电子电路与数字逻辑基础
数字电子技术基础 第一章 逻辑代数与EDA技术的基础知识
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 210 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024
(2) 十-二转换： 降幂比较法 ( 157 )10 ( 10011101)2
157 ) 128 27
任意(N)进制数展开式的普遍形式： D ki N i
ki — 第 i 位的系数 N i — 第 i 位的权
4. 几种常用进制数之间的转换 (1) 二-十转换： 将二进制数按位权展开后相加
( 101. 11 )2 1 22 0 21 1 20 1 21 1 22 4 1 0. 5 0. 25 (5. 75)10
1、数字电路与模拟电路相比主要有下列优点： （1）数字电路是以二值数字逻辑为基础的，只有0和 1两个基本数字，易于用电路来实现。 （2）由数字电路组成的数字系统工作可靠，精度较 高，抗干扰能力强。
（3）数字电路不仅能完成数值运算，而且能进行逻辑 判断和运算，这在控制系统中是不可缺少的。
（4）数字信息便于长期保存，比如可将数字信息存入 磁盘、光盘等长期保存。
十-二转换：方法二
※整数部分的转换：除基取余法
用目标数制的基数（R=2）去除十进制数，第一次相
除所得余数为目的数的最低位K0，将所得商再除以基数，
反复执行上述过程，直到商为“0”，所得余数为目的数
的最低位。
( 157 )10 =(？)2
※小数部分的转换：乘基取整法
用小数乘以目标数制的基数（R=2），第一次相乘结
编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二进制代码： 编码后的二进制数。
二-十进制代码：用二进制代码表示十个数字符号 0 ~ 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）。 8421码 2421码 5211码
数字电路(第一章逻辑代数基础)
东南大学计算机系
电话： 025-3792757 Email：qqliu@
刘其奇
1
第一章 逻辑代数基础
1-1 概述
1-1-1 数字量和模拟量
自然界中物理量分为两大类：
数字量：它们的变化在时间上和数量上都是离散的； 在时间上不连续。
模拟量：它们的变化在时间上或数值上是连续的。 数字信号：表示数字量的信号，是在两个稳定状态之 间作阶跃式变化的信号。 脉冲：是一个突然变化的电压或电流信号。
11
有权码
常用BCD码 十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
无权码
8421BCD
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
5421BCD
0000 0001 0010 0011 0100 1000 1001 1010 1011 1100
22
2）变量常量关系定律
0、 1律：A • 1 = A; (2 )
A • 0 = 0;（1）
A + 1 = 1; （11） A + 0 = A（12） ;
互补律：A • A = 0； ） A + A = 1;（14） （4
3）逻辑代数的特殊定律
重叠律：A • A = A； ） A + A = A; （13） （3
Y = A + A BC( A + BC + D) + BC = A + ( A + BC)( A + BC + D) + BC = A + A ( A + BC + D) + BC( A + BC + D) + BC = A + BC
数电基本知识点总结
数电基本知识点总结数电（数字电子技术）是电子信息类专业的基础课程之一，它是电子科学与技术、通信工程、计算机科学与技术等专业的重要基础课程。
数电作为一门理论性较强的课程，内容繁杂，但是掌握了数电的基本知识点，对于深入学习后续的专业课程有着非常重要的作用。
本文将对数电基本知识点进行总结，希望能够帮助大家更好地理解和掌握数电这门课程。
首先，我们来谈谈数电的基本概念。
数电是研究数字信号处理的一门学科，它主要研究数字电路的设计、分析和应用。
数字电路是由数字元器件（如逻辑门、触发器等）组成的电路，它能够对数字信号进行处理和运算。
而数字信号则是用离散的数值来表示信号的信号，它能够以二进制形式进行表示和处理。
在数电中，我们将学习数字信号的表示、运算和转换等内容。
其次，我们需要了解数字逻辑电路。
数字逻辑电路是数字电路的一种，它是由数字逻辑门组成的电路。
数字逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等，它们能够实现逻辑运算，如与、或、非、异或等运算。
通过数字逻辑门的组合和连接，我们可以设计出各种复杂的数字逻辑电路，如加法器、减法器、多路选择器、译码器等。
数字逻辑电路是数字电路的基础，掌握了数字逻辑电路的知识，对于理解和设计数字电路具有重要意义。
另外，时序逻辑电路也是数电课程中的重要内容。
时序逻辑电路是由触发器和时序逻辑门组成的电路，它能够实现存储和控制功能。
在时序逻辑电路中，我们将学习触发器的工作原理、时序逻辑门的设计和应用，以及时序逻辑电路的时序分析方法。
掌握了时序逻辑电路的知识，我们能够设计出各种数字系统，如计数器、状态机、寄存器等，这对于数字系统的设计和应用具有重要意义。
最后，我们需要了解数字信号处理的基本知识。
数字信号处理是利用数字技术对信号进行处理和分析的一门学科，它包括离散信号的表示和运算、数字滤波、频谱分析等内容。
在数电课程中，我们将学习数字信号的采样、量化、编码和解码等基本概念，以及数字滤波器的设计和应用。
数字逻辑
1.1.1 数字技术的发展及其应用电子电路按功能分为模拟电路和数字电路根据电路的结构特点和对输出信号响应规则的不同，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
数字集成电路的分类：集成度：每一芯片所包含门的个数。
小规模SSI（Smale scale intergration）中规模MSI（Medium scale integration ）大规模LSI （Large scale intergration ）超大规模VLSI （Very large scale intergration ）甚大规模ULSI （Ultra large scale intergration ）逻辑门是数字集成电路的主要单元电路，按照结构＆工艺分为：双极型、MOS型、双极型TTL、MOS、CMOS2. 数字集成电路的特点：稳定性高，结果再现性好，易于设计大批量生产，成本低廉可编程性高速度、低功耗3. 数字电路的分析、设计与测试分析方法：采用逻辑代数，输出与输入的关系采用真值表、功能表、逻辑表达式、波形图等设计过程一般分为提出、验证和修改三个阶段二进制数据的传输采用方式：串行方式、并行方式数字系统中的信息分两类：数值文字符号文字符号不表示数量的大小，只是不同事或物的代号，为了便于记忆和处理，在编制代码时总要遵循一定的规则，这些规则就称为码制在数字电路中，二进制数码中的0（逻辑零）和1（逻辑壹）不仅可以表示二进制数，而且还可以表示许多不同的对立的逻辑状态。
逻辑运算所用的方法是逻辑代数输入变量与输出变量之间的逻辑函数描述方法有真值表、逻辑函数表达式、逻辑图、波形图、卡诺图等。
第三章逻辑门电路金属－氧化物－半导体互补逻辑门电路（CMOS）；BJT（Bipolar Junction Transistor）逻辑门电路（TTL）射极耦合逻辑门电路（ECL Emitter-Coupled Logic）2. 噪声容限噪声叠加在工作信号上，只要奇幅度不超过逻辑电平允许的最小值或最大值，则输出逻辑状态可不受影响，通常将最大噪声幅度称为噪声容限。
《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲
《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲第一篇：《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲《数字电路与逻辑设计》课程教学大纲先修课程：高等数学、普通物理、电路与电子学（一）课程地位、性质和任务《数字电路与逻辑设计》是计算机科学与技术专业的主干课程，是一门专业技术基础课。
它不仅为《计算机组成原理与汇编程序设计》、《微机接口技术》、《计算机系统结构》、《数据通信与计算机网络》等后续课程提供必要的基础知识，而且是一门理论与实践结合密切的硬件基础课程。
（二）课程教学基本要求本课程是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程，通过本课程的学习，使学生熟悉数字电路的基础理论知识，理解基本数字逻辑电路的工作原理，掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路，初步解决数字逻辑问题的能力，为学习计算机硬件打下扎实的基础。
（三）课程主要内容及学时分配第一章逻辑代数基础逻辑代数是分析和设计数字电路的数学工具，本章主要介绍逻辑代数的公式、定理及逻辑函数的化简方法，要求掌握常用进制及其转换，基本和常用逻辑运算，逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简化，逻辑函数的五种表示方法及相互之间的转换。
教学重点：逻辑代数的公式、定理，逻辑函数的公式、图形化简法。
教学难点：公式、定理、规则的正确应用，逻辑函数化简的准确性。
方法提示：通过多举例子，多做练习以提高对公式应用的熟练性。
第二章逻辑门电路集成逻辑门是构成数字电路的基本单元，本章主要介绍MOS和TTL集成逻辑门的逻辑功能的电气特性。
要求掌握高、低电平与正、负逻辑的概念，二极管、三极管、MOS管的开关特性，熟悉二极管与门和或门，三极管非门的电路结构及工作原理，掌握其电气特性和功能。
掌握与门、或门、非门、与非门、或非门、与或非门、异或门、三态门、OC门、CMOS传输门的逻辑符号、逻辑功能，熟悉各种门电路的特点和使用方法。
教学重点：CMOS和TTL集成门电路重点是外部特性，即逻辑功能和电气特性。
数字电路逻辑基本知识
数字逻辑
主 讲：代 媛 电 话：87092338
数字逻辑
用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运 算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻 辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。现 代的数字电路是由半导体工艺制成的若干数字集成器 件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存 储器是用来存储二值数据的数字电路。
17
1.1 进位计数制
可见，数码处于不同的位置，代表的数值是不同的。这 里102、101、100、 10-1、10-2 称为权或位权，即十进制数中 各位的权是基数 10 的幂，各位数码的值等于该数码与权的 乘积。
因此， 435.86 4 102 4 101 5100 8 101 6 102
数字集成器件所用的材料以硅材料为主，在高速电路中 ，也使用化合物半导体材料，例如砷化镓等。
5
数字逻辑
逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路 。 TTL逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今 仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展 ,TTL的主导地位受到了动摇，有被CMOS器件所取代的 趋势。
令小数部分 (a2 21 a3 22 am 2m1) F1
34
则上式可写成
1.2 数制转换
2( N )10 a1 F1
现代计算机通常都是标准的数字系统，数字系统 内部处理的是离散元素，并且采用称为信号的物理量 表示，一般为电压和电流，因而现实社会中的各种信 息在数字系统内部呈现出不同的形式 。
电子科技电子电路知识点
电子科技电子电路知识点电子科技是现代科技的重要分支之一，而电子电路作为电子科技的基础知识，是任何电子设备和系统的核心。
了解和掌握电子电路的相关知识点，对于从事电子工程、通信工程等相关领域的专业人员来说至关重要。
本文将介绍一些电子电路的重要知识点，以帮助读者更好地理解和运用这些知识。
1. 电子电路的基本概念电子电路是由电子元件（如电阻、电容、电感、晶体管等）组成的，通过这些元件之间的连接和互相作用，实现电流的控制和信号的传输。
电子电路可以分为模拟电路和数字电路两类。
模拟电路用于处理连续变化的信号，数字电路则用于处理离散的信号。
2. 基本电子元件在电子电路中，常用的基本元件有电阻、电容、电感和晶体管。
电阻用于限制电流，电容用于储存电荷，电感用于储存磁能，而晶体管则是一种半导体器件，具有放大和开关的功能。
3. 电流、电压和功率电子电路中的三个基本概念是电流、电压和功率。
电流是电荷通过导体的数量，单位是安培；电压是电势差，单位是伏特；功率是每秒钟消耗或产生的能量，单位是瓦特。
了解电流、电压和功率的关系，对于电子电路的设计和分析非常重要。
4. 基本电路拓扑电子电路中常见的拓扑结构包括串联电路、并联电路和混联电路。
串联电路是指电子元件依次连接在一起，电流只有一条路径可走；并联电路是指电子元件同时连接在一起，电流可以分成多条路径；混联电路则是串联和并联的结合。
5. 放大器和滤波器放大器是一种能够增益信号的电子电路，常用于信号处理和放大。
它可以将输入信号放大到所需的幅度，并输出给下一级电路进行进一步处理。
滤波器则是一种能够滤除或弱化特定频率信号的电子电路，常用于信号的去噪和频率调整。
6. 时钟电路和数字电路门电路时钟电路是数字电路中的关键部分，它产生周期性的脉冲信号，用于同步和控制数字系统中的各个部件。
数字电路门电路是数字逻辑电路的基础，常用于实现逻辑运算和数据处理。
常见的门电路包括与门、或门、非门和异或门等。
数电课件康华光电子技术基础-数字部分(第五版)完全
只读存储器是一种只能写入一次数据的存储器，写入后数据无法修改或删除。
ROM的优点是可靠性高、集成度高、功耗低等。
ROM的分类：根据编程方式的不同，可以分为掩膜编程ROM和紫外线擦除编程ROM。
RAM的分类
根据存储单元的连接方式不同，可以分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
门电路的定义
门电路的分类
门电路的作用
根据工作原理和应用领域，门电路可分为与门、或门、非门、与非门、或非门等。
门电路在数字电路中起到信号传输、逻辑控制和状态转换等作用。
03
02
01
CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）门电路采用互补晶体管实现逻辑运算，具有低功耗和高可靠性的特点。
发展趋势
随着微电子技术和计算机技术的不断发展，数字电路正朝着高速、高可靠性、低功耗、微型化的方向发展。同时，随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的兴起，数字电路的应用领域将进一步拓展。
PART
02
数字逻辑基础
REPORTING
逻辑变量只有0和1两种取值，表示真和假、开和关等对立的概念。
逻辑变量
包括逻辑与、逻辑或、逻辑非等基本逻辑运算，以及与非、或非、异或等常用逻辑运算。
详细描述
THANKS
感谢观看
REPORTING
公式化简法
利用卡诺图的特点，通过圈0和填1的方式对逻辑函数进行化简。
卡诺图化简法
利用吸收律对逻辑函数进行化简，如A+A↛B=A+B。
吸收法
将多个相同或相似的项合并为一个项，如A+AB=A。
合并法
PART
03
电子技术基础(数字部分)_数电_(第五版)康华光主编[1]
3、）书写简洁。
1.3 二进制的算术运算（自学）
1.3.1 无符号二进制的数算术运算
1.3.2 有符号二进制的数算术运算
1.3 二进制的算术运算（自学） 1.3.1 无符号数算术运算
1.2
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
3、模拟信号的数字表示
由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号.
模数转换的实现
3 V
模拟信号
模数转换器 00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑 0、1数码---表示数量时称二进制数
---表示事物状态时称二值逻辑 表示方式 a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
表示一位八进制数。 例 (10110.011)B = (26.3)O
将每位八进制数展开成三位二进制数，排列顺序不变即可。 例 (752.1)O= (111 101 010.001)B
5.十六进制的优点 ：
1、）与二进制之间的转换容易；
2、）计数容量较其它进制都大。假如同样采用四位数码， 二进制最多可计至( 1111)B =( 15)D； 八进制可计至 (7777)O = (2800)D； 十进制可计至 (9999)D； 十六进制可计至 (FFFF)H = (65535)D，即64K。其容量最大。
(完整版)《数字电子技术》知识点
《数字电子技术》知识点第1章 数字逻辑基础1．数字信号、模拟信号的定义2．数字电路的分类3．数制、编码其及转换要求：能熟练在10进制、2进制、8进制、16进制、8421BCD 之间进行相互转换。
举例1：（37.25）10= ( )2= ( )16= ( )8421BCD 解：（37.25）10= (100101.01)2= ( 25.4)16= (00110111.00100101)8421BCD 4．基本逻辑运算的特点与运算：见零为零，全1为1；或运算：见1为1，全零为零；与非运算：见零为1，全1为零；或非运算：见1为零，全零为1；异或运算：相异为1，相同为零；同或运算：相同为1，相异为零；非运算：零变 1， 1变零；要求：熟练应用上述逻辑运算。
5．数字电路逻辑功能的几种表示方法及相互转换。
①真值表（组合逻辑电路）或状态转换真值表（时序逻辑电路）：是由变量的所有可能取值组合及其对应的函数值所构成的表格。
②逻辑表达式：是由逻辑变量和与、或、非3种运算符连接起来所构成的式子。
③卡诺图：是由表示变量的所有可能取值组合的小方格所构成的图形。
④逻辑图：是由表示逻辑运算的逻辑符号所构成的图形。
⑤波形图或时序图：是由输入变量的所有可能取值组合的高、低电平及其对应的输出函数值的高、低电平所构成的图形。
⑥状态图（只有时序电路才有）：描述时序逻辑电路的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图。
要求：掌握这五种（对组合逻辑电路）或六种（对时序逻辑电路）方法之间的相互转换。
6．逻辑代数运算的基本规则①反演规则：对于任何一个逻辑表达式Y ，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，原变量换成反变量，反变量换成原变量，那么所得到的表达式就是函数Y 的反函数Y （或称补函数）。
这个规则称为反演规则。
②对偶规则：对于任何一个逻辑表达式Y ，如果将表达式中的所有“·”换成“＋”，“＋”换成“·”，“0”换成“1”，“1”换成“0”，而变量保持不变，则可得到的一个新的函数表达式Y ＇，Y ＇称为函Y 的对偶函数。
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电子电路与数字逻辑基础
电子电路和数字逻辑是电子工程的基础知识，对于学习和理解电子技术的原理
和应用非常重要。
本文将深入探讨电子电路和数字逻辑的基本概念、原理和应用，以帮助读者更好地理解和运用这些知识。
1. 电子电路的基本概念和分类
电子电路是由电子元件（如电阻、电容和电感等）和电源组成的连续导电路径。
根据电流和电压的特性，电子电路可以分为两类：直流电路和交流电路。
直流电路中，电流和电压的方向始终保持不变，如电池供电的电路。
交流电路中，电流和电压的方向会周期性地改变，如电源为交流电的电路。
此外，根据电流和电压的输入输出方式，电子电路可以分为：放大电路、滤波
电路、开关电路等。
放大电路将输入信号放大到更大的幅度，滤波电路用于去除信号中的噪声，开关电路用于控制电流和电压的开关状态。
2. 数字逻辑的基本概念和门电路
数字逻辑是电子电路中的一种重要的电路类型，用于处理和操作数字信号。
它
是建立在布尔代数的基础上的，可以进行逻辑运算和逻辑控制。
数字电路中的基本单元是门电路，根据布尔代数的规则和逻辑运算的要求，门
电路可以进行与、或、非等逻辑运算。
与门是一种基本的逻辑电路，只有当所有输入都为高电平（逻辑1）时，输出
才为高电平。
或门的输出在任意输入为高电平时，输出即为高电平。
非门只有一个输入，输出与输入相反。
基于与、或、非门电路的组合和连接，可以构建更复杂的逻辑电路，如多路选
择器、加法器、触发器等。
这些逻辑电路在计算机和通信等领域中有着广泛的应用。
3. 数字逻辑电路的设计和实现
在数字逻辑电路的设计和实现中，使用和组合逻辑电路的基本单元，并通过布
尔代数的规则和真值表来设计和验证电路的正确性。
然后，使用逻辑门、多路选择器和触发器等电路，将基本逻辑运算组合起来，形成更复杂的数字逻辑电路。
在数字逻辑电路设计中，常用的设计方法有真值表法、卡诺图法和逻辑代数等。
真值表法通过列举输入与输出的所有可能组合，确定逻辑电路的功能和实现方式。
卡诺图法通过绘制卡诺图来简化逻辑电路，将多个输入和输出进行逻辑化简。
逻辑代数通过代数运算来表示逻辑电路和逻辑函数之间的关系，并进行化简和优化。
数字逻辑电路的实现方式有很多，常用的有传统的离散元件设计和集成电路设计。
传统的离散元件设计使用离散的电子元器件（如晶体管、二极管等），进行逻辑电路的实现和连接。
而集成电路设计则使用集成电路芯片，将逻辑电路封装在芯片中，通过引脚进行连接。
4. 应用案例：计算机和通信系统中的数字逻辑电路
数字逻辑电路在计算机和通信系统中有着广泛的应用。
计算机中的中央处理器（CPU）使用大量的数字逻辑电路，完成各种逻辑运算和控制功能。
除此之外，内存、输入输出接口、时钟和总线等关键部件也离不开数字逻辑电路的支持。
在通信系统中，数字逻辑电路用于实现调制解调器、编码和解码器、多路复用器、解密器等关键组件。
数字逻辑电路在数字通信中起到了承载和传输数据的重要作用。
总结起来，电子电路和数字逻辑是电子工程的基础知识，对于理解和应用电子
技术非常重要。
电子电路涵盖了直流电路和交流电路，可以分为放大电路、滤波电路、开关电路等不同类型。
数字逻辑是基于布尔代数的电路，通过与、或、非等逻辑门电路进行逻辑运算和逻辑控制。
数字逻辑电路的设计和实现可以通过真值表法、卡诺图法和逻辑代数等方法来完成。
在计算机和通信系统中，数字逻辑电路有着广泛的应用，承担着关键的运算和控制任务。