数字电子技术教学课件-第01章 数字电路基础知识.ppt

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2. 数字电路特点（与模拟电路相比）
（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的 二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低 电平。
（2）晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、 精度高。
（3）通用性强。结构简单、容易制造，便于集 成及系列化生产。
（4）具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输
➢超大规L模SI集成电10路3～(1V0e5ry L5a00r～ge20S0c0ale 1I0C0，～V3L00SI)
➢特大规VL模SI集成电10路5～(1U0l7tra L＞ar2g00e0 Scale I＞C3，00ULSI)
➢巨大规UL模SI集成电10路7～(1G0i9gantic Scale IC，GSI）
数值越大，位数越多，读写不方便，容易出错！
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3. 八进制 数字符号：0~7 计数规则：逢八进一 基数：8 权：8的幂
例：
（127）8=（1×82+2×81+7×80）10 =（64+16+7）10 =（87）10
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4. 十六进制
数字符号：0~9、A、B、C、D、E、F 计数规则：逢十六进一 基数：16 权：16的幂
处理。 模拟电子技术 数字电子技术
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1.1.2 数字电路与模拟电路
1. 基本概念
电信号：指随时间变化的电压和电流。 模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。 数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。 模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 数字电路：处理和传输数字信号的电路。
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数字信号： 时间上离散：只在某些时刻有定义。 数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常
用0、1二进制数表示。 例如：开关通断、电压高低、电流有无。
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数字电路：处理和传输数字信号的电路。 三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。
数字化时代： ➢音乐：CD、MP3 ➢电影：MPEG、RM、DVD ➢数字电视 ➢数字照相机 ➢数字摄影机 ➢手机
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模拟信号： 时间上连续：任意时刻有一个相对的值。 数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。 例如：电压、电流、温度、声音等。 真实的世界是模拟的。
缺点：很难度量； 容易受噪声的干扰； 难以保存。
优点：用精确的值表示事物。
模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。
三极管工作在线性放大区。
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第1章 数字电路基础知识
1.1 数字电路概述
1.1.1 电子技术的发展与应用
1.1.2 数字电路与模拟电路 1.1.3 数字电路的分类和学习方法
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1.1.1 电子技术的发展与应用
1. 电子技术的应用
科学研究中，先进的仪器设备；
传统的机械行业，先进的数控机床、自 动化生产线；
通信、广播、电视、雷达、医疗设备、 新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域；
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（2）按集成电路规模分类
划分集成电路规模的标准
集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目
数字集成电路
类别
➢小规模集成电路MO(SSmaIlCl
Sca双le极IICC，SS模I拟) 集成电路
➢中规模S集SI成电路＜(M1e0d2ium Sc＜al1e00IC，MSI)＜30
➢大规模M集SI成电路10(2L～a1r0g3e Sc1a0l0e～5I0C0，LSI)30～100
GSI
＞109
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2. 数字电路的学习方法
（1）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工 具，应熟练掌握。
（2）重点掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功 能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工 作原理不必过于深究。
（3）掌握基本的分析方Leabharlann Baidu。
（4）本课程实践性很强。应重视习题、基础实 验和综合实训等实践性环节。
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1.2 数制及编码
1.2.1 数制 1.2.2 数制转换 1.2.3 编码
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1.2.1 数制
数码：由数字符号构成且表示物理量大小的数 字和数字组合。
计数制（简称数制）：多位数码中每一位的构 成方法，以及从低位到高位的进制规则。
1. 十进制
数字符号（系数）：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 计数规则：逢十进一 基数：10 权：10的幂
例：2021（/1/172019）10 =（1×103+9×102+9×101+9×1001）4 10
2. 二进制
数字符号：0、1 计数规则：逢二进一 基数：2 权：2的幂
例：一（般1形01式11为01：）2 = （（1×N）262+=0（×b25n+-11b×n-22…4+b11×b02）3+21×22+0×21+1×20）10 b1×21＋=b==0(（×b（n9-26130×4)）+10201n+0-11＋6+b8n+-24×+02+n-12＋）…10 …＋
（5）注意培养和提高查阅有关技术资料和数字 集成电路产品手册的能力。
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3. 当前数字电路设计的趋势
➢ 越来越大的设计 ➢ 越来越短的推向市场的时间 ➢ 越来越低的价格 ➢ 大量使用计算机辅助设计工具（EDA技术） ➢ 多层次的设计表述 ➢ 大量使用复用技术
IP（Intellectual Property）
例：
（5D）16=（5×161+13×160）10 =（80+13）10 =（93）10
日常生活的家用电器；
电子计算机及信息技术。
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2.电子技术的发展←→电子器件的改进与创新 1904年发明电真空器件（电子管）——电子管时代。
1948年发明半导体器件——晶体管时代。
20世纪60年代制造出集成电路——集成电路时代。
3.电子技术的分类 电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和
入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑
判断，故又称为数字逻辑电路。
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1.1.3 数字电路的分类和学习方法
1. 数字电路的分类
（1）按电路结构分类
组合逻辑电路：电路的输出信号只与当时 的输入信号有关，而与电路原来的状态无关。
时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当 时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态 有关。