數(shù)字電子技術1

數(shù)字電路要求一、掌握基本概念，基本方法1）分析問題的能力（分析方法）；2）設計方法（解決問題的能力）。二、分數(shù)分配：平時30，考試70。三、希望預習、復習；談話式上課，我們是朋友。參考資料閻石主編，數(shù)字電子技術基礎，清華大學電子學教研組，第四版，1998、11楊頌華等主編，數(shù)字電子技術基礎，西安電子科技大學，2000、7彭容修主編，數(shù)字電子技術基礎，華中理工大學電子學教研室，2001、1劉必虎等主編，數(shù)字邏輯電路，華東師范大學，1999、8曹國清主編，數(shù)字電路與邏輯設計，中國礦業(yè)大學，1998、8魏書衡等主編，數(shù)字電路與邏輯設計，1994、10唐竟新主編，數(shù)字電子技術基礎解題指南，清華大學，1999、11白中英等主編，數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)解題實驗指導，1999、9第一章數(shù)字邏輯基礎§1.1模擬信號與數(shù)字信號一、模擬信號：1、模擬信號：時間連續(xù)、數(shù)值也連續(xù)的物理量。（具有無窮多個數(shù)值）例：P2圖1.1.1。2、分析模擬量：在工程技術上，為了便于分析，常用傳感器將模擬量轉換為電流、電壓或電阻等電學量。3、典型的模擬信號包括：工頻信號、射頻信號、視頻信號等。工頻信號（50Hz)，調幅波的射頻信號（350Hz~1600Hz),調頻波的射頻信號（880MHz~108MHz)。甚高頻（vhf)和超高頻（UHF)視頻信號（>6GHz)。4、介紹無線電頻率的分類：二、數(shù)字信號：1、數(shù)字信號：以方波為代表的在時間軸上有間斷點的信號。2、數(shù)字電路：處理數(shù)字信號的電子電路。3、數(shù)字邏輯（二值數(shù)字邏輯）：邏輯0和邏輯1，它不是十進制的0和1，而是代表邏輯意義：如：是與非，真與假，開與關，低與高等等。三、數(shù)字波形：是邏輯電平對時間的圖形表示。1、脈沖波形：當某波形僅有兩個離散值時，通常稱之為脈沖波形。2、周期或頻率：周期性數(shù)字波形常用周期T或頻率f來描述，而脈沖波形的頻率常稱為脈沖重復頻率PRR(PulseRepetitionRate)。脈沖波形的脈沖寬度用tw表示，它表示脈沖的作用時間。3、占空比：q(%)=tw/T，它表示脈沖寬度tw占整個周期T的百分數(shù)。4、脈沖波形上升時間：從脈沖幅值的10%到90%所經(jīng)歷的時間。下降時間則相反。（ns）5、例：設周期性數(shù)字波形的高電平持續(xù)6ms，低電平持續(xù)10ms，求占空比q。

解：tw=6ms,T=6+10=16ms,則q=tw/Tq=6/16100%=37.5%6、脈沖寬度：脈沖幅值的50%的兩個時間點所跨越的時間。

7、時序圖：表明相互時間關系的多重數(shù)字波形圖。時序圖中的每一波形常稱為時間信號。四、模擬量的數(shù)字表示：模擬量可以用數(shù)字0，1的編碼來表示§1.2數(shù)字電路

一、數(shù)字電路的發(fā)展與分類：1、數(shù)字電路：組合邏輯電路、時序邏輯電路2、數(shù)字集成電路（按集成度來分）：小規(guī)模，中規(guī)模，大規(guī)模，超大規(guī)模和甚大規(guī)模等五類。3、集成度：每一芯片所包含的三極管（BJT或FET）的個數(shù)。二、數(shù)字電路的分析方法與測試技術：1、分析方法：1）研究對象：電路的輸出與輸入之間的邏輯關系。2）分析工具：邏輯代數(shù)。采用的手段是：功能表、真值表、邏輯表達式及波形圖。2、測試技術：正確設計和安裝后，必須進行嚴格測試。3、所用儀器設備：數(shù)字電壓表，電子示波器（看波形）§1.3數(shù)制

一、十進制：就是以10為基數(shù)的計數(shù)體制。1、位權（權）10n；對于任意一個十進制數(shù)N可用權展開式表示為：ki---數(shù)字符號（0~9），n---整數(shù)部分的位數(shù)，m---小數(shù)部分的位數(shù)。2、例：用權表示4567；435.86;(4567)10=4103+5102+6101+7100二、二進制：就是以2為基數(shù)的計數(shù)體制。1、位權（權）：對于任意一個二進制數(shù)用權展開為：Ki數(shù)字（0，1），n---整數(shù)部分的位數(shù)，m---小數(shù)部分的位數(shù)。2、例：（1011.011)2;3、波形表示：20表1位，21表2位，22表4位，23表位。

4、數(shù)據(jù)的傳輸：串行的方式：所需設備簡單，只需一根導線和一共同接地端即可，每傳送1位數(shù)據(jù)需要一個時鐘周期。并行的方式：速度快。

5、優(yōu)點：裝置簡單可靠，所用元件少，只有兩個數(shù)碼0和1；運算規(guī)則簡單，操作方便。

6、缺點：表示一個數(shù)時，位數(shù)多。

三、十~二進制之間的轉換：

1、二進制數(shù)轉換成十進制數(shù)只要將二進制數(shù)寫成按權展開式并相乘后相加。

2、十進制轉換成二進制數(shù)時，需將待轉換的數(shù)分成整數(shù)部分和小數(shù)部分，并分別加以轉換。整數(shù)部分采用“除2取余”法進行轉換，一直除到商為零，從下向上。小數(shù)部分采用“乘2取整”法進行轉換，直到小數(shù)部分為0或達到所要求的精度，式中的整數(shù)不參加連乘，從上向下。

例：二進制變十進制：（1011.011)2=

例：十進制數(shù)變二進制數(shù)：（25）10=

(133)10=;57;0.706四、十六進制和八進制1、十六進制：以十六為基數(shù)的計數(shù)體制。2、位權。3、將二進制轉換成八進制或十六進制數(shù)的方法是：從小數(shù)點開始，分別向左、右按3位（轉換成八進制）或4位（轉換成十六進制）分組，最后不滿3位或4位的，則需加0，將每組以對應的八進制數(shù)或十六進制數(shù)代替，即為等值的八進制數(shù)和十六進制數(shù)。將八進制和十六進制數(shù)轉換成二進制數(shù)時是上述的逆過程。(10011100101101001000)2=()16(4E6)H=()D(10011100101101001000)B=()O(F156)H=()B五、其它進制的轉換：1、將十進制數(shù)轉換成為十六進制數(shù)時，先轉換成二進制數(shù)，再轉換成十六進制。2、兩種任意，進制數(shù)之間的轉換可把進制數(shù)用多項式替代法轉換為十進制數(shù)，再把十進制數(shù)利用基數(shù)除乘法轉換成為進制的數(shù)。詳見（曹國清主編的數(shù)字電路與邏輯設計）。六、二進制數(shù)的算術運算參閱附錄A。七、幾種數(shù)制之間的關系對照表：§1.4二進制碼一、若所需編碼的信息有N項，則需用的二進制數(shù)碼的位數(shù)n應滿足如下關系：2nN。二、二---十進制碼（BCD碼）又稱8421BCD碼。三、8421BCD碼由4位二進制數(shù)的00000到111115，16種組合中的前10種組合，即0000（0）~1001（9），其余6種組合是無效的。每一位的權是固定不變的，它屬于恒權代碼。取前五種和后五種組合構成的二---十進制碼又稱2421BCD碼。四、余3碼是由8421碼加3（