第11章脈沖數(shù)字電路

1、第第11章脈沖數(shù)字電路章脈沖數(shù)字電路11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念11. 2晶體管的開關(guān)特性晶體管的開關(guān)特性11. 3基本邏輯電路基本邏輯電路11.4集成邏輯門電路集成邏輯門電路11.5觸發(fā)器觸發(fā)器11.6組合邏輯電路組合邏輯電路11.7時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路11.8模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換 11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念 電路分為數(shù)字電路和模擬電路兩種。電壓或電流信號隨時(shí)間電路分為數(shù)字電路和模擬電路兩種。電壓或電流信號隨時(shí)間變化而連續(xù)變化的信號稱為模擬信號，用以處理模擬信號的電路變化而連續(xù)變化的信號稱為模擬信號，用以處理模擬信

2、號的電路稱為模擬電路稱為模擬電路;電壓或電流信號隨時(shí)間變化而不是連續(xù)變化的信號電壓或電流信號隨時(shí)間變化而不是連續(xù)變化的信號稱為數(shù)字信號，用以處理數(shù)字信號的電路稱為數(shù)字電路。稱為數(shù)字信號，用以處理數(shù)字信號的電路稱為數(shù)字電路。 脈沖數(shù)字電路，包括脈沖電路和數(shù)字電路兩部分脈沖數(shù)字電路，包括脈沖電路和數(shù)字電路兩部分下一頁返回11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念11. 1. 1脈沖電路和數(shù)字電路脈沖電路和數(shù)字電路 脈沖電路，是指用于脈沖波形的產(chǎn)生和整形的電路。數(shù)字電路，脈沖電路，是指用于脈沖波形的產(chǎn)生和整形的電路。數(shù)字電路，是指工作在數(shù)字信號下的電子電路，主要指用脈沖信號分別代表是指工

3、作在數(shù)字信號下的電子電路，主要指用脈沖信號分別代表二進(jìn)制數(shù)中的二進(jìn)制數(shù)中的“0”和和“1”，實(shí)現(xiàn)各種邏輯運(yùn)算的電路數(shù)字信號只，實(shí)現(xiàn)各種邏輯運(yùn)算的電路數(shù)字信號只有有“n”和和“1”兩種狀態(tài)，當(dāng)數(shù)字信號在兩種狀態(tài)，當(dāng)數(shù)字信號在“0”和和“1”兩種狀態(tài)之間兩種狀態(tài)之間快速變換時(shí)，數(shù)字電路將輸出一系列脈沖波。它在電路中表現(xiàn)為快速變換時(shí)，數(shù)字電路將輸出一系列脈沖波。它在電路中表現(xiàn)為信號的有與無，或者電平的高與低。從這個(gè)意義上講，數(shù)字電路信號的有與無，或者電平的高與低。從這個(gè)意義上講，數(shù)字電路也是一種脈沖電路，但數(shù)字電路是利用脈沖波形進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)也是一種脈沖電路，但數(shù)字電路是利用脈沖波形進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算

4、和邏輯運(yùn)算的電路。算和邏輯運(yùn)算的電路。 通常把脈沖電路和數(shù)字電路合在一起，統(tǒng)稱為脈沖數(shù)字電路通常把脈沖電路和數(shù)字電路合在一起，統(tǒng)稱為脈沖數(shù)字電路上一頁下一頁返回11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念 數(shù)字電路的主要研究對象是電路的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)數(shù)字電路的主要研究對象是電路的輸入和輸出之間的邏輯關(guān)系，所以數(shù)字電路也稱邏輯電路。根據(jù)邏輯功能的不同特點(diǎn)，通系，所以數(shù)字電路也稱邏輯電路。根據(jù)邏輯功能的不同特點(diǎn)，通常把數(shù)字電路分為常把數(shù)字電路分為“組合邏輯電路組合邏輯電路”和和“時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路”兩大類。兩大類。11. 1. 2脈沖信號的波形及參數(shù)脈沖信號的波形及參數(shù) 脈

5、沖信號是指存在時(shí)間短暫，具有突變性的電信號。圖脈沖信號是指存在時(shí)間短暫，具有突變性的電信號。圖11一一1所示的波形是一些典型的脈沖信號波形。所示的波形是一些典型的脈沖信號波形。 由圖可見，常見的脈沖信號也是隨時(shí)間作周期性變化的信號。由圖可見，常見的脈沖信號也是隨時(shí)間作周期性變化的信號。所以，通常把一切具有突變性、周期性、非正弦波形的電流或電所以，通常把一切具有突變性、周期性、非正弦波形的電流或電壓信號統(tǒng)稱為脈沖信號。壓信號統(tǒng)稱為脈沖信號。 電子電路中的實(shí)際波形，并不像圖電子電路中的實(shí)際波形，并不像圖11一一1所示那么平直。圖所示那么平直。圖11一一2所示是電路的一種矩形波，我們以它為例，介紹脈

6、沖信號的主所示是電路的一種矩形波，我們以它為例，介紹脈沖信號的主要參數(shù)的物理意義。要參數(shù)的物理意義。上一頁下一頁返回11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念1.脈沖幅度甄脈沖幅度甄Um (Im) 脈沖幅度指脈沖信號由靜態(tài)值到峰值之間的變化量，通常表脈沖幅度指脈沖信號由靜態(tài)值到峰值之間的變化量，通常表示脈沖信號的電壓或電流的最大值。若峰值大于靜態(tài)值，為正脈示脈沖信號的電壓或電流的最大值。若峰值大于靜態(tài)值，為正脈沖沖;若峰值小于靜態(tài)值，為負(fù)脈沖。若峰值小于靜態(tài)值，為負(fù)脈沖。2.脈沖上升時(shí)間脈沖上升時(shí)間tr 脈沖上升時(shí)間又叫脈沖前沿，指脈沖信號從脈沖上升時(shí)間又叫脈沖前沿，指脈沖信號從0

7、. 1 Um ,上升到上升到0. 9 Um所用的時(shí)間所用的時(shí)間3.脈沖下降時(shí)間脈沖下降時(shí)間tf 脈沖下降時(shí)間又叫脈沖后沿，指脈沖信號從脈沖下降時(shí)間又叫脈沖后沿，指脈沖信號從0. 9 Um,下降到下降到0. 1 Um所用的時(shí)間所用的時(shí)間上一頁下一頁返回11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念 4.脈沖寬度脈沖寬度tw 脈沖寬度指脈沖信號所持續(xù)的時(shí)間，即脈沖信號從脈沖前沿脈沖寬度指脈沖信號所持續(xù)的時(shí)間，即脈沖信號從脈沖前沿0. 5 Um 處到脈沖后沿處到脈沖后沿0. 5 Um處所用的時(shí)間。處所用的時(shí)間。5.脈沖間隔脈沖間隔tg 從上一個(gè)脈沖后沿從上一個(gè)脈沖后沿0. 5 Um處到下一個(gè)

8、脈沖前沿處到下一個(gè)脈沖前沿0. 5 Um處所用處所用的時(shí)間。脈沖間隔也稱為脈沖休止期。的時(shí)間。脈沖間隔也稱為脈沖休止期。上一頁下一頁返回11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念6.脈沖周期脈沖周期T 脈沖周期指兩個(gè)相鄰的同向脈沖信號上的對應(yīng)點(diǎn)之間的間隔脈沖周期指兩個(gè)相鄰的同向脈沖信號上的對應(yīng)點(diǎn)之間的間隔時(shí)間時(shí)間T=tw +tw7.脈沖頻率脈沖頻率f 脈沖周期的倒數(shù)就是脈沖頻率，即脈沖周期的倒數(shù)就是脈沖頻率，即f= 1/T。脈沖頻率的單位是。脈沖頻率的單位是Hz(赫茲赫茲)。8.空度比空度比Q 空度比指脈沖周期與脈沖寬度的比值，即空度比指脈沖周期與脈沖寬度的比值，即Q = T/tw

9、。當(dāng)矩形波。當(dāng)矩形波的的Q =2時(shí)，稱為方波時(shí)，稱為方波9.脈寬比脈寬比脈沖寬度與周期之比稱為脈寬比，即脈沖寬度與周期之比稱為脈寬比，即tw / T上一頁下一頁返回11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念11. 1. 3二進(jìn)制數(shù)及二一十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)及二一十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 1.二進(jìn)制數(shù)的概念二進(jìn)制數(shù)的概念 十進(jìn)制數(shù)有十進(jìn)制數(shù)有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十個(gè)數(shù)碼，在十進(jìn)制數(shù)中是十個(gè)數(shù)碼，在十進(jìn)制數(shù)中是“逢逢十進(jìn)一十進(jìn)一”。二進(jìn)制數(shù)，只有。二進(jìn)制數(shù)，只有0和和1兩個(gè)數(shù)碼，計(jì)數(shù)原則為兩個(gè)數(shù)碼，計(jì)數(shù)原則為“逢二進(jìn)逢二進(jìn)一一”。在電子計(jì)算機(jī)中，所使用的指令和運(yùn)算的數(shù)

10、據(jù)，都是采用。在電子計(jì)算機(jī)中，所使用的指令和運(yùn)算的數(shù)據(jù)，都是采用二進(jìn)制數(shù)的形式。數(shù)字電路處理的就是二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)的形式。數(shù)字電路處理的就是二進(jìn)制數(shù)0和和1 2.二一十進(jìn)制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換二一十進(jìn)制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制數(shù)化為十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)化為十進(jìn)制數(shù):可以將一個(gè)二進(jìn)制數(shù)按權(quán)位展開，將可以將一個(gè)二進(jìn)制數(shù)按權(quán)位展開，將各位權(quán)的系數(shù)與權(quán)相乘后求得。各位權(quán)的系數(shù)與權(quán)相乘后求得。上一頁下一頁返回11. 1脈沖數(shù)字電路的基本概念脈沖數(shù)字電路的基本概念 十進(jìn)制數(shù)化成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)化成二進(jìn)制數(shù):可以采用除可以采用除2取余數(shù)，即將十進(jìn)制數(shù)取余數(shù)，即將十進(jìn)制數(shù)連續(xù)用連續(xù)用2除，直至商為除，直至商為0。每次的余

11、數(shù)即為二進(jìn)制數(shù)碼，且最初得。每次的余數(shù)即為二進(jìn)制數(shù)碼，且最初得到的余數(shù)為最低位有效數(shù)，最后得到的為最高位有效數(shù)。到的余數(shù)為最低位有效數(shù)，最后得到的為最高位有效數(shù)。上一頁返回11. 2晶體管的開關(guān)特性晶體管的開關(guān)特性11. 2. 1二極管的開關(guān)特性二極管的開關(guān)特性 二極管在正向電壓作用下導(dǎo)通，在反向電壓作用下截止，這二極管在正向電壓作用下導(dǎo)通，在反向電壓作用下截止，這相當(dāng)于開關(guān)的閉合和斷開?？梢姡O管具有開關(guān)特性。相當(dāng)于開關(guān)的閉合和斷開?？梢姡O管具有開關(guān)特性。 盡管二極管具有開關(guān)特性，但它并不是理想的開關(guān)。理想開盡管二極管具有開關(guān)特性，但它并不是理想的開關(guān)。理想開關(guān)要求在閉合時(shí)，電阻為零，

12、開關(guān)兩端的電壓降也為零關(guān)要求在閉合時(shí)，電阻為零，開關(guān)兩端的電壓降也為零;開關(guān)在斷開關(guān)在斷開時(shí)，電阻為無窮大，開關(guān)兩端的電壓等于電源電壓。而二極管開時(shí)，電阻為無窮大，開關(guān)兩端的電壓等于電源電壓。而二極管在正向?qū)〞r(shí)，有正向電壓降存在在正向?qū)〞r(shí)，有正向電壓降存在(硅管約為硅管約為0. 7 V，鍺管約為，鍺管約為0. 3 V );且二極管在反向截止時(shí)，反向電阻雖然很大，但并不是無窮大，且二極管在反向截止時(shí)，反向電阻雖然很大，但并不是無窮大，仍能通過一個(gè)很小的反向飽和電流。所以二極管開關(guān)只能近似于仍能通過一個(gè)很小的反向飽和電流。所以二極管開關(guān)只能近似于理想開關(guān)。但較之機(jī)械開關(guān)，二極管開關(guān)具有動(dòng)作時(shí)間

13、短、使用理想開關(guān)。但較之機(jī)械開關(guān)，二極管開關(guān)具有動(dòng)作時(shí)間短、使用頻率高、無觸點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此，在數(shù)字電路中，經(jīng)常用二極管作頻率高、無觸點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此，在數(shù)字電路中，經(jīng)常用二極管作開關(guān)器件。開關(guān)器件。下一頁返回11. 2晶體管的開關(guān)特性晶體管的開關(guān)特性11.2.2限幅器和鉗位器限幅器和鉗位器1.限幅器限幅器 圖圖11一一3( a)所示為串聯(lián)下限幅器電路，設(shè)二極管為理想開關(guān)，所示為串聯(lián)下限幅器電路，設(shè)二極管為理想開關(guān)，輸入信號為雙向尖脈沖，波形見圖輸入信號為雙向尖脈沖，波形見圖11一一3(b) 圖圖11一一4(a)所示為并聯(lián)下限幅器電路，設(shè)二極管為理想開關(guān)，所示為并聯(lián)下限幅器電路，設(shè)二極管為理想開關(guān)

14、，輸入信號為雙向尖脈沖，波形見圖輸入信號為雙向尖脈沖，波形見圖11一一4(b)2.鉗位器鉗位器 最簡單的鉗位電路如圖最簡單的鉗位電路如圖11一一5( a )所示，輸入信號為矩形脈沖，所示，輸入信號為矩形脈沖，如圖如圖11一一5( b)所示所示上一頁下一頁返回11. 2晶體管的開關(guān)特性晶體管的開關(guān)特性11.2.3三極管的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性 三極管具有飽和、放大、截止三種工作狀態(tài)。當(dāng)三極管在飽三極管具有飽和、放大、截止三種工作狀態(tài)。當(dāng)三極管在飽和和截止?fàn)顟B(tài)下交替工作時(shí)，三極管只具有開關(guān)作用。和和截止?fàn)顟B(tài)下交替工作時(shí)，三極管只具有開關(guān)作用。 1.截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài) 三極管的截止?fàn)顟B(tài)是指基極加三極

15、管的截止?fàn)顟B(tài)是指基極加0V輸入電壓時(shí)的工作狀態(tài)。當(dāng)輸入電壓時(shí)的工作狀態(tài)。當(dāng)發(fā)射極電壓發(fā)射極電壓Ube0.5V時(shí)，時(shí)，Ib和和Ic都近似為零，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，都近似為零，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于開關(guān)斷開，如圖相當(dāng)于開關(guān)斷開，如圖11一一6所示。所示。 2.飽和狀態(tài)飽和狀態(tài) 當(dāng)三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向偏置時(shí)，三極管處于當(dāng)三極管的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向偏置時(shí)，三極管處于飽和狀態(tài)。三極管飽和后，再增大飽和狀態(tài)。三極管飽和后，再增大Ib ，集電極電流，集電極電流Ic也不再增大。也不再增大。這相當(dāng)于開關(guān)閉合，如圖這相當(dāng)于開關(guān)閉合，如圖11一一7所示所示上一頁下一頁返回11. 2晶體管的開關(guān)

16、特性晶體管的開關(guān)特性 3.三極管的開關(guān)特性三極管的開關(guān)特性 如果有目的地控制三極管各電極上的電位，使三極管在截止如果有目的地控制三極管各電極上的電位，使三極管在截止和飽和狀態(tài)下交替工作，三極管就成為一個(gè)無觸點(diǎn)開關(guān)和飽和狀態(tài)下交替工作，三極管就成為一個(gè)無觸點(diǎn)開關(guān)11.2.4反相器反相器 利用三極管的開關(guān)特性，可構(gòu)成反相器，其電路如圖利用三極管的開關(guān)特性，可構(gòu)成反相器，其電路如圖11一一8所所示。反向器是一種最基本最重要的脈沖電路，它是組成各種復(fù)雜示。反向器是一種最基本最重要的脈沖電路，它是組成各種復(fù)雜脈沖電路的基本單元之一，也是數(shù)字電路中的脈沖電路的基本單元之一，也是數(shù)字電路中的“非門非門”。上

17、一頁返回11. 3基本邏輯電路基本邏輯電路11. 3. 1“與與”門電路門電路(AND電路電路) 當(dāng)決定某一事件的條件全部具備時(shí)，該事件才能發(fā)生。這種當(dāng)決定某一事件的條件全部具備時(shí)，該事件才能發(fā)生。這種因果關(guān)系稱為因果關(guān)系稱為“與與”邏輯關(guān)系能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯關(guān)系能夠?qū)崿F(xiàn)“與與”邏輯關(guān)系的電路稱邏輯關(guān)系的電路稱為為“與與”門電路。門電路。 具有具有“與與”邏輯關(guān)系的照明電路如圖邏輯關(guān)系的照明電路如圖11 -9所示，開關(guān)所示，開關(guān)A與與B串串聯(lián)。當(dāng)開關(guān)聯(lián)。當(dāng)開關(guān)A與與B同時(shí)接通時(shí)同時(shí)接通時(shí)(條件條件)，燈泡，燈泡F發(fā)亮發(fā)亮(結(jié)果結(jié)果);只要有一個(gè)只要有一個(gè)開關(guān)不接通，燈泡就不會(huì)發(fā)亮。開關(guān)不接通，燈泡就

18、不會(huì)發(fā)亮。 利用二極管的鉗位作用，可以構(gòu)成利用二極管的鉗位作用，可以構(gòu)成“與與”門電路，如圖門電路，如圖11一一10所示。它有所示。它有2個(gè)輸入端個(gè)輸入端(也可以有多個(gè)也可以有多個(gè))。下一頁返回11. 3基本邏輯電路基本邏輯電路11. 3. 2“或或”門電路門電路(OR電路電路) 在決定某一事件的各個(gè)條件中，只要具備一個(gè)條件該事件就在決定某一事件的各個(gè)條件中，只要具備一個(gè)條件該事件就會(huì)發(fā)生，這種因果關(guān)系稱為會(huì)發(fā)生，這種因果關(guān)系稱為“或或”邏輯關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)“或或”邏邏輯關(guān)系的電路稱為輯關(guān)系的電路稱為“或或”門電路。門電路。 具有具有“或或”邏輯關(guān)系的照明電路如圖邏輯關(guān)系的照明

19、電路如圖11一一11所示，開關(guān)所示，開關(guān)A與與B并聯(lián)，只要開關(guān)并聯(lián)，只要開關(guān)A或或B中有一個(gè)接通，燈泡中有一個(gè)接通，燈泡F就會(huì)亮。就會(huì)亮。 利用二極管的鉗位作用，可構(gòu)成利用二極管的鉗位作用，可構(gòu)成“或或”門電路。門電路?！盎蚧颉遍T電門電路及符號如圖路及符號如圖11一一12所示。所示。上一頁下一頁返回11. 3基本邏輯電路基本邏輯電路11. 3. 3“非非”門電路門電路(NOT電路電路) 結(jié)果與條件處于相反狀態(tài)的邏輯關(guān)系稱為結(jié)果與條件處于相反狀態(tài)的邏輯關(guān)系稱為“非非”邏輯關(guān)系，邏輯關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)“非非”邏輯關(guān)系的電路稱為邏輯關(guān)系的電路稱為“非非”門電路門電路 具有具有“非非”邏輯關(guān)系的照

20、明電路如圖邏輯關(guān)系的照明電路如圖11一一13所示，開關(guān)與燈所示，開關(guān)與燈泡并聯(lián)。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，燈泡發(fā)亮泡并聯(lián)。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，燈泡發(fā)亮;當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，燈泡不亮。燈當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，燈泡不亮。燈泡亮這一結(jié)果與開關(guān)斷開這個(gè)條件相反。泡亮這一結(jié)果與開關(guān)斷開這個(gè)條件相反。 由三極管組成的由三極管組成的“非非”門電路及符號如圖門電路及符號如圖11一一14所示所示上一頁下一頁返回11. 3基本邏輯電路基本邏輯電路 三極管三極管“非非”門電路只有一個(gè)輸入端門電路只有一個(gè)輸入端A。當(dāng)輸入端為高電平。當(dāng)輸入端為高電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，輸出端為低電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，輸出端為低電平;當(dāng)輸入端為低電平時(shí)，三當(dāng)輸入端為

21、低電平時(shí)，三極管截止，輸出端為高電平，其電位等于電源電壓魷不因三極管極管截止，輸出端為高電平，其電位等于電源電壓魷不因三極管截止時(shí)沒有電流，負(fù)載電阻尺上沒有電壓降截止時(shí)沒有電流，負(fù)載電阻尺上沒有電壓降)。因此，三極管輸入。因此，三極管輸入信號與輸出信號之間的邏輯關(guān)系滿足信號與輸出信號之間的邏輯關(guān)系滿足“非非”邏輯關(guān)系。由于邏輯關(guān)系。由于“非非”門電路的輸出信號與輸入信號相反，因此，門電路的輸出信號與輸入信號相反，因此，“非非”門電路又稱為門電路又稱為反向器反向器 “非非”門電路的真值表如表門電路的真值表如表11 -3所示所示 “非非”邏輯關(guān)系的表達(dá)式為邏輯關(guān)系的表達(dá)式為:上一頁下一頁返回11.

22、 3基本邏輯電路基本邏輯電路11. 3. 4復(fù)合邏輯門電路復(fù)合邏輯門電路1.與與“非非”門電路門電路 將一個(gè)與門電路和一個(gè)非門電路組合，就構(gòu)成將一個(gè)與門電路和一個(gè)非門電路組合，就構(gòu)成“與非與非”門電門電路。路?！芭c非與非”門電路及符號如圖門電路及符號如圖11一一15所示所示2.“或非或非”門電路門電路 將一個(gè)或門電路和一個(gè)非門電路組合，就構(gòu)成將一個(gè)或門電路和一個(gè)非門電路組合，就構(gòu)成“或非或非”門電門電路。路?！盎蚍腔蚍恰遍T電路及符號如圖門電路及符號如圖11一一16所示。所示。 “或非或非”邏輯運(yùn)算，應(yīng)先邏輯運(yùn)算，應(yīng)先“或或”后后“非非”，即把，即把“或或”運(yùn)算運(yùn)算的結(jié)果取的結(jié)果取“非非”即可。

23、即可。3.“與或非與或非”門電路門電路 將兩個(gè)將兩個(gè)“與與”門、一個(gè)門、一個(gè)“或或”門和一個(gè)門和一個(gè)“非非”門組合，就構(gòu)門組合，就構(gòu)成成“與或非與或非”門電路，其邏輯符號如圖門電路，其邏輯符號如圖11一一17所示。所示。上一頁返回11. 4集成邏輯門電路集成邏輯門電路11. 4. 1 TTL與非門電路與非門電路 隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，各種門電路已普遍采用集成電路，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，各種門電路已普遍采用集成電路，且每個(gè)集成塊包含多個(gè)門電路。實(shí)際應(yīng)用中的且每個(gè)集成塊包含多個(gè)門電路。實(shí)際應(yīng)用中的TTL(晶體管晶體管晶體晶體管邏輯電路管邏輯電路)與門電路就是在與門電路后加上一個(gè)非門集成電路。與

24、門電路就是在與門電路后加上一個(gè)非門集成電路。它是數(shù)字電路中最基本的單元電路，利用它是數(shù)字電路中最基本的單元電路，利用TTL集成電路可以構(gòu)成集成電路可以構(gòu)成各種基本門電路各種基本門電路 典型的典型的TTL與非門電路如圖與非門電路如圖11一一18所示，它由三部分組成所示，它由三部分組成1.輸入級輸入級2.中間級中間級3.輸出級輸出級下一頁返回11. 4集成邏輯門電路集成邏輯門電路 多發(fā)射極三極管，就是只有一個(gè)基極，一個(gè)集電極，而有多個(gè)多發(fā)射極三極管，就是只有一個(gè)基極，一個(gè)集電極，而有多個(gè)發(fā)射極的三極管，其等效電路如圖發(fā)射極的三極管，其等效電路如圖11一一19所示所示11.4.2三態(tài)門電路三態(tài)門電路

25、(TSL門電路門電路) 在數(shù)據(jù)傳送領(lǐng)域中，廣泛使用到三態(tài)門。三態(tài)門又稱為三態(tài)在數(shù)據(jù)傳送領(lǐng)域中，廣泛使用到三態(tài)門。三態(tài)門又稱為三態(tài)輸出與非門。三態(tài)門是指輸出有三種狀態(tài)的與非門，簡稱輸出與非門。三態(tài)門是指輸出有三種狀態(tài)的與非門，簡稱TSL門。門。圖圖11 -21所示是一種形式的三態(tài)門電路所示是一種形式的三態(tài)門電路 三態(tài)門電路與一般三態(tài)門電路與一般,TTL與非門的不同點(diǎn)是與非門的不同點(diǎn)是: (1)輸入端多了一個(gè)輸入端多了一個(gè)“控制端控制端”，也稱，也稱“使能端使能端”E (2)輸出端除了輸出輸出端除了輸出1(高電平高電平)和和0(低電平低電平)兩種狀態(tài)外，還增加了一個(gè)兩種狀態(tài)外，還增加了一個(gè)“高阻態(tài)

26、高阻態(tài)”也稱也稱“禁止態(tài)禁止態(tài)”。上一頁返回11. 5觸發(fā)器觸發(fā)器11. 5. 1基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器 圖圖11 - 23是由與非門是由與非門A,B構(gòu)成的與非型基本構(gòu)成的與非型基本RS觸發(fā)器，它是觸發(fā)器，它是由兩個(gè)與非門交叉藕合構(gòu)成的由兩個(gè)與非門交叉藕合構(gòu)成的(此外還有一類由兩個(gè)或非門交叉藕此外還有一類由兩個(gè)或非門交叉藕合構(gòu)成的或非型基本合構(gòu)成的或非型基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器)。 基本基本RS觸發(fā)器的邏輯符號如圖觸發(fā)器的邏輯符號如圖11一一24所示所示 基本基本RS觸發(fā)器的真值表和邏輯功能表見表觸發(fā)器的真值表和邏輯功能表見表11一一7和表和表11一一8下一頁返回11. 5觸發(fā)器觸發(fā)器11. 5

27、. 2可控可控RS觸發(fā)器觸發(fā)器 基本基本RS觸發(fā)器是以電平信號作為觸發(fā)信號直接控制觸發(fā)器翻觸發(fā)器是以電平信號作為觸發(fā)信號直接控制觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的。當(dāng)采用多個(gè)觸發(fā)器工作時(shí)，往往要求各觸發(fā)器在同一時(shí)刻轉(zhuǎn)的。當(dāng)采用多個(gè)觸發(fā)器工作時(shí)，往往要求各觸發(fā)器在同一時(shí)刻實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，這就要求引入時(shí)鐘控制信號實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，這就要求引入時(shí)鐘控制信號(簡稱時(shí)鐘脈沖用簡稱時(shí)鐘脈沖用CP表示表示)。當(dāng)時(shí)鐘脈沖到達(dá)時(shí)，各觸發(fā)器根據(jù)輸入信號同時(shí)翻轉(zhuǎn)，這種有時(shí)當(dāng)時(shí)鐘脈沖到達(dá)時(shí)，各觸發(fā)器根據(jù)輸入信號同時(shí)翻轉(zhuǎn)，這種有時(shí)鐘控制的觸發(fā)器稱為可控鐘控制的觸發(fā)器稱為可控RS觸發(fā)器。觸發(fā)器。 可控可控RS觸發(fā)器是在基本觸發(fā)器是在基本RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，

28、加上兩個(gè)與非門觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，加上兩個(gè)與非門構(gòu)成，如圖構(gòu)成，如圖11一一25所示。所示。 可控可控RS觸發(fā)器的真值表和邏輯功能表見表觸發(fā)器的真值表和邏輯功能表見表11一一9和表和表11一一10上一頁下一頁返回11. 5觸發(fā)器觸發(fā)器11. 5. 3 D觸發(fā)器觸發(fā)器 可控可控RS觸發(fā)器在使用中存在著輸入信號不能同時(shí)為觸發(fā)器在使用中存在著輸入信號不能同時(shí)為1的缺點(diǎn)，的缺點(diǎn)，這給使用帶來不便。若把可控這給使用帶來不便。若把可控RS觸發(fā)器的觸發(fā)器的R端與端與C門的輸出端連接門的輸出端連接起來，就能保證起來，就能保證R,S兩端不同時(shí)為兩端不同時(shí)為1。這樣就構(gòu)成了。這樣就構(gòu)成了D觸發(fā)器，如圖觸發(fā)器，如圖11

29、一一26所示所示 D觸發(fā)器的真值表和邏輯功能見表觸發(fā)器的真值表和邏輯功能見表11一一11和表和表11一一1211. 5. 4 T觸發(fā)器觸發(fā)器 以上討論的幾種觸發(fā)器，當(dāng)以上討論的幾種觸發(fā)器，當(dāng)CP=1來到時(shí)，若輸入信號決定的來到時(shí)，若輸入信號決定的新狀態(tài)與原狀態(tài)一致，則觸發(fā)器的狀態(tài)會(huì)保持不變。而在實(shí)際中新狀態(tài)與原狀態(tài)一致，則觸發(fā)器的狀態(tài)會(huì)保持不變。而在實(shí)際中常常要求每來一個(gè)時(shí)鐘信號，觸發(fā)器必須翻轉(zhuǎn)一次，即原態(tài)為常常要求每來一個(gè)時(shí)鐘信號，觸發(fā)器必須翻轉(zhuǎn)一次，即原態(tài)為0時(shí)時(shí)須翻為須翻為1;原態(tài)為原態(tài)為1時(shí)須翻為時(shí)須翻為0，這樣的觸發(fā)器稱為，這樣的觸發(fā)器稱為T觸發(fā)器觸發(fā)器上一頁下一頁返回11. 5觸發(fā)

30、器觸發(fā)器 在在RS觸發(fā)器和觸發(fā)器和D觸發(fā)器的基礎(chǔ)上加反饋線就構(gòu)成觸發(fā)器的基礎(chǔ)上加反饋線就構(gòu)成T觸發(fā)器。觸發(fā)器。在在RS觸發(fā)器上加反饋線觸發(fā)器上加反饋線a,b，由，由Q, 分別接通分別接通S,R端，這種觸發(fā)器端，這種觸發(fā)器稱為對稱型稱為對稱型T觸發(fā)器觸發(fā)器;在在D觸發(fā)器上加反饋線，由觸發(fā)器上加反饋線，由 接通接通D端。這種端。這種觸發(fā)器稱為非對稱型觸發(fā)器稱為非對稱型T觸發(fā)器。如圖觸發(fā)器。如圖11一一27所示所示 T觸發(fā)器的真值表和邏輯功能表見表觸發(fā)器的真值表和邏輯功能表見表11一一13和表和表11一一14。當(dāng)。當(dāng)T恒等于恒等于1時(shí)，每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖CP，觸發(fā)器必須翻一次，這時(shí)

31、為，觸發(fā)器必須翻一次，這時(shí)為計(jì)數(shù)觸發(fā)器。計(jì)數(shù)觸發(fā)器。上一頁下一頁返回11. 5觸發(fā)器觸發(fā)器11. 5. 5 JK觸發(fā)器觸發(fā)器 將對稱型將對稱型T觸發(fā)器的觸發(fā)器的T端斷開，就構(gòu)成端斷開，就構(gòu)成JK觸發(fā)器，如圖觸發(fā)器，如圖11 - 28所示。所示。 JK觸發(fā)器是一種雙輸入端多功能觸發(fā)器，它具有觸發(fā)器是一種雙輸入端多功能觸發(fā)器，它具有RS觸發(fā)器的觸發(fā)器的功能。集成觸發(fā)器產(chǎn)品主要是功能。集成觸發(fā)器產(chǎn)品主要是JK觸發(fā)器和觸發(fā)器和D觸發(fā)器。觸發(fā)器。J ,K為兩個(gè)輸為兩個(gè)輸入端。入端。 JK觸發(fā)器的真值表和邏輯功能表見表觸發(fā)器的真值表和邏輯功能表見表11一一15和表和表11一一16上一頁下一頁返回11. 6

32、組合邏輯電路組合邏輯電路11. 6. 1編碼器編碼器 按照被編信號的不同特點(diǎn)和要求，編碼器可分為二進(jìn)制編碼按照被編信號的不同特點(diǎn)和要求，編碼器可分為二進(jìn)制編碼器、二一十進(jìn)制編碼器、優(yōu)先編碼器等。器、二一十進(jìn)制編碼器、優(yōu)先編碼器等。 1.二進(jìn)制編碼器二進(jìn)制編碼器 能將輸入信息編成二進(jìn)制代碼的電路叫做二進(jìn)制編碼器。圖能將輸入信息編成二進(jìn)制代碼的電路叫做二進(jìn)制編碼器。圖11一一29是三位二進(jìn)制編碼器的邏輯圖，它按常用的二進(jìn)制編碼順是三位二進(jìn)制編碼器的邏輯圖，它按常用的二進(jìn)制編碼順序和二進(jìn)制自然計(jì)數(shù)進(jìn)位形式構(gòu)成，方便入們的使用和記憶。序和二進(jìn)制自然計(jì)數(shù)進(jìn)位形式構(gòu)成，方便入們的使用和記憶。上一頁下一頁返

33、回11. 6組合邏輯電路組合邏輯電路 2.二一十進(jìn)制編碼器二一十進(jìn)制編碼器 十進(jìn)制是人們最熟悉的編碼方式，二一十進(jìn)制編碼器是指將十進(jìn)制是人們最熟悉的編碼方式，二一十進(jìn)制編碼器是指將十進(jìn)制數(shù)碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼的電路，二一十進(jìn)制編碼器有許多十進(jìn)制數(shù)碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼的電路，二一十進(jìn)制編碼器有許多編碼方式。能用四位二進(jìn)制的代碼來表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字的代碼，編碼方式。能用四位二進(jìn)制的代碼來表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字的代碼，稱作稱作BCD碼，碼，BCD碼的種類很多，如碼的種類很多，如8421碼、碼、5211碼、碼、2421碼等。碼等。能將十個(gè)輸入信號分別編排成對應(yīng)的能將十個(gè)輸入信號分別編排成對應(yīng)的BCD電路，稱為

34、二一十進(jìn)制電路，稱為二一十進(jìn)制編碼器。編碼器。 8421 B C D編碼器是最常見的一種二一十進(jìn)制編碼器。所謂編碼器是最常見的一種二一十進(jìn)制編碼器。所謂8421是指這種編碼從左至右各位的權(quán)分別是是指這種編碼從左至右各位的權(quán)分別是8,4,2,1,即代碼為即代碼為1時(shí)，時(shí)，分別代表十進(jìn)制數(shù)碼中的分別代表十進(jìn)制數(shù)碼中的8,4,2,1，各位代碼與權(quán)乘積的和，就是所，各位代碼與權(quán)乘積的和，就是所代表的十進(jìn)制數(shù)。代表的十進(jìn)制數(shù)。 圖圖11一一30是二一十進(jìn)制是二一十進(jìn)制8421編碼器的邏輯圖。這種編碼器用編碼器的邏輯圖。這種編碼器用四個(gè)與非門電路組成。四個(gè)與非門電路組成。上一頁下一頁返回11. 6組合邏輯

35、電路組合邏輯電路 3.優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器 優(yōu)先編碼器分二進(jìn)制優(yōu)先編碼器和二一十進(jìn)制優(yōu)先編碼器。優(yōu)先編碼器分二進(jìn)制優(yōu)先編碼器和二一十進(jìn)制優(yōu)先編碼器。優(yōu)先編碼器的功能是允許幾個(gè)輸入信號同時(shí)輸入，而編碼只對事優(yōu)先編碼器的功能是允許幾個(gè)輸入信號同時(shí)輸入，而編碼只對事先排定的優(yōu)先順序中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)輸入信號進(jìn)行編碼，對級先排定的優(yōu)先順序中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)輸入信號進(jìn)行編碼，對級別較低的輸入信號不予理睬。防止前兩種編碼器中存在的，當(dāng)多別較低的輸入信號不予理睬。防止前兩種編碼器中存在的，當(dāng)多個(gè)信號同時(shí)輸入時(shí)編碼器不能正常工作的問題。個(gè)信號同時(shí)輸入時(shí)編碼器不能正常工作的問題。上一頁下一頁返回11. 6組合邏

36、輯電路組合邏輯電路11.6.2譯碼器譯碼器 譯碼器的功能與編碼器正好相反，它的作用是將若干位二進(jìn)譯碼器的功能與編碼器正好相反，它的作用是將若干位二進(jìn)制代碼翻譯成對應(yīng)的脈沖信號，也可是電位或十進(jìn)制數(shù)碼輸出。制代碼翻譯成對應(yīng)的脈沖信號，也可是電位或十進(jìn)制數(shù)碼輸出。能完成譯碼功能的電路稱為譯碼器或解碼器。能完成譯碼功能的電路稱為譯碼器或解碼器。 按譯碼器的邏輯功能可分為按譯碼器的邏輯功能可分為:通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。通用譯碼器又包括通用譯碼器又包括:二進(jìn)制譯碼器、二一十進(jìn)制譯碼器和代碼轉(zhuǎn)換二進(jìn)制譯碼器、二一十進(jìn)制譯碼器和代碼轉(zhuǎn)換譯碼器，習(xí)慣上通稱為譯碼器。譯碼器

37、，習(xí)慣上通稱為譯碼器。 1.二進(jìn)制譯碼器二進(jìn)制譯碼器 二進(jìn)制譯碼器是最簡單的一種譯碼器。圖二進(jìn)制譯碼器是最簡單的一種譯碼器。圖11一一31所示是三位所示是三位二進(jìn)制譯碼器，它有三個(gè)輸入端，八個(gè)輸出端，用三個(gè)非門和八二進(jìn)制譯碼器，它有三個(gè)輸入端，八個(gè)輸出端，用三個(gè)非門和八個(gè)與門電路構(gòu)成。個(gè)與門電路構(gòu)成。上一頁下一頁返回11. 6組合邏輯電路組合邏輯電路2.二一十進(jìn)制譯碼器二一十進(jìn)制譯碼器 將二一十進(jìn)制代碼翻譯成將二一十進(jìn)制代碼翻譯成0 9等等10個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼的電路稱為二個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼的電路稱為二一十進(jìn)制譯碼器一十進(jìn)制譯碼器 3.顯示譯碼器顯示譯碼器 顯示譯碼器是將數(shù)字電路中的二進(jìn)制數(shù)碼，用直觀的十

38、進(jìn)制顯示譯碼器是將數(shù)字電路中的二進(jìn)制數(shù)碼，用直觀的十進(jìn)制數(shù)在顯示元件上顯示出來的電路。這就需要在代碼被譯出后，再數(shù)在顯示元件上顯示出來的電路。這就需要在代碼被譯出后，再用譯碼器的輸出去驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示器件。用譯碼器的輸出去驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示器件。上一頁返回11. 7時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路11. 7. 1計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 1.二進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器可用觸發(fā)器來構(gòu)成。它利用觸發(fā)器的狀態(tài)來表二進(jìn)制計(jì)數(shù)器可用觸發(fā)器來構(gòu)成。它利用觸發(fā)器的狀態(tài)來表示二進(jìn)制數(shù)碼。觸發(fā)器的輸出端口有示二進(jìn)制數(shù)碼。觸發(fā)器的輸出端口有0和和1兩個(gè)狀態(tài)，可用來表示兩個(gè)狀態(tài)，可用來表示二進(jìn)制的數(shù)碼二進(jìn)制的數(shù)碼0和和1。用。用N個(gè)

39、觸發(fā)器可以構(gòu)成個(gè)觸發(fā)器可以構(gòu)成N位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖11一一36是用三個(gè)是用三個(gè)T觸發(fā)器構(gòu)成的三位二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器。觸發(fā)器構(gòu)成的三位二進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器。 計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表如表計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表如表11一一22所示所示下一頁返回11. 7時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路 2.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制有十個(gè)數(shù)碼，用四個(gè)觸發(fā)器就可構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。十進(jìn)制有十個(gè)數(shù)碼，用四個(gè)觸發(fā)器就可構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。構(gòu)成方法很多，圖構(gòu)成方法很多，圖11一一38是用四個(gè)是用四個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器觸發(fā)器構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器邏輯圖。由于四個(gè)觸發(fā)器可以表示邏輯圖。由于四個(gè)觸發(fā)器可以表示16種不同狀態(tài)，而十進(jìn)制

40、只有種不同狀態(tài)，而十進(jìn)制只有十個(gè)數(shù)碼，所以必須加適當(dāng)?shù)拈T電路加以控制。十個(gè)數(shù)碼，所以必須加適當(dāng)?shù)拈T電路加以控制。 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的波形如圖十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的波形如圖11一一39所示所示11. 7. 2寄存器寄存器 寄存器也是數(shù)字系統(tǒng)常用的主要部件，它由觸發(fā)器或由觸發(fā)寄存器也是數(shù)字系統(tǒng)常用的主要部件，它由觸發(fā)器或由觸發(fā)器和門電路構(gòu)成，它是用來存放和傳送數(shù)碼的具有記憶功能的數(shù)器和門電路構(gòu)成，它是用來存放和傳送數(shù)碼的具有記憶功能的數(shù)字單元電路。字單元電路。 上一頁下一頁返回11. 7時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路1.寄存器的分類寄存器的分類 (1)按照寄存器的功能不同，分為數(shù)碼寄存器和移位寄存器兩大類。按照寄存

41、器的功能不同，分為數(shù)碼寄存器和移位寄存器兩大類。 數(shù)碼寄存器也稱為基本寄存器，它僅具有接收數(shù)碼和清除數(shù)數(shù)碼寄存器也稱為基本寄存器，它僅具有接收數(shù)碼和清除數(shù)碼的功能，又可分為多位碼的功能，又可分為多位D寄存器寄存器,D鎖存器和寄存器陣三種。鎖存器和寄存器陣三種。 移位寄存器具有寄存和將數(shù)碼移位雙重功能。按照數(shù)碼移動(dòng)移位寄存器具有寄存和將數(shù)碼移位雙重功能。按照數(shù)碼移動(dòng)的方向不同，可分為左移寄存器、右移寄存器和雙向移位寄存器的方向不同，可分為左移寄存器、右移寄存器和雙向移位寄存器三種。三種。 (2)按照寄存器接收代碼的方式，可分為單拍接收寄存器和雙拍接收按照寄存器接收代碼的方式，可分為單拍接收寄存器

42、和雙拍接收寄存器兩種寄存器兩種單拍接收就是不需要事先清零工作，只用一拍即可完成。單拍接收就是不需要事先清零工作，只用一拍即可完成。雙拍接收方式，就是第一拍清零，第二拍存放代碼。雙拍接收方式，就是第一拍清零，第二拍存放代碼。 上一頁下一頁返回11. 7時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路 (3)按代碼輸入輸出方式不同，移位寄存器又有四種工作方式按代碼輸入輸出方式不同，移位寄存器又有四種工作方式:串行輸串行輸入一串行輸出入一串行輸出;串行輸入一并行輸出串行輸入一并行輸出;并行輸入一串行輸出并行輸入一串行輸出;并行輸并行輸入一并行輸出。入一并行輸出。 2.雙拍接收方式的代碼寄存器雙拍接收方式的代碼寄存器 圖圖1

43、1一一40是由三個(gè)是由三個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成的三位代碼寄存器。觸發(fā)器構(gòu)成的三位代碼寄存器。 3.單向移位寄存器單向移位寄存器 單向稱位寄存器是由三個(gè)單向稱位寄存器是由三個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成的三位串入一并出或串觸發(fā)器構(gòu)成的三位串入一并出或串入一串出右移寄存器，如圖入一串出右移寄存器，如圖11一一41所示所示上一頁返回11. 8模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換 能將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的裝置稱為數(shù)一模轉(zhuǎn)換器，簡稱能將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的裝置稱為數(shù)一模轉(zhuǎn)換器，簡稱D/A轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器或DAC( Digital-Analog Converter );能將模擬量轉(zhuǎn)換成能將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的裝置稱為模一數(shù)轉(zhuǎn)換

44、器，簡稱數(shù)字量的裝置稱為模一數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱A/D轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器或ADC( Analog-Digital Converter )。因此，。因此，D/ A和和A/ D是聯(lián)系數(shù)字系統(tǒng)和模擬系是聯(lián)系數(shù)字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)的橋梁，也可稱為數(shù)字電路和模擬電路的接口。圖統(tǒng)的橋梁，也可稱為數(shù)字電路和模擬電路的接口。圖11 - 42所示是所示是數(shù)一模和模一數(shù)轉(zhuǎn)換的原理框圖。數(shù)一模和模一數(shù)轉(zhuǎn)換的原理框圖。11. 8. 1數(shù)字一模擬數(shù)字一模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 D/A轉(zhuǎn)換器通常有轉(zhuǎn)換器通常有:權(quán)電阻權(quán)電阻D/ A轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)換器和R一一2RT型電阻型電阻D/ A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器兩種形式。換器兩種形式。下一頁返回11. 8模擬

45、量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換 1.權(quán)電阻權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 為了將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，必須將每一位代碼按其為了將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，必須將每一位代碼按其“權(quán)權(quán)”值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，再把各位的模擬量相加，所得到的總模值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，再把各位的模擬量相加，所得到的總模擬量就是與數(shù)字量成正比的模擬量，這就完成了數(shù)字量向模擬量擬量就是與數(shù)字量成正比的模擬量，這就完成了數(shù)字量向模擬量的轉(zhuǎn)換。采用這種方案時(shí)，常用恒壓源的轉(zhuǎn)換。采用這種方案時(shí)，常用恒壓源(或恒流源或恒流源)和由數(shù)字量各位和由數(shù)字量各位的代碼所控制的電阻網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)成。稱之為解碼網(wǎng)絡(luò)。的代碼所控制的電阻網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)成。稱之為解碼

46、網(wǎng)絡(luò)。 圖圖11 - 43是權(quán)電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)將四位二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)是權(quán)電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)將四位二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換成電壓的網(wǎng)絡(luò)。換成電壓的網(wǎng)絡(luò)。上一頁下一頁返回11. 8模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換 2. R -2RT型電阻型電阻D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 R - 2 RT型電阻轉(zhuǎn)換器的電阻網(wǎng)絡(luò)電路如圖型電阻轉(zhuǎn)換器的電阻網(wǎng)絡(luò)電路如圖11 - 44所示。該所示。該電路的電阻接成電路的電阻接成T形，所以稱為形，所以稱為T型解碼網(wǎng)絡(luò)。該電路中只使用了型解碼網(wǎng)絡(luò)。該電路中只使用了R ,2R兩種電阻，克服了權(quán)電阻兩種電阻，克服了權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器中電阻值相差過大的缺轉(zhuǎn)換器中電阻值相差過大的缺點(diǎn)，因

47、而這是一種使用范圍很廣的電路。電路使用標(biāo)準(zhǔn)電壓點(diǎn)，因而這是一種使用范圍很廣的電路。電路使用標(biāo)準(zhǔn)電壓U，從從U0端輸出轉(zhuǎn)換后的模擬量電壓。端輸出轉(zhuǎn)換后的模擬量電壓。A,B,C,D分別代表二進(jìn)制的四位代分別代表二進(jìn)制的四位代碼和由代碼控制的雙向開關(guān)。該位代碼為碼和由代碼控制的雙向開關(guān)。該位代碼為1時(shí)，開關(guān)接電源時(shí)，開關(guān)接電源1;代碼代碼為為0時(shí)，開關(guān)接地。時(shí)，開關(guān)接地。上一頁下一頁返回11. 8模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換11.8.2模擬一數(shù)字模擬一數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器就是把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的電路。將模擬量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器就是把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的電路。將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量時(shí)，有兩個(gè)重要參數(shù)換成數(shù)字量時(shí)，有兩個(gè)重要參數(shù): 1.精度精度 數(shù)字量有一個(gè)最小單位，將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量數(shù)字量有一個(gè)最小單位，將連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量時(shí)，一定會(huì)有誤差，數(shù)字量的位數(shù)增多，誤差減小，精度提高。時(shí)，一定會(huì)有誤差，數(shù)字量的位數(shù)增多，誤差減小，精度提高。根