电子技术数字部分
电工学(下册第七版)电子技术数字部分
2. ―或”逻辑关系
A + 220V
状态表
B
A
Y 0 0 1 1
B
0 1 0 1
Y
0 1 1 1
-
逻辑表达式： Y = A + B
“或”逻辑关系是指当决定某事件的条件之 一具备时，该事件就发生。
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3. ―非”逻辑关系
+ 220V -
基本逻辑关系为“与”、“或”、“非” 三种。 下面通过例子说明逻辑电路的概念及“与”、
“或”、“非”的意义。
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1. ―与”逻辑关系
+ 220V -
A
B
状态表
A
Y 0 0 1 1
B
0 1 0 1
Y
0 0 0 1
逻辑表达式： Y = A „ B
“与”逻辑关系是指当决定某事件的条件全部 具备时，该事件才发生。 设：开关断开、灯不亮用逻辑 “0”表示，开关 闭合、灯亮用 逻辑“1”表示。
2
2 2
2
十进制数转换成二进制数 ② 小数转换——乘2取整法 0.706 2 = 1.412 0.412 2 = 0.824 0.824 2 = 1.648 0.648 2 = 1.296 0.296 2 = 0.592 取 1 K－ 1 取 0 K－ 2 取 1 K－ 3 取 1 K－ 4 取 0 K－ 5
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高电平
电平的高低 一般用“1”和 “0”两种状态 区别，若规定 高电平为“1”， 低电平为“0” 则称为正逻辑。 反之则称为负 逻辑。若无特 殊说明，均采 用正逻辑。
电子技术基础(数字部分)
= 0V
C
电容充电
vC vO
vI
当 v I =V 时， TH
vI
v O1
迅速使G1导通、 G2截止
vO1 =0 vO2=1 电路进入第二暂态
G1 TP D1 vI D2 TN R vO1 D3 充电 vO2 D4 TN TP G2 VDD
v O 1=0
vI
VDD VTH 0
Байду номын сангаас
v O =1
t
vO
C
VDD 0
Q L L L L
Q
H H H H
不可触发，保持稳态不变
B为高电平，且A1、A2中有一个 或两个为下降沿， 剩下的为高 电平时电路被触发 A1、A2中有一个或两个为低电平，
L
L
在B端输入上升沿时电路被触发
输入控制电路中锁存器的作用？
A1和A2是两个下降沿有效的触发信号输入端，B是上升沿有效的触发信号输入端。
G1 vI G2 vO1 R
G1 G2 TP D3 v O1 D2 TN TN vO +VDD
1
1
C
vO
D1
TP
vI
R
D4
组成的多谐振荡器
VC C
2. 工作原理
（1）第一暂稳态（初态）电容充电，电路自动翻转到第二暂稳态 电路初态：v =1 v O =0 （是偶然的） v 假定 VTH VDD / 2
CMOS或非门构成的微分型 单稳态触发器
稳态为0
vO1 vO 1 D vI2 vC R VDD C G2
vO 1 D vI2 R
G1 1 vI Cd vd Rd
G1 & vI Cd vd Rd
现代电子技术基础(数字部分)知识点
一、数电知识要点第一章 数制与编码1、码制：各种码制之间的转换(整数,小数)2、带符号数的原码、反码和反码3、二进制编码：自然二进制码、格雷码4、BCD 码：8421BCD 码、余三码等第二章 逻辑函数及其化简1、逻辑代数的基本运算及复合运算：与、或、非、与非、或非、异或、同或与运算： 全1得1，有0得0；或运算：有1得1，全0得0； 非运算：10 01==异或：相同得0，相异得1同或：相同得1，相异得02、逻辑运算基本公式及常用规则：1) 十个基本公式2) 逻辑运算常用规则：代入规则；反演规则；对偶规则3、逻辑函数表示方法1）真值表2）逻辑函数表达式：与或表达式；或与表达式；与非-与非表达式；或非-或非表达式；最小项表达式；最大项表达式（概念、性质、两者之间的关系）3）逻辑电路图(与电路分析设计结合)：由逻辑表达式到电路图；由电路图写逻辑表达式；4）卡诺图（化简：最多四变量）求逻辑函数的最简与或表达式和或与表达式第三章组合逻辑电路1、集成电路主要电气指标：输入/输出电压；输入/输出电流；噪声容限；扇出系数；输出结构：推拉式输出；开路输出；三态输出2、常用组合逻辑模块3-8译码器、数据选择器、加法器、数值比较器3、组合逻辑电路分析分析步骤：1）由给定的逻辑图逐级写出逻辑函数表达式；2)由逻辑表达式列出真值表；3)分析、归纳电路的逻辑功能。
4、组合电路的设计设计步骤：列真值表—写出适当的逻辑表达式—画电路图。
其中第二步写逻辑表达式时根据设计要求有所不同：1)用门电路设计：与或电路/与非-与非电路：卡诺图化简求最简与或表达式或与电路/或非-或非电路：卡诺图化简求最简或与表达式2)用3-8译码器+与非门设计：写最小项表达式3)用3-8译码器+与门设计：写最大项表达式4)用数据选择器设计：通过卡诺图降维得出数据选择器的各位地址信号Ai和各路数据Di的表达式5、逻辑险象的判别和消除第四章时序电路分析1、各类触发器的特性方程、约束方程、状态表、状态图(RS,JK,D)2、集成计数器74163工作原理、功能及应用（如何构成任意模的计数器、序列信号发生器）3、时序电路的分析1)由触发器构成的米里型/莫尔型同步时序电路的分析步骤：分析电路类型—写激励方程和输出方程—求次态方程—状态表、状态图—功能。
电子技术基础数字部分
数字部分是电子技术基础中的一个重要组成部分，涉及数字电路和数字系统的基本原理和应用。
以下是数字部分的主要内容：
二进制系统：介绍二进制数的表示方法、二进制运算和逻辑运算。
逻辑门电路：介绍逻辑门的基本类型，包括与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等，以及它们的真值表和逻辑功能。
组合逻辑电路：介绍由逻辑门组成的组合逻辑电路，包括多路选择器、译码器、编码器、加法器和比较器等，以及它们的设计和应用。
时序逻辑电路：介绍由触发器构成的时序逻辑电路，包括RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等，以及它们的工作原理和应用。
计数器和时钟：介绍二进制计数器、同步计数器和异步计数器的原理和设计，以及时钟信号的生成和应用。
存储器：介绍存储器的基本类型，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM），以及它们的特点、应用和工作原理。
数字系统：介绍数字系统的组成和层次结构，包括数据表示、编码和解码，数字信号处理和数字通信等。
数字信号处理：介绍数字信号处理的基本原理和方法，包括数字滤波、频谱分析、离散傅里叶变换和数字信号处理器（DSP）的应用。
数字通信：介绍数字通信的基本原理和技术，包括数字调制、数字解调、误码控制和数字传输系统等。
以上是电子技术基础中数字部分的主要内容。
深入学习和理解这些知识将有助于理解和设计数字电路和数字系统，以及应用于电子设备和通信领域中的相关技术和应用。
电子技术基础数字部分康光华主编课件 189 优质课件
触发器的新状态由CP脉冲下降沿到来之前的R、S信 号决定。
优点：克服了空翻，提高了工作的可靠性。
2019/11/18
9
3. 功能表（只在CP从1变为0时有效）
由于触发器接受输入信号及状态的翻转均是在 CP20脉19/1冲1/18 上升沿前后完成的，故称为边沿触发器。 19
3. 时序图
当CP图从4-01变4 为维1持时—，阻Q塞将边由沿CDP触上发升器沿时到序图来之前一
瞬201间9/11D/18 的状态决定。
20
2. 工作原理 3. 功能表（在CP=1期间有效）
现态：CP脉冲作用前触发器的原状态，用Qn表示； 次态：CP脉冲作用后触发器的新状态，用Qn+1表示。
表4-2 同步RS触发器功能表
R为高电平 有效触发
R、S不允许
同时有效
S为高电平
2019/11/18
有效触发
5
4. 工作波形（又称为时序图，设初态为0 ）
4.2 同步触发器
4.2.1 同步RS触发器 4.2.2 主从RS触发器 4.2.3 CMOS主从D触发器 4.2.4 边沿D触发器
2019/11/18
1
复习
触发器有什么特点？ 请画出与非门实现的基本ＲＳ触发器的电路图。 请列出基本ＲＳ触发器的功能表。 什么叫现态？次态？ 基本RS触发器的触发方式？
2019/11/18
14
可知，工作过程分为两步：
第一步，CP=1时，主触发器接收D的信号，并有 Q′=D，而从触发器是维持原来的状态不变。
康华光《电子技术基础-数字部分》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
第1章 数字逻辑概论1.1 复习笔记一、模拟信号与数字信号 1．模拟信号和数字信号 （1）模拟信号在时间上连续变化，幅值上也连续取值的物理量称为模拟量，表示模拟量的信号称为模拟信号，处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。
（2）数字信号 与模拟量相对应，在一系列离散的时刻取值，取值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍，即时间离散、数值也离散的信号。
表示数字量的信号称为数字信号，工作于数字信号下的电子电路称为数字电路。
（3）模拟量的数字表示①对模拟信号取样，通过取样电路后变成时间离散、幅值连续的取样信号； ②对取样信号进行量化即数字化；③对得到的数字量进行编码，生成用0和1表示的数字信号。
2．数字信号的描述方法（1）二值数字逻辑和逻辑电平在数字电路中，可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小，也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。
在电路中，当信号电压在3.5～5 V 范围内表示高电平；在0～1.5 V 范围内表示低电平。
以高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态。
（2）数字波形①数字波形的两种类型非归零码：在一个时间拍内用高电平代表1，低电平代表0。
归零码：在一个时间拍内有脉冲代表1，无脉冲代表0。
②周期性和非周期性周期性数字波形常用周期T 和频率f 来描述。
脉冲波形的脉冲宽度用W t 表示，所以占空比100%t q T=⨯W③实际数字信号波形在实际的数字系统中，数字信号并不理想。
当从低电平跳变到高电平，或从高电平跳到低电平时，边沿没有那么陡峭，而要经历一个过渡过程。
图1-1为非理想脉冲波形。
图1-1 非理想脉冲波形④时序图：表示各信号之间时序关系的波形图称为时序图。
二、数制 1．十进制以10为基数的计数体制称为十进制，其计数规律为“逢十进一”。
任意十进制可表示为：()10iDii N K ∞=-∞=⨯∑式中，i K 可以是0～9中任何一个数字。
如果将上式中的10用字母R 代替，则可以得到任意进制数的表达式：()iR ii N K R ∞=-∞=⨯∑2．二进制（1）二进制的表示方法以2为基数的计数体制称为二进制，其只有0和1两个数码，计数规律为“逢二进一”。
电子技术基础数字部分
电子技术基础数字部分
数字部分是指在电子技术中涉及到数字信号处理、数字电路设计等方面的知识。
以下是一些电子技术基础数字部分的主要内容：
1. 二进制系统：了解二进制表示法、二进制转换和二进制的基本运算。
2. 布尔代数：了解布尔运算、逻辑门及其真值表、卡诺图和布尔表达式等。
3. 組合逻辑电路设计：了解数制转换、编码器、译码器、多路选择器、加法器、减法器、挑选器、计数器和寄存器等。
4. 时序逻辑电路设计：了解触发器、时钟、状态机、计时器和定时器等。
5. 数字信号处理：了解数字信号的采样与量化、离散傅里叶变换、数字滤波器和数字信号传输等。
6. 数字集成电路：了解数字集成电路的设计和应用，例如门电路、触发器、存储器、ALU和微处理器等。
7. 数字系统设计：了解数字系统的设计方法和技术，如采样和保持电路、时钟和定时电路、数据转换电路和控制电路等。
8. FPGA和CPLD：了解可编程逻辑器件的架构、编程语言和设计流程，并能进行基本的FPGA和CPLD设计。
以上是电子技术基础数字部分的一些主要内容。
掌握这些知识可以帮助你理解和设计数字电路，并为深入学习更高级的数字电路和系统提供基础。
电子行业电子技术数字部分
电子行业电子技术数字部分1. 引言电子行业是一个充满创新和快速发展的行业，而电子技术作为电子行业的核心技术之一，起到了至关重要的作用。
电子技术的数字部分尤为重要，它涵盖了数字电路设计、数字信号处理、数字通信等方面的内容。
本文将介绍电子行业电子技术数字部分的主要内容，并讨论其在电子行业中的应用和未来发展方向。
2. 数字电路设计数字电路设计是电子技术数字部分的重要组成部分。
它涉及到数字电路的设计、实现和测试等方面的内容。
数字电路由逻辑门、触发器、时钟信号等基本元件组成，通过组合和时序逻辑电路的设计，可以实现各种功能电路，如计算机的中央处理器、存储器等。
在数字电路设计中，常用的设计方法有门级设计、寄存器传输级设计和高级级设计。
门级设计是最基本的设计方法，将逻辑运算通过逻辑门的组合来实现。
寄存器传输级设计在门级设计的基础上引入了寄存器和触发器，可以实现更复杂的功能。
高级级设计则使用高级语言（如Verilog、VHDL）描述电路的功能和行为，通过软件工具自动生成电路结构。
数字电路设计在电子行业中的应用非常广泛。
它广泛应用于计算机、通信设备、消费电子产品等领域。
例如，在计算机中，中央处理器是一个由大量的数字电路组成的芯片，它负责处理计算机的指令和数据。
在通信设备中，数字信号处理器是一个关键的组件，它可以对信号进行数字处理和编解码，实现高效的通信。
3. 数字信号处理数字信号处理是电子技术数字部分的另一个重要领域。
它涉及到对信号进行采样、量化、编码、数字滤波、频谱分析等一系列处理方法。
数字信号处理可以处理各种类型的信号，如语音、图像、视频等。
在数字信号处理中，常用的技术有离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、滤波器设计等。
DFT可以将时域信号转换为频域信号，通过频谱分析可以获得信号的频率和能量分布。
FFT是一种高效的计算DFT的算法，广泛应用于音频处理、图像处理等领域。
滤波器设计可以对信号进行滤波，抑制噪声和干扰，提高信号质量。
电子技术基础数字部分第六版
4000系列
速度慢 与TTL不兼容 抗干扰 功耗低
74HC 74HCT
速度加快 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低
74VHC 74VHCT
速度两倍于74HC 与TTL兼容 负载能力强 抗干扰 功耗低
74LVC 74AUC
低(超低)电压 速度更加快 负载能力强 抗干扰 功耗低
2.TTL 集成电路: 广泛应用于中大规模集成电路
(1) VGS 控制沟道的导电性 vGS=0, vDS0, 等效背靠背连接的两个二极管, iD0。
vGS>0, 建立电场 反型层 vDS>0, iD 0。
沟道建立的最小 vGS 值称为开启电压 VT.
V DS
S
V GS G
D
N
N
P
n-沟 道
B 10
1. N沟道增强型MOS管的结构和工作原理
1. CMOS漏极开路门
1.）CMOS漏极开路门的提出 A
B
输出短接，在一定情况下会产
生低阻通路，大电流有可能导 致器件的损毁，并且无法确定 C
D
输出是高电平还是低电平。
VDD
T P1
TN1
1
与非门 G1
VDD
T P2
0
TN2
与非门 G2
35
（2）漏极开路门的结构与逻辑符号
漏极开路门输出连接
电路
逻辑符号
31
3.3.1 输入保护电路和缓冲电路
采用缓冲电路能统一参数，使不同内部逻辑集成逻辑门电路 具有相同的输入和输出特性。
VDD
vi
基本逻辑
vo
功能电路
输入保护缓冲电路 基本逻辑功能电路 输出缓冲电路
32
《电子技术基础-数字部分》
《电子技术基础-数字部分》一、基础知识1、代数逻辑进制与码1)二进制(B)八进制(O) 十进制(D) 十六进制(H)2) BCD码公式定理反演规则(必考)1)与、或互换2)0、1互换3)原变量、反变量互换不属于单个变量上的非号要保留不变对偶规则(必考)a. 与、或互换b. 0、1互换 代数化简(大题) 并项法: A+Ā=1 吸收法: A+AB=A 消去法: A+AB=A+B 卡诺图化简(大题)写出最小项表达式 填卡诺图 合并最小项 将包围圈相加2、逻辑门1） OC 门－－－TTL （集电极开路门）指TTL 门电路输出级BJT 管的集电极是开路的 OC 门必须外接负载电阻和电源才能正常工作OD 门（漏极开路门）: 指CMOS 门输出电路只有NMOS 管, 并且漏极是开路的 与OD 门相比可以承受较高的电压和较大的电流 2） 三态门－－－TSL输出除了输出高、低电平外, 还具有高输出阻抗的第三状态,称为高阻态, 又称为禁止态3） CMOS 传输门①既可以传输数字信号, 又可以传输模拟信号 ②传输门的输入和输出可以互换OC 门 传输门1）扇入扇入数=输入端的个数, 3输入, 则Ni=32）扇出扇出No ——驱动同类门的个数（有两种情况）:①拉电流②灌电流如果NOL ≠NOH,则No取二者中的最小值二、组合电路1、分析(大题)①由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式②对表达式进行化简③列出真值表④由真值表总结出逻辑功能2、设计(大题)①电路功能描述②真值表(关于A.B.Y等要有文字说明)③逻辑表达式或卡诺图④最简与或表达式⑤逻辑变换(例如, 变换为用与非门实现)⑥逻辑电路图3、集成模块运用(大题)1)编码器(CD4532)编码:把二进制码按一定规律编排, 为每组代码赋予特定的含义CD4532:8线-3线优先编码器功能表：2)译码器(74x138)译码:将具有特定含义的二进制编码进行辨别, 并转换成控制信号74x138:3线－8线译码器功能表扩展使用:3)数据选择器(74x151)数据选择:根据地址选择码从多路输入数据中选择一路, 送到唯一的公共数据通道上输出74x151:8选1数据选择器功能表：扩展使用:4)数值比较器(74x85)数值比较器——用来比较多个数值的大小的数字逻辑电路74x85:四位数值比较器功能表：扩展使用:串联方式(8位数值比较器)5)算术运算器(74x283)半加器: 两个 1 位二进制数相加不考虑低位进位全加器: 被加数、加数和低位来的进位信号相加74x283:四位二进制全加器功能表：三、触发器触发器: 脉冲边沿敏感的存储单元电路1、考试重点：各触发器应用, 绘制波形图(必考)2、SR触发器（下降沿有效）特性方程: 功能表: 逻辑符号:3、JK 触发器（下降沿有效）(重点)特性方程:功能表:逻辑符号:nn n QK Q J Q+=+1⎩⎨⎧=+=+0SR Q R S Q n 1n4、D 触发器（上升沿有效）特性方程:功能表:逻辑符号:5、T 触发器（下降沿有效）特性方程:功能表:逻辑符号:四、时序电路1.分析(大题)2.设计(大题)1) 分析逻辑功能要求, 画出状态表（状态图）； 2) 复合卡诺图；3) 给出输出方程、状态方程、驱动方程； 4) 画出逻辑电路图；5) 检察逻辑功能和自启动特性。
电子技术基础数字部分
电子技术基础数字部分
电子技术基础是在电工基础上的一门学科。
电子技术基础是在电工基础上的一门学科，尤其是模拟部分有很多电路要分析，所以电工基础要学好，如果只会简单的电工基础，就要好的理解能力，比如在学半导体的时候，要知道其中载流子的运动情况，这样才能更好的理解二极管和三极管。
电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术两部分。
模拟电子技术主要包括放大、反馈、滤波、振荡四大重点。
放大器分分立元件放大器和集成放大器。
数字电子技术处理高低电平。
主要分组合逻辑电路和时序逻辑电路两大重点。
目前逻辑电路都已经实现集成化又分为TTL(晶体管—晶体管逻辑电路)和MOS逻辑电路(场效应管逻辑电路)。
电子技术基础课程包括模拟电子技术基础和数字技术基础两大部分内容。
本书采用"任务驱动法"的编写方式。
"模拟电子技术基础"部分
有三项任务:助听器、低频信号发生器、直流稳压电源的制作;"数字电子技术基础"部分有一项任务:交通灯的制作，其中包含交通灯的译码显示器、交通灯的定时器、交通灯的控制器、交通灯的秒脉冲发生器四项小任务。
相关的理论知识共分八章:半导体器件、放大电路、集成运算放大器、正弦波振荡电路、直流稳压电源、门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形电路。
每章结尾有小结、习题。
《电子技术基础》适于作为高职高专院校电气与自动化、电子、通信、计算机和机电等专业的教科书，也可作为成人高等教育相关课程的教材，以及从事电子技术工作的工程技术人员参考。
电子技术基础-数字部分康光华主编课件
从整体到局部，逐层细化，将复 杂系统分解为简单子系统。
自底向上设计方法
从局部到整体，先设计好底层模块， 再逐步向上集成。
IP核复用技术
利用已有的IP核（知识产权核）进 行系统设计，提高设计效率。
数字系统应用举例：交通信号灯控制系统
交通信号灯控制逻辑
01
根据交通规则和车流量情况，设计信号灯的控制逻辑。
硬件电路设计
02
包括信号灯驱动电路、传感器接口电路等。
软件编程实现
03
使用VHDL或Verilog等硬件描述语言进行编程实现。
数字系统应用举例：电子密码锁控制系统
密码锁控制逻辑
根据密码输入情况，控制锁的开 启或关闭。
硬件电路设计
包括键盘输入电路、显示电路、 锁控电路等。
软件编程实现
使用嵌入式C语言或汇编语言进 行编程实现。
课件按照教材的章节结构进行编排，包括数字电路基 础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器、
可编程逻辑器件、数字系统等章节。
输标02入题
每章包括本章导读、知识点讲解、例题解析、习题练 习等部分，内容丰富、详实。
01
课件还提供了丰富的实验和实践内容，帮助学生更好 地掌握数字电路的知识和技能。
04
非易失性，即断电后数据不会丢失。
02 03
ROM的工作原理
ROM在制造过程中将信息以掩膜方式写入，用户只能读取不能修改。 根据写入方式的不同，ROM可分为掩膜ROM、可编程ROM （PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）等。
ROM的应用领域
ROM广泛应用于计算机启动程序、设备驱动程序、嵌入式系统等领域， 用于存储固定不变的信息。
电子技术基础—数字部分ppt课件
S3 S2 S1 00 0 001
010
┇
111
10/13/2023
波形 正弦波 锯齿波 三角波
┇ 阶梯波
A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 H~ 0 FFH 1 0 0 H~ 1 FFH 2 0 0 H~ 2FFH ┇ 7 0 0 H~ 7 FFH
11
波形选 择开关
存八种 波形的
数据
经8位 DAC转
换成模
拟电压。
10/13/2023
图8-13 八种波形发生器电路图
256进 制计数
器
S1 、S2和S3 ：波形选择开关。 两个16进制计数器在CP脉冲的作用下，从00H~ FFH不断作周期性的计数，则相应波形的编码数据便 依次出现在数据线D0~D7上，经D/A转换后便可在输 出端得到相应波形的模拟电压输出波形。
单片容量已达64MB，并正在开发256MB的快闪 存储器。可重写编程的次数已达100万次。
10/13/2023
16
已越来越多地取代EPROM，并广泛应用于通信 设备、办公设备、医疗设备、工业控制等领域。
3. 非易失性静态读写存储器NVSRAM
由美国Dallas半导体公司推出，为封装一体化的
电池后备供电的静态读写存储器。 它以高容量长寿命锂电池为后备电源，在低功
10/13/2023
图8-14 三角波细分图
14
将这255个二进制数通过用户编程的方法，写入 对应的存储单元，如表8-3所示。将2716的高三位地 址A10A9A8取为0，则该三角波占用的地址空间为000H ~0FFH，共256个。
表8-3 三角波存储表
电子技术基础数字部分第六版教学大纲
电子技术基础数字部分第六版教学大纲一、课程目标本课程旨在使学生掌握数字电路的基础知识和设计方法，了解数字电路的应用和发展趋势，培养学生分析和解决数字电路实际问题的能力。
二、教学内容本课程主要包括以下内容：1. 数字电路基础知识1）二进制数和编码、逻辑代数基础、布尔代数定理、卡诺图。
2）数字电路元器件、数字集成电路与其逻辑功能、数字电路的触发器和寄存器。
2. 组合电路的分析与设计1）组合逻辑电路基本概念、编码器和解码器、译码器、电路的多路选择器和多路数据选择器。
2）编码器和解码器的应用、译码器和电路的多路选择器和多路数据选择器的应用。
3. 时序电路的分析与设计1）触发器和寄存器的分类及其应用、时序电路的基本模型、触发器电路应用。
2）经典的有限状态自动机的应用、基于触发器和有限状态机的同步顺序电路的设计和分析、数字电路性能指标与设计方法。
4. 计算机硬件基础1）计算机的基本组成、存储器层次结构、存储器系统设计。
2）CPU 的结构和功能、指令系统设计、系统总线、输入输出接口、计算机系统设计案例。
三、教学考核方式本课程的教学考核方式主要包括以下几种：1. 作业和考勤学生需要完成布置的各种作业和参加课堂考勤。
2. 实验课本课程设置实验课，学生需独立完成实验，并提交实验报告。
3. 学习笔记和期末考试学生需认真做好课程学习笔记，并参加本课程期末考试。
四、教学方法本课程采用理论与实践相结合的授课方式，重点围绕理论与实践相结合，注重基本知识与应用能力的结合。
1. 理论授课教师通过课件、讲义等形式进行理论授课，对学生进行知识讲解。
2. 实验授课学生参加实验课，通过实际操作强化理论知识的掌握，培养学生分析和解决实际问题的能力。
3. 课堂互动教师将鼓励学生在课堂上提出问题，解答学生的疑惑，鼓励学生积极参与课堂讨论加强理论的运用和实践能力的培养。
五、参考教材1.徐一鸿等编，数字电路与计算机组成（第五版），清华大学出版社，2014年。
电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)全书总结归纳
1. 掌握单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的逻辑功能；
2. 掌握单稳态触发器、施密特触发器MSI器件的逻辑功能和应用；
3. 理解555定时器的工作原理，掌握由555定时器组成的单稳态触 发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路结构、工作原理和参数 计算。
8. 脉冲波形的变换与产生
知识点
1. 单稳态触发器：单稳态触发器的工作特点，可重复触发和不
7. 存储器
教学要求
1. 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念；
2. 理解半导体存储器芯片的关键引脚的意义，掌握半导体存储
器的典型应用；
3. 掌握半导体存储器的扩展方法；
4. 了解存储器的组成及工作原理； 5. 了解CPLD和FPGA的基本结构及实现逻辑功能的原理。
7. 存储器
知识点
可重复触发单稳态触发器，单稳态触发器的应用。
2. 施密特触发器：同相输出和反相输出的施密特触发器，正向
阈值电压 VT+和负向阈值电压 VT-的意义。
3. 多器谐振荡：多器谐振荡的功能。 4. 555定时器：由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器 的电路、工作原理。
9. 模数与数模转换器
章节内容
2. 掌握三态门、OD门、OC门和传输门的逻辑功能和应用；
3. 掌握CMOS、TTL逻辑门电路的输入与输出电路结构，输入 端高低电平判断。 4. 掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题； 5. 了解半导体器件的开关特性以及逻辑门内部电路结构。
3. 逻辑门电路
知识点 1. CMOS电路功耗低，抗干扰能力强，广泛应用。
消除的方法。
3. 典型组合逻辑集成电路：各种 MSI 器件的功能，阅读其功能
电子技术基础数字部分
电子技术基础数字部分
电子学技术基础的数字部分，是指电子学的数字基础技术。
它是用来解决电子应用中
各种类型的问题的基本方法。
这种数字技术可以从两个方面进行研究，即硬件和软件。
硬件方面的数字技术涉及电子学的硬件方面，主要包括数字电路技术和数字电子技术。
数字电路技术包括芯片设计，电路设计，模拟数字转换，信号处理，模拟集成电路设计等。
数字电子技术主要包括程序控制，数十、万亿级计算机等。
软件方面，数字技术主要涉及编程技术，软件可靠性，图形化用户界面设计，通信协
议等以及相关的技术。
编程技术又包括编程语言，操作系统，编程规范，软件工程等。
软
件可靠性技术涉及系统分析，系统测试，自动化测试，性能测试等。
图形用户界面设计技
术涉及交互设计，界面完成等。
电子学技术基础的数字部分，是今后电子技术的关键，其中各类技术的发展将是未来
的核心。
因此，正确的认识，正确的研究和开发，将会让未来的电子技术发展更加顺利。
掌握电子学技术基础的数字部分，是未来的角色能够应对电子技术应用的新挑战，能够实
现电子技术的更新迭代发展。
电子技术基础 数字部分
模拟信号
3V 模拟输入
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
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
在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）
电压(V) 二值逻辑
电平
+5
1
H(高电平)
0
1.1 数字电路与数字信号
1.1.1 数字技术的发展及其应用
60~70代：IC技术迅速发展：SSI、MSI、LSI 、VLSI。 10万个晶体管/片。
80年代后：ULSI ，10 亿个晶体管/片 、ASIC 制作技术成熟
90年代后： 97年一片集成电路上有40亿个晶体管。
目前：芯片内部的布线细微到亚微米(0.13~0.09m)量级 微处理器的时钟频率高达3GHz（109Hz）
将来：高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路
发展特点:以电子器件的发展为基础
电子管时代
电压控制器件
电真空技术
1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管 体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在 一些大功率发射装置中使用。
晶体管时代
电流控制器 半导体技术 半导体二极管、三极管
半导体集成电路
106以上
逻辑门、触发器 计数器、加法器 小型存储器、门阵列
大型存储器、微处理器
可编程逻辑器件、多功能专用集成 电路
2．数字集成电路的特点 1)电路简单,便于大规模集成,批量生产 2)可靠性、稳定性和精度高,抗干扰能力强 3)体积小,通用性好,成本低. 4)具可编程性,可实现硬件设计软件化 5)高速度 低功耗 6)加密性好
电子技术基础数字部分
电子技术基础数字部分介绍电子技术是现代社会的重要组成部分，而其基础数字部分则是电子技术的核心。
数字部分涉及数字电路、数字信号处理以及数字系统等内容，是电子技术发展中不可或缺的一环。
本文将介绍电子技术基础数字部分的核心概念和应用。
数字电路数字电路是电子设备中进行数字信号处理的基础。
数字电路将输入的模拟信号转换为数字信号，再经过逻辑运算得到输出结果。
常见的数字电路包括门电路、寄存器、计数器和多路复用器等。
门电路门电路是数字电路中最基本的构建模块之一。
它通过逻辑门进行布尔运算，包括与门、或门和非门等。
与门将多个输入信号进行与运算，只有当所有输入信号都为真时，输出才为真。
与门可用于电路的逻辑判断和控制。
类似地，或门和非门分别进行或运算和非运算。
寄存器寄存器是一种能够存储和读取数据的数字电路。
它由触发器组成，可用于在设备中存储数据。
寄存器通常用于计算机内部的数据传输和存储。
计数器计数器是一种能够实现数字计数功能的数字电路。
常见的计数器是二进制计数器，能够按照二进制数字顺序进行计数，从0到2^n-1（n为计数器位数）。
计数器常用于时序控制和频率分频等应用。
多路复用器多路复用器是一种能够实现多路信号选择功能的数字电路。
它将多个输入信号中的一个输出到单个信号线上。
多路复用器可以通过控制信号选择要输出的输入信号，常用于数据交换和通信系统中。
数字信号处理数字信号处理（DSP）是利用数字技术对信号进行获取、处理和传输的过程。
数字技术可以实现更高的精度和更灵活的处理方式，因此在实际应用中得到广泛应用。
常见的数字信号处理技术包括滤波、采样和量化。
滤波滤波是DSP中常用的信号处理技术之一。
它通过改变信号的频谱特性来改变信号的性质。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
滤波在通信系统、音频处理和图像处理等领域中广泛应用。
采样采样是将连续型信号转换为离散型信号的过程。
在采样过程中，信号在时间上被离散抽取，形成一系列的采样点。
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数 字 控 制 计 算 机
DAC
多 路 开 关
功率放大
…
执行机构
…
功率放大 执行机构
加热炉
…
加热炉
ADC
多 路 开 关
信号放大
…
信号放大
温度传感器
…
温度传感器
7.2 D/A转换器
7.2.1 D/A转换器的基本原理 7.2.2 D/A转换器的构成
7.2.3 集成D/A转换器及其应用 退出
7.2.1R-2R 倒T形电阻网络DAC基本原理
uOR2f1V0RREF(29D928D821D120D0) V2R1E0F(29D928D821D120D0)
V＋
D9
RF
IOUT － ∞
AD7520
＋
IOUT ＋
uO
D0
VREF
…
图7-6 单极性输出数模转换应用电路
7.2.3 D/A转换器的主要性能指标
（1）分辨率 分辨率用输入二进制数的有效位数表示。在分辨率为n位的
D/A转换器中，输出电压能区分2n个不同的输入二进制代码状 态，能给出2n个不同等级的输出模拟电压。
分辨率也可以用D/A转换器的最小输出电压与最大输出电压 的比值来表示。10位D/A转换器的分辨率为：
11 0.001
2101 1023
（2）转换精度 D/A转换器的转换精度是指输出模拟电压的实际值与理想值
低 位 （ LSB）
D
D
0
1
0
1
0
1
高 位 （ MSB）
Rf
D
D
2
3
△
i∑ －∞
＋
u
O
＋
0
1
0
1
S0
S1
2R
S2
S3
2R
I0 R 2R
I1 R 2R
I2
2R R
I3
A
I0
I1
B
C
D
I2
I3
I
＋VREF
图7-2 倒T形电阻网络原理图
电子模拟开关受输入二进制数D0～D3控制，随着D为0或1， 各开关分别处于图中0和1的位置。而无论S处于何位置，其电位 均为0(运放同相端接地， 反相端虚地)，这样，从图中A、B、 C、 D各节点向里看对地的等效电阻均为R，即
1、 采样/保持电路的基本原理
uI
V
模拟信号
输入
u t 取样脉冲
－∞
A＋
＋
C 保持电容
u o ,u i u i
u o uO
0t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t1 0 t1 1t 波 形 图
采样保持电路原理
采样是在在时间上连续变化的信号中选出可供转换成数字量的有限个 点。根据采样定理，只要采样频率大于二倍的模拟信号频谱中的最高频率， 就不会丢失模拟信号所携带的信息。 这样就把一个在时间上连续变化的 模拟量变成了在时间上离散的电信号。由于每次把采样电压转换成数字量 都需要一定的时间，因此在每次采样后必须将所采得的电压保持一段时间。 完成这种功能的便是采样保持电路。图出了采样保持电路的原理电路。
R A2R/2 /RR ,R B(R AR )/2 /RR R C(R BR )/2 /RR ,R D(R CR )/2 /RR
所以电路中的电流关系如下：
I VREF R
I3
1 2
I
1 2
VREF R
, I2
1 4
I
1 4
VREF R
I1
1 8
I
1 VREF 8R
, I0
1 16
I
1 16
VREF R
如果输入的是n位二进制数，则D/A转换器 的输出电压为：
u o V 2 R n( E d n 1 F 2 n 1 d n 2 2 n 2 d 1 2 1 d 0 2 0 )
7.3 A/D转换器
7.3.1 A/D转换器的基本原理 7.3.2 A/D转换器的构成
7.3.3 集成A/D转换器及其应用 退出
电子技术2
（数字部分）
渤海职业学院机电工程系电子教研室
编制:李仕卫(讲师) 审核:阎相环(高讲)
7.1 概 述
能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器，简称 A/D转换器或ADC；能将数字量转换为模拟量的电路称为 数模转换器，简称D/A转换器或DAC。ADC和DAC是沟通 模拟电路和数字电路的桥梁，也可称之为两者之间的接口。
V5
V DD 接支 路电阻R 2
V6
C V8 V9
V 7 01
AD7520外引线图
电子模拟开关
二、 AD7520 1) 单极性输出典型D/A电路
图7-6所示是由AD7520组成的单极性输出数模转换应用电路。 电路由AD7520与求和运算放大器组成，运算放大器接成反向比 例形式，反馈电阻RF利用AD7520内部提供的10 kΩ电阻，也可 另外再串接电阻。 由前面分析可知，此电路的转换关系为
2R 2R 2R
10k 20k
… R RR
R
R
VREF
AD7520的内部电阻网络结构
IOUT1 1 IOUT2 2 GND 3
D9 4 D5
8
D7 6 D6 7 D5 8
16 RF V
1 5 VREF
10
14 V＋
13 D0
12 D 1
D1
11 D2
10 D3 9 D4
V11
V2 V3
A V1
V4 B
流入运放反相端的总电流在二进制数D控制下的表达式为
i I3D3 I2D2 I1D1 I0D0
V2RREFD3 V4RREFD2 V8RREFD1 V1R6REFD0
输出电压
V24RRE（ F 23D3 22D2 21D1 20D0）
u O i R f R 2 fV 4 R R( E 2 3 D F 3 2 2 D 2 2 1 D 1 2 0 D 0 )
7.3.1 采样、保持、和量化及编码
一、 采样、保持电路
CPS
ui(t)
S
C
dn-1
us(t) ADC的数字 …
数字量输出
化编码电路
d1
(n位)
d0
ADC 输入模拟电压采样-保持电路 采样展宽信号
模拟电子开关S在采样脉冲CPS的控制下重复接通、断开的 过程。S接通时，ui(t)对C充电，为采样过程；S断开时，C 上的电压保持不变，为保持过程。在保持过程中，采样的 模拟电压经数字化编码电路转换成一组n位的二进制数输出。
由上式可以看出，此电路完成了从数字量到模拟量的转换。倒T
形电阻网络由于其各支路电流不随开关状态而变化，有很高的
转换速度， 因此在D/A转换器中被广泛使用。
7.2.2 集成D/A转换器AD7520电路结构和应用
DD D
0
1
2
…
DD
D
7
8
9
10k RF
…
Rf
IOUT1
…
IOUT2
2R 2R 2R 2R
之差，即最大静态转换误差。 （3）输出建立时间
从输入数字信号起，到输出电压或电流到达稳定值时所需要 的时间，称为输出建立时间。
本节小结：
D/A转换器的功能是将输入的二进制数字信 号转换成相对应的模拟信号输出。D/A转换器根 据工作原理基本上可分为二进制权电阻网络D/A 转换器和T型电阻网络D/A转换器两大类。由于T 型电阻网络D/A转换器只要求两种阻值的电阻， 因此最适合于集成工艺，集成D/A转换器普遍采 用这种电路结构。