数字电路基础课件
北京航空航天大学：数字电子技术基础 教学课件第三章 组合数字电路
X2=–0.1011011
[X1]反=0.1001010 [X2]反=1.0100100
X3=–1101001 [X3]反=10010110
小数反码定义为 [X]反=
【例如】
X
2–2–n+X
当0≤X<1
当–1 < X≤0
n—二进制小 数数值的位数
[X]反=2–2–6+(–0.101101)
②二进制、 八进制、十六进制转换成十进制 二进制、八进制或十六进制转换成等值的十进 制数时，可按权相加的方法进行。 【例如】 (1011.01)2=1×23十0×22十1×21十1×20十0×2-1十1×2-2 =8+0+2+1+0+0.25=(11.25)10 (167)8=1×82十6×81+7×80=64+48+7=(119)10
2.二进制
在 二进制数中，每一位仅有0、1两个数码。计数规 律：逢二进一。任意一个二进制数可以表示为 (S)2=kn-12n-1+kn-22n-2+...+k020+k-12-1+k-22-2+...+k-m2-m = Ki 2 i
i=n–1 –m
其中，ki：只能取0或1 m、n：正整数，n为整数位数，m为小数位数 2：二进制的基数 2i: 称为第i位的权 【例如】 (101.101)2=1×22十0×21十1×20十1×2-1十0×2-2十1×2-3
一、数制
1.十进制 在 十进制数中，每一位有0—9十个数码。计数规 律：逢十进一。 任意一个十进制数(S)10可以表示为
(S)10=kn-110n-1+kn-210n-2+...+k0100+k-110-1+...+k-m10-m
《数字电路实验》课件
体管数量越来越多。
02
低功耗设计
随着便携式电子设备的普及，低功耗设计成为数字电路发展的重要趋势
。
03
可编程逻辑器件的应用
可编程逻辑器件（PLD）如现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程
逻辑器件（CPLD）的应用越来越广泛，使得数字电路设计更加灵活和
高效。
THANKS
感谢观看
03
认真观察实验现象，记录实验数据。
04
分析实验结果，总结实验经验，撰写实验 报告。
02
CATALOGUE
数字电路基础知识
数字电路概述
数字电路的定义
01
数字电路是处理离散信号的电路，其输入和输出信号通常为二
进制形式。
数字电路的特点
02
数字电路具有稳定性、可靠性、可重复性、易于大规模集成等
优点。
数字电路的应用
实验结果对比与分析
实验结果对比
将实验结果与理论值或预期结果进行 对比，找出差异和符合之处。
结果分析
对实验结果进行深入分析，探讨可能 的原因和影响因素，为实验总结提供 依据。
实验总结与建议
实验总结
根据实验过程和结果分析，总结实验的主要发现和结论，指出实验的局限性和不足之处 。
实验建议
针对实验中存在的问题和不足，提出改进和优化的建议，为后续的实验提供参考和借鉴 。
05
CATALOGUE
数字电路实验拓展
数字电路应用实例
01
02
03
数字钟
通过数字电路技术实现时 钟显示，包括时、分、秒 的计数和显示。
数字存储器
用于存储数据，如随机存 取存储器（RAM）、只读 存储器（ROM）等。
《中职数字电路教案》课件
《中职数字电路教案》PPT课件第一章：数字电路概述1.1 数字电路的定义与特点介绍数字电路的基本概念解释数字电路与模拟电路的区别强调数字电路在现代电子技术中的应用1.2 数字电路的基本元素介绍逻辑门、逻辑电路和逻辑函数的概念解释常见的逻辑门类型（与门、或门、非门等）强调逻辑门在数字电路设计中的重要性第二章：数字逻辑基础2.1 数字逻辑与逻辑函数介绍数字逻辑的基本概念解释逻辑函数的定义与分类强调逻辑函数在数字电路设计中的应用2.2 逻辑函数的化简与优化介绍逻辑函数化简的方法与步骤解释逻辑函数的最小项与最大项概念强调逻辑函数化简在提高数字电路性能中的作用第三章：组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的定义与特点介绍组合逻辑电路的基本概念解释组合逻辑电路的工作原理强调组合逻辑电路在数字系统中的应用3.2 常见组合逻辑电路的设计与分析介绍编码器、译码器、多路选择器等常见组合逻辑电路分析组合逻辑电路的功能与特点强调组合逻辑电路在实际应用中的重要性第四章：时序逻辑电路4.1 时序逻辑电路的定义与特点介绍时序逻辑电路的基本概念解释时序逻辑电路的工作原理强调时序逻辑电路在数字系统中的应用4.2 常见时序逻辑电路的设计与分析介绍触发器、计数器、寄存器等常见时序逻辑电路分析时序逻辑电路的功能与特点强调时序逻辑电路在实际应用中的重要性第五章：数字电路设计与仿真5.1 数字电路设计的基本步骤与方法介绍数字电路设计的基本流程解释需求分析、电路设计、仿真与测试等环节强调数字电路设计中的创新与实践能力5.2 数字电路仿真软件的应用介绍常用数字电路仿真软件（如Multisim、Proteus等）演示数字电路仿真实验的操作步骤与技巧强调数字电路仿真在实验教学与创新实践中的重要性第六章：数字电路与系统6.1 数字电路与系统的分类介绍微处理器、数字信号处理器、存储器等数字电路与系统的类型解释不同类型数字电路与系统在现代电子技术中的应用强调数字电路与系统在信息技术中的重要性6.2 数字电路与系统的性能评估介绍数字电路与系统的性能指标（如速度、功耗、面积等）解释如何评估数字电路与系统的性能强调性能评估在数字电路与系统设计与优化中的作用第七章：数字电路与系统的可靠性7.1 数字电路与系统的可靠性概念介绍可靠性的基本概念与重要性解释数字电路与系统的可靠性指标（如失效率、寿命等）强调提高数字电路与系统可靠性对保障系统稳定运行的意义7.2 提高数字电路与系统可靠性的方法介绍降低失效率、提高电路品质等提高可靠性的方法解释如何进行可靠性预测与测试强调可靠性管理在数字电路与系统生产与维护中的重要性第八章：数字电路与系统的测试与维护8.1 数字电路与系统的测试方法介绍数字电路与系统的测试目的与方法解释静态测试、动态测试等测试方法强调测试在确保数字电路与系统正常运行中的重要性8.2 数字电路与系统的维护与管理介绍日常维护、故障排查等维护与管理方法解释如何进行数字电路与系统的性能优化强调维护与管理在延长数字电路与系统寿命中的作用第九章：数字电路与系统的应用案例9.1 数字电路与系统在通信领域的应用介绍通信系统中数字电路与系统的作用与实例解释数字电路与系统在无线通信、光纤通信等领域的应用强调数字电路与系统在现代通信技术中的重要性9.2 数字电路与系统在其他领域的应用介绍数字电路与系统在工业控制、医疗设备等领域的应用解释数字电路与系统在提高生活质量与工作效率方面的作用强调数字电路与系统在信息化社会中的普及与影响力第十章：数字电路技术的未来发展10.1 数字电路技术的发展趋势介绍数字电路技术的最新发展趋势（如纳米技术、等）解释数字电路技术在未来信息技术发展中的关键作用强调持续关注与研究数字电路技术的重要性10.2 数字电路技术的创新与应用介绍国内外数字电路技术的创新成果与应用案例激发学生对数字电路技术研究的兴趣与热情强调学生在数字电路技术领域的创新与实践能力重点和难点解析1. 数字电路的基本概念与特点：理解数字电路与模拟电路的区别，以及数字电路在现代电子技术中的应用。
数字电路技术基础全清华大学出版社PPT课件
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年6月16日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
八进制有0~7个数码，基数为8，它的计数 规则是“逢八进一”。八进制一般表达式为
D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
D 16 ki 16 i
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
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。
数字电子电路第二版电子课件第一章数字电路基础
§１—１ 数字信号与数字电路
4
第一章 数字电路基础
当人们在超市购物结账付款时，收银员只要把条形码扫描器对准货物上 的条形码一扫，计算机屏幕上立刻就会显示该物品的价格。这是因为条形 码经扫描器扫描后，会产生相应的“数字信号”，经计算机处理后就可以 显示为货物的名称及价格等信息，进而可刷卡付款，打印付款收据。超市 自动收款设备如图所示。
非逻辑开关电路
44
第一章 数字电路基础
图所示为非门逻辑符号。非门真值表见表。 非门的逻辑功能可概括为“有0出1，有1出0”。非门的逻辑表达式为：
该表达式读作Y等于A非。
非门真值表
非门逻辑符号
45
28
第一章 数字电路基础
几种常见的BCD码
29
第一章 数字电路基础
（1）8421BCD码 最常用的BCD码是8421BCD码。 （2）5421BCD码 5421BCD码也是一种有权码，从高位到低位分别是5、4、2、1。 （3）2421BCD码 2421BCD码也是一种有权码，从高位到低位的权分别是2、4、2、1。 （4）余3码 这是一种无权码，它是在相应的8421BCD码上加0011（3）得到的。
15
第一章 数字电路基础
用数字电路测量电动机转速的原理框图
16
第一章 数字电路基础
2. 四人抢答器 四人抢答器原理框图如图所示。
四人抢答器原理框图
17
第一章 数字电路基础
从以上两个电路的工作过程可以看出，数字电路大致包含数字信号的产 生与整形、编码、寄存、译码、显示等典型单元数字电路。
此外，为了将传感器转换而来的模拟信号转换成控制系统所需要的数字 信号，必须采用模数转换器（A/D Converter）。数字信号被处理后，通常 还要经过数模转换器（D/A Converter）恢复成模拟信号，去驱动执行元件， 如图所示。
数字电子技术基础全套课件ppt
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
数字电子技术基础第二章门电路PPT课件
或门
实现逻辑或运算，当至少 一个输入为高电平时，输 出为高电平；否则输出为 低电平。
非门
实现逻辑非运算，当输入 为高电平时，输出为低电 平；当输入为低电平时， 输出为高电平。
门电路的分类
按功能分类
可分为与门、或门、非门、 与非门、或非门等。
按结构分类
可分为晶体管-晶体管逻辑 门（TTL）、金属氧化物 半导体逻辑门（MOS）等。
实践能力。
02 门电路的基本概念
逻辑门电路
逻辑门电路是数字电路的基本 单元，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门电路有与门、或 门、非门、与非门、或非门等。
逻辑门电路通常由晶体管、电 阻、电容等元件组成，具有高 电平、低电平和高阻态三种输 出状态。
常用逻辑门电路
01
02
03
与门
实现逻辑与运算，当所有 输入都为高电平时，输出 为高电平；否则输出为低 电平。
门电路在其他领域的应用
自动化控制
门电路可以用于实现自动化控制中的逻辑控制、 顺序控制等功能。
电子游戏
门电路可以用于实现电子游戏中的逻辑运算、状 态检测等功能。
智能家居
门电路可以用于实现智能家居中的控制逻辑、传 感器检测等功能。
05 门电路的实例分析
实例一：基本逻辑门电路的应用
基本逻辑门电路
包括与门、或门、非门等，是数字电路中最基本的逻辑单 元。
06 总结与展望
门电路的重要性和作用
门电路是数字电子技术的核心组件，它在数字电路中起到逻辑运算和信号控制的作 用。
门电路能够实现逻辑函数的运算，从而实现各种复杂的逻辑功能，是构成各种数字 系统和电子设备的基础。
门电路在计算机、通信、自动化等领域中有着广泛的应用，对现代科技的发展起着 至关重要的作用。
数字电子技术基础全套课件共580页
将每个十六进制数用4位二进制来书写， 其最左侧或最右侧的可以省去。
通常采用基数乘除法。
二进制数
转换
十进制数
将对应的二、十六进制数按各位权展开， 并把各位值相加。
10
1.3.1 十六进制、二进制数与十进制数间的转换
【例1-1】将二进制数(110101．101)2转换为十进制数。 解：(110101．101)2
0 …… 1 高位
小数部分
0.625
整数
×2
1.250 ……… 1 高位
0.250
×2
0.500 ……… 0（顺序）
×2
1.000 ……… 1 低位
即 (59.625)D=（101011.101)B
12
1.3.2 十进制数转换为二进制、十六进制数
【例1-4】 将十进制数（427.34357)D转换成十六进制数。
16
1.4 数字系统中数的表示方法与格式
1.4.1 十进制编码
1. 8421 BCD码 在这种编码方式中，每一位二进制代码都代表一个固定的数值，
把每一位中的1所代表的十进制数加起来，得到的结果就是它所代表 的十进制数码。由于代码中从左到右每一位中的1分别表示8、4、2、 1（权值），即从左到右，它的各位权值分别是8、4、2、1。所以把 这种代码叫做8421码。8421 BCD码是只取四位自然二进制代码的 前10种组合。
西安电子科技大学_数字电路基础课件_4_组合逻辑电路
38
B
A1 －
Y1 Y2
C 1
A0 译 码
器 E1
E2A E2B
Y3
Y4 Y5 Y6 Y7
F
26
译码器 －－ 二－十进制译码器
二－十进制译码器（BCD译码器）：将BCD码译成10位信号 状态（高、低电平）。（如：4－10译码器74LS42）
A3 A2 A1 A0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
E1、 E2A 、E2B都是使能端； E1为高， E2A 、E2B都为低时，译码器工作使能。
24
译码器－－3－8译码器应用
例1：某处理器有16位地址线，可以寻址64KB内存空间。现有8片8KB的存储器， 请设计寻址电路。
例2：将2－4译码器用作数据分配器。
24
38
A13
Y0
A14
－ Y1 Y2
A
A
A
B
B
B
C
C
C
5
ABC ABC
ABC ABC
F
F ABC ABC ABC ABC
组合逻辑电路的分析方法－－例子
2、化简逻辑表达式；
F ABC ABC ABC ABC ABC
A
B
C
F
0
0
0
0
0
0
1
1
3、由逻辑表达式列出真值表；
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
4、由真值表概括出逻辑功能。
0000111
0011011
0101101