存储和检索数据，可编程逻辑器件用来实现特殊功能，数据逻辑器件用来处理逻辑功能。
最后，我们来看看数字电路的应用。
数字电路可以应用于电子计算机、控制系统、数据传输系统、模拟信号处理系统等。
电子计算机是由由CPU、存储器、外设和传输器组成的大型微处理器系统，数字电路用于控制CPU的运行、处理指令、存储数据和处理外设信号。
控制系统是一种可控制设备运行的系统，数字电路可以应用在控制系统中，实现设备的控制和监测操作。
数据传输系统是将数据从一个位置传输到另一个位置的系统，数字电路在这个系统中处理数据并实现数据传输。
模拟信号处理系统是用来处理模拟信号的系统，数字电路可以也可以用来实现模拟信号的处理和控制，从而实现信号处理系统的功能。
综上所述，数字电路是电子技术中重要的组成部分，它们基于布尔代数推理完成逻辑功能，由按键、开关、缓冲器、延时器、多路复用器、数据选择器、数据记忆器、可编程逻辑器件和数据逻辑器件等元件组成。
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1.2 数制及编码
1．常用数制及转换方法 数制即计数的方法，常用的数制有十进制和二进制两种。 （1）十进制 （2）二进制 （3）二进制数与十进制数之间的相互转换 1）二进制数转换为十进制数。 2）十进制数转换为二进制数。
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1.1 数字信号及其特点
我们先来看看如图所示的电压信号，观察它们有什么特点。
数字信号及波形
由图可以看到这两个电压信号在时间上、幅值上都不连续，我们把时间与幅度都不连续的信号 称为数字信号。数字信号虽然在时间上和数值上都是间断的，但其具有精度高、可靠性强、集成度 高、成本低、使用效率高、应用范围广等优点，因此成为研究的重点。
数电知识点
数电知识点数字电路知识点一：数字电路的概念与分类•数字电路：用离散的电信号表示各种信息，通过逻辑门的开关行为进行逻辑运算和信号处理的电路。
•数字电路的分类：1.组合逻辑电路：根据输入信号的组合，通过逻辑门进行转换得到输出信号。
2.时序逻辑电路：除了根据输入信号的组合，还根据时钟信号的变化进行状态的存储和更新。
知识点二：数字电路的逻辑门•逻辑门：由晶体管等元器件组成的能实现逻辑运算的电路。
•逻辑门的种类：1.与门（AND gate）：输出为输入信号的逻辑乘积。
2.或门（OR gate）：输出为输入信号的逻辑和。
3.非门（NOT gate）：输出为输入信号的逻辑反。
4.与非门（NAND gate）：输出为与门输出的逻辑反。
5.或非门（NOR gate）：输出为或门输出的逻辑反。
6.异或门（XOR gate）：输出为输入信号的逻辑异或。
7.同或门（XNOR gate）：输出为异或门输出的逻辑反。
知识点三：数字电路的布尔代数•布尔代数：逻辑运算的数学表达方式，适用于数字电路的设计和分析。
•基本运算：1.与运算（AND）：逻辑乘积，用符号“∙”表示。
2.或运算（OR）：逻辑和，用符号“+”表示。
3.非运算（NOT）：逻辑反，用符号“’”表示。
•定律：1.与非定律（德摩根定理）：a∙b = (a’+b’)‘，a+b =(a’∙b’)’2.同一律：a∙1 = a，a+0 = a3.零律：a∙0 = 0，a+1 = 14.吸收律：a+a∙b = a，a∙(a+b) = a5.分配律：a∙(b+c) = a∙b+a∙c，a+(b∙c) = (a+b)∙(a+c)知识点四：数字电路的设计方法•数字电路设计的基本步骤：1.确定输入和输出信号的逻辑关系。
2.根据逻辑关系，使用布尔代数推导出逻辑表达式。
3.根据逻辑表达式，使用逻辑门进行电路设计。
4.进行电路的逻辑仿真和验证。
5.实施电路的物理布局和连接。
知识点五：数字电路的应用•数字电路的应用领域：1.计算机：CPU、内存、硬盘等。
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2.1.3 门电路
❖ 三种最基本逻辑关系 ❖ 三种最基本的逻辑门 ❖ 其它基本逻辑门 ❖ 三态输出与非门(3S门)
2.1 数字电路基础知识
三种最基本逻辑关系
①“与”逻辑关系 : 当决定一件事情的各个条件全部具备时，这 件事才会发生，这样的因果关系我们称之为“与”逻辑关系。
例如，在TTL电路中，常规定高电平的额定值为3V，低电平的额 定值为0.2V。而从0V到0.8V都算作低电平，从2V到5V都算作高电平。
在数字电路中，如果用数字1表示高电平状态，用数字0表示低电 平状态，则称之为正逻辑；如果用数字0表示高电平状态，用数字1表示 低电平状态，则称之为负逻辑。一般情况使用正逻辑。
非门逻辑真值表
A
Z
01
10
2.1 数字电路基础知识
A•B
其它基本逻辑门
①与非门：与非门逻辑功能是：只有所有输入为1时，输出才是0， 否则输出为1。其表达式为：Z=A ·B。
②或门：或非门逻辑功能是：只有所有输入为0时，输出才是1，只 要有一个或一个以上的输入为1，输出就是0。其的表达式为：Z=A+B。
C 电路符号 B
C B
E
E
NPN型晶体管
PNP型晶体管
2.2 嵌入式应用的常用元器件
（2）三极管的三种工作状态
截止状态：发射结反偏或VI小于PN结的导通压。 放大状态 ：发射结正偏，集电结反偏。 饱和状态：电流IB＞IBS，集电结和发射结电压均正偏。
iC
+Vcc
RC iC
V CC/RC E
ICS
D
8位锁存器74LS373功能表
输出控制 0 0 0 1
GD 11 10 0Χ ΧΧ
数字电路的基础知识
数字电路的基础知识数字电路是电子电路的一种，它使用离散的电压和电流信号来处理和存储数字信息。
数字电路由逻辑门、触发器和寄存器等基本逻辑单元组成。
逻辑门是数字电路的基础构建模块，常见的逻辑门包括与门、或门、非门和异或门等。
它们根据输入信号的真值表来决定输出信号的逻辑运算结果。
触发器是一种存储器件，用于存储和传输二进制数据。
最常见的触发器是D触发器，它具有一个数据输入端和一个时钟输入端，通过时钟上升沿或下降沿来传输数据。
触发器还可以用来实现计数器和状态机等功能。
寄存器是一种具有多个存储单元的存储器件，用于存储多位二进制数据。
寄存器通常由多个触发器级联构成，可以在时钟信号的控制下进行数据的并行或串行传输。
数字电路的设计和分析常常使用布尔代数和逻辑表达式。
布尔代数是一种数学系统，用于表示和操作逻辑关系。
逻辑表达式使用布尔运算符（如与、或、非）和变量（如A、B、C）来描述逻辑关系，进而用于设计和分析数字电路的功能和性能。
在数字电路中，信号一般使用二进制编码。
常用的二进制编码方式有二进制码、格雷码和BCD码等。
二进制码是最常见的编码方式，将每个数位上的值表示为0或1。
格雷码是一种特殊的二进制编码，相邻的编码只有一个比特位的差异，用于避免由于数字信号传输引起的误差。
BCD码是二进制编码的十进制形式，用于表示和处理十进制数字。
数字电路在计算机、通信、控制系统等领域有广泛的应用，例如计算机的中央处理器、内存和输入输出接口等都是基于数字电路的设计实现。
希望这些基础知识能够帮助你对数字电路有更好的理解。
数字电路总结知识点
数字电路总结知识点一、基本原理数字电路是以二进制形式表示信息的电路，它由数字信号和逻辑元件组成。
数字信号是由禄电平、高电平表示的信号，逻辑元件是由逻辑门组成的。
数字电路的设计和分析都是以逻辑门为基础的。
逻辑门是用来执行逻辑函数的元件，比如“与”门、“或”门、“非”门等。
数字电路的基本原理主要包括二进制数制、布尔代数、卡诺图、逻辑函数和逻辑运算等内容。
二进制数制是数字电路中最常用的数制形式，它使用0和1表示数字。
布尔代数是描述逻辑运算的理论基础，它包括基本逻辑运算、逻辑运算规则、逻辑函数、逻辑表达式等内容。
卡诺图是用于简化逻辑函数的图形化方法，它可以简化逻辑函数的表达式，以便进一步分析和设计数字电路。
二、逻辑门逻辑门是数字电路的基本元件，它用来执行逻辑函数。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。
这些逻辑门都有特定的逻辑功能和真值表，它们可以用于组合成复杂的逻辑电路。
逻辑门的特点有两个，一个是具有特定的逻辑功能，另一个是可以实现逻辑函数。
逻辑门的逻辑功能对应着二进制操作的逻辑运算，它可以实现逻辑的“与”、“或”、“非”、“异或”等功能。
逻辑门的实现是通过逻辑元件的布局和连接来完成的，比如用传输门和与门实现一个或门。
三、组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，它执行逻辑函数，但没有存储元件。
组合逻辑电路的特点是对输入信号的变化立即做出响应，并且输出信号仅依赖于当前的输入信号。
常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、多路选择器、译码器等。
加法器是一个重要的组合逻辑电路，它用来执行加法运算。
有半加器、全加器和多位加法器等不同类型的加法器，它们可以实现不同精度的加法运算。
减法器是用来执行减法运算的组合逻辑电路，它可以实现数的减法运算。
多路选择器是一个多输入、单输出的组合逻辑电路，它根据控制信号选择其中的一个输入信号输出到输出端。
译码器是用来将二进制码转换成其它码制的组合逻辑电路，它可以将二进制数码转换成BCD码、七段码等。
数字电路知识点整理
数字电路知识点整理数字电路是计算机科学与电子工程中的重要基础知识，涉及到逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等多个方面。
本文将从这些方面对数字电路的知识进行整理，帮助读者更好地理解和掌握相关概念和原理。
一、逻辑门逻辑门是数字电路的基本组成单元，常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
与门实现了逻辑与运算，只有当所有输入为1时，输出才为1；或门实现了逻辑或运算，只要有一个输入为1，输出就为1；非门实现了逻辑非运算，将输入取反输出；异或门实现了逻辑异或运算，只有当输入不同时，输出才为1。
逻辑门可以通过晶体管或其他电子元件实现，其输出取决于输入信号的逻辑状态。
二、组合逻辑电路组合逻辑电路由逻辑门按照一定的连接方式组成，实现了特定的逻辑功能。
常见的组合逻辑电路有加法器、减法器、译码器、编码器等。
加法器用于实现二进制数的加法运算，减法器用于实现二进制数的减法运算，译码器用于将输入的二进制数转换为相应的输出信号，编码器则是译码器的逆过程。
组合逻辑电路的输出仅取决于当前的输入信号，不受过去的输入信号影响。
三、时序逻辑电路时序逻辑电路是在组合逻辑电路的基础上加入了时钟信号，实现了存储和状态转移的功能。
常见的时序逻辑电路有触发器、计数器、移位寄存器等。
触发器用于存储一个比特的信息，计数器用于实现计数功能，移位寄存器则可以将输入信号按照一定的位移规律进行存储和输出。
时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入信号，还受到过去的输入信号和时钟信号的影响。
四、数字信号处理数字信号处理是数字电路在信号处理领域的应用，主要涉及到离散信号的采样、量化、编码和数字滤波等。
采样是将连续信号转换为离散信号的过程，量化是将连续信号的幅度转换为离散的量化级别，编码是将量化后的信号转换为二进制码，数字滤波则是对信号进行滤波处理以实现特定的信号处理目标。
数字信号处理在音频处理、图像处理、通信系统等领域有着广泛的应用。
五、时钟与同步时钟信号在数字电路中起到了同步和计时的作用，它控制着时序逻辑电路的状态转移和数据传输。
数字电路基础(全部)
运算 规则
加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10 乘法规则：0.0=0， 0.1=0 ，1.0=0，1.1=1
3、八进制 数码为：0～7；基数是8。 运算规律：逢八进一，即：7＋1＝10。 八进制数的权展开式： 如：(207.04)10＝ 2×82 ＋0×81＋7×80＋0×8－1＋4 ×8 －2 ＝(135.0625)10 4、十六进制
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。
1.1.1 数字信号与数字电路 1.1.2 数字电路的特点与分类 退出
1.1.1 数字信号与数字电路
模拟信号：在时间上和 数值上连续的信号。
u
数字信号：在时间上和 数值上不连续的（即离 散的）信号。
u
t
模拟信号波形 数字信号波形
t
对模拟信号进行传输、 处理的电子线路称为 模拟电路。
对数字信号进行传输、 处理的电子线路称为 数字电路。
1.3.1 基本逻辑运算
1、与逻辑（与运算）
与逻辑的定义：仅当决定事件（Y）发生的所有条件 （A，B，C，…）均满足时，事件（Y）才能发生。表达 式为：
Ｙ＝ＡＢＣ… 开关A，B串联控制灯泡Y
A E 电路图 B Y
L=AB
A E
B Y E
A
B Y
A、B都断开，灯不亮。
A E B Y
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数字电路基础知识
一、什么是数字电路基础知识
数字电路基础知识是指用于处理和传输数字信号的电子电路的基本
原理和技术。
数字电路是现代电子电路中的重要组成部分，它能够对
数字信号进行精确的处理和操作，广泛应用于计算机、通信、控制系
统等领域。
本文将介绍数字电路基础知识的相关内容，包括数字电路
的基本概念、数字逻辑门电路、时序电路以及数字信号处理等方面。
二、数字电路的基本概念
数字电路是由离散的电子元件（如晶体管、集成电路等）构成的，
能够对数字信号进行逻辑运算和处理。
数字信号只能取两种离散的状态，通常表示为0和1，分别代表“低电平”和“高电平”。
数字电路通过
将这些离散状态进行逻辑运算和处理，实现信息的存储、传输和运算。
数字电路的基本单位是逻辑门，逻辑门是由晶体管等电子元件组成的，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
逻辑门的输入和输出均为数字信号，通过逻辑运算，可以实现布
尔逻辑的功能。
三、数字逻辑门电路
数字逻辑门电路是由逻辑门组成的电路，用于实现复杂的逻辑运算。
常见的数字逻辑门电路有加法器、减法器、比较器等。
这些电路可以
通过逻辑门的组合和连接，实现数学和逻辑运算。
例如，加法器是一种用于实现数字加法运算的电路。
它通过将多个
输入的数字信号进行逻辑运算，得到输出的和。
减法器和比较器类似，通过逻辑门的组合和连接，实现数字减法运算和大小比较。
四、时序电路
时序电路用于处理时间相关的数字信号，具有记忆和延时的功能。
常见的时序电路有触发器、计数器等。
触发器是一种用于存储和传输
数字信号的元件，可以实现数据的存储和延时。
计数器是一种能够实
现数字计数功能的电路，可以实现数字信号的计数和频率分析等功能。
时序电路通过控制时钟信号和触发信号的输入和输出，实现对数字
信号的精确控制和处理。
它广泛应用于时序控制、频率分析和数字通
信等领域。
五、数字信号处理
数字信号处理是指对数字信号进行数学运算和处理的技术。
随着计
算机和数字电路的发展，数字信号处理成为一种重要的信号处理方法。
通过数字信号处理，可以实现数字信号的滤波、变换、编码和解码等
功能。
数字信号处理常用的技术包括滤波器设计、快速傅里叶变换、信号
编码和解码等。
这些技术在音频处理、图像处理、通信系统和控制系
统中得到广泛应用。
六、总结
数字电路基础知识是理解和应用数字电路的重要基础。
本文介绍了数字电路的基本概念、数字逻辑门电路、时序电路以及数字信号处理等方面的内容。
通过学习和应用这些知识，可以深入理解数字电路的原理和技术，为后续的学习和实践奠定基础。
在计算机、通信、控制系统等领域，数字电路的应用和发展将继续起到至关重要的作用。