电子技术基础·数字部分
《电子技术基础》数字部分第五版课后答案
第一章数字逻辑习题1．1数字电路与数字信号1.1.2图形代表的二进制数0101101001．1．4一周期性数字波形如图题所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比例MSB LSB0121112（ms）解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10%1.2数制2−1.2.2将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数（要求转换误差不大于4（2）127（4）2.718解：（2）（127）D=72-1=（10000000）B-1=（1111111）B=（177）O=（7F）H（4）（2.718）D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H1.4二进制代码1.4.1将下列十进制数转换为8421BCD码：（1）43（3）254.25解：（43）D=（01000011）BCD1.4.3试用十六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示：P28（1）+（2）@（3）you(4)43解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码，然后将二进制码转换为十六进制数表示。
（1）“+”的ASCⅡ码为0101011，则（00101011）B=（2B）H（2）@的ASCⅡ码为1000000,(01000000)B=(40)H(3)you的ASCⅡ码为本1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为79,6F,75(4)43的ASCⅡ码为0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为34,331.6逻辑函数及其表示方法1.6.1在图题1.6.1中，已知输入信号A，B`的波形，画出各门电路输出L的波形。
解:(a)为与非，(b)为同或非，即异或第二章逻辑代数习题解答2.1.1用真值表证明下列恒等式(3)A B AB AB ⊕=+（A⊕B）=AB+AB 解：真值表如下A B A B⊕ABAB A B⊕AB +AB00010110110000101000011111由最右边2栏可知，A B ⊕与AB +AB 的真值表完全相同。
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
《电子技术基础(数字部分)》课程标准
《电子技术基础（数字部分）》课程标准适用专业：应用电子技术等专业课程类别：专业基础课程参考学时：74 参考学分：4.51、课程定位和课程设计1.1 课程性质与作用《电子技术基础（数字部分）》课程是面向应用电子技术专业、测控仪器与仪表专业和生产过程自动化技术专业的专业主干课程。
通过本课程的学习，从培养学生的基本技能入手，提高学生分析问题、解决问题以及实践应用能力，为学习其它有关课程和毕业后从事电子技术、测控技术、自动化以及计算机应用技术方面的工作打下必要的基础。
本课程是在学习完前导课程《电工技术》的基础上开设的，学生在掌握基本电工技术和模拟电子技术的基本原理之后，为《单片机及接口技术》、《电子产品设计制作》、《CPLD应用技术实训》等后续课程的学习奠定了良好的基础。
1.2 课程设计理念课程设计、建设和实施过程中，贯彻以下教育理念：终身学习的教育观：在现代信息社会，高等职业教育的目标已经由单一的满足上岗要求，走向贯穿职业生涯、适应社会发展，由终结教育演变为终身教育，职业能力的内涵已由狭义的职业技能拓展到兼具任务能力和整体能力的综合素质。
因此教师应从传授者变为引导者，使“教学”向“学习”转换，引导学生变成自我教育的主体，掌握终身学习的能力。
多元智能的学生观：高职学生不仅在学习基础、专业层次、应用导向上区别于本科院校，而且内部还存在多元性、差异化的智能结构、自我定位和心理调适能力。
教育者要因材施教，在保持职业教育共性的同时，尽力发掘学生潜能，发展个性；让学生体验开启智慧和增强自信的经历，培养能适应社会、适应各类专门岗位的人才。
行动导向的教学观：学生作为学习的行动主体，要以职业情境中的行动能力为目标，以基于岗位能力需求的学习情境中的行动过程为途径，实现行动过程与学习过程的统一。
通过师生间互动合作，建构属于自己的经验和知识体系。
只有在教学中重视实践能力的培养，培养出来的学生才能具有较强的动手能力，实现“零距离”上岗。
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。
华中科技大学电子技术基础 数字部分 课件
如N个NMOS 管串联?
与非门
A& B
Y = AB
2. CMOS 与门 Y = AB = AB
+VDD
vO / V
TP
VDD A B
电压传输特性
+
vI
-
iD
vO
TN
C
0
DE F
VTH
vI / V
CA阈DB值、段电E：F压：段：
iD / mA
C D 电流传输特性
管截的止T漏状VNT、极态HTT=电，Np0、流均故.5T达导VPi总DD到通D≈有最，0一大流。个值过为两iD = iD（（maVx)D。D = 3 ~ 18 V）
P 沟道增强型 MOS 管: VGS <0
VGS > VTP VGS < VTP
MOS管导通 MOS管截止
5). MOS管的开关作用
a)N 沟道增强型 MOS 管)：
+VDD 导通
截止
RD
D G
vD
ROON约在1k以
内，与GVGS的
vO
vI
D vO vI
B
v CI RON 大小有关. CI
I
G 栅极S与衬底之间存
VNL =VIL(max)－VOL(max)
VOH VOH min
VIH
VNH
驱动门
VIH min负载门
VIL max
VOL V maxNL
VOL
VIL
3.传输延迟时间
传输延迟时间是表征门电路开关速度 的参数，它说明门电路在输入脉冲波
CMOS电路传输延迟时间
形的作用下，其输出波形相对于输入 波形延迟了多长的时间。
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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——数字部分 信息工程学院 电子技术基础课程组
登录电子技术教学平台：武汉理工大学→网络学堂→网络教学平 台→用学号作为用户名和密码登录→申请选吴友宇老师的数字电 子技术课程，等审批后即可。或直接通过以下网址进入再登录， http://202.114.88.53/eol2005/homepage/whut/
C1
0
P 20
0 1
0
21 1
0 22 1
0 23 1
0 24 1
0 25 1
0 26 1
0 27 1
0
1
2
3
(LSB)
(MSB)
4
5
6
7
并行数据
1.2.3 二-十进制之间的转换
1)十进制数转换成二进制数
整数部分 小数部分
1.2 数制
a. 整数的转换
方法：“辗转相除”法:将十进制数连续不断地除以2 , 直至 商为零，所得余数由低位到高位排列（逆序读取余数），即 为所求二进制数.
22 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
MSB 23 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
十进制 数
4、 二进制数据的传输 （1）二进制数据的串行传输
计计算算机机
A
A
0 11 0 110 0
将以器件为基础，以信号为主线，研究数字信号传输、变换、 产生等各种数字电路的工作原理，特点及其性能指标。
内容涉及相关器件、功能电路及系统。
硬件 处理数字信号的电子电路及其逻辑功能 数字电路的分析方法 数字电路的设计方法 各种典型器件在电子系统中的应用
软件 系统分析、设计的软件工具——ABEL、VHDL、 VerlogHDL、EDA工具软件QuartusII等
1.2 数制
例1.2.2 将十进制数(37)D转换为二进制数。 解：根据上述原理，可将(37)D按如下的步骤转换为二进制数
晶体管时代 电流控制器件 半导体技术
半导体二极管、 三极管器件
1.1数字电路与数字信号
半导体集成电路
1.1数字电路与数字信号
1.1数字电路与数字信号
电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代 a)传统的设计方法： 采用自下而上的设计方法；由人工组装,经反复调试、验证、 修改完成。所用的元器件较多，电路可靠性差,设计周期长。
1.1数字电路与数字信号
3、数字电路的分析、设计与测试 (1)数字电路的分析方法 数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。
分析工具：逻辑代数。 电路的逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图表 示。
(2) 数字电路的设计方法
数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发，选择适当的逻辑 器件，设计出符合要求的逻辑电路。
例如：1+1=
10 = 1×21 + 0×20
二进制数的一般表达式为: 系数
( N )B K i 2i
i
各位的权都是2的幂。
位权
1.2 数制
2、 二进制的优点
（1）易于电路表达---0、1两个值，可以用管子的导 通或截止，
灯泡的亮或灭、继电器触点的闭合或断开来表示。
VDD
VCC
iD/mA 可变电阻区
前言
4.课程的学习方法及基本要求
打好基础、 关注发展、 主动更新、 注重实践 a、掌握基本概念、基本电路和基本分析、设计方法 b、具有独立的应用所学的知识去分析和解决数字电路的 实际问题的能力。 （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）本课程实践性很强。应重视习题、基础实验和课程设计等 实践性环节。 （4）注意加强查阅数字集成电路产品手册等技术资料的能力。
vI
Rd
iC
vO VCC
Rc
VGS4
饱和区
VGS3 VGS2
O
VGS1
截止区
v DS / V
Rb vI
Rc vo
vCE VCC
（2）二进制数字装置所用元件少,电路简单、可靠 。
（3）基本运算规则简单, 运算操作方便。
3、二进制数波形表示
1.2 数制
LSB 20 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 21 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
1.1数字电路与数字信号
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 ， 1 0 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
设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。
1.1数字电路与数字信号 1.1.3 数字信号与数字信号
1. 模拟信号 ---时间和数值均连续变化的电信号，如正弦波、三角波等
u
O
t
u
O t
1.1数字电路与数字信号
2、数字信号 ---在时间上和数值上均是离散的信号。
数字信号波形 •数字电路和模拟电路：工作信号，研究的对象不同， 分析、设计方法以及所用的数学工具也相应不同
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
1.1数字电路与数字信号
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。
计计算算机机
B
B
1.2 数制
串行数据传输
1
CP 0
0
1
2
3
4
5
6
7
串行数据
1 MSB 0
LSB
0
0
1
1
0
1
1
0
1.2 数制
（2）二进制数据的并行传输
将一组二进制数据所有位同时传送。
传送速率快,但数据线较多，而且发送和接收设备较复杂。
计算机
MSB
0 0 1 1 0 1 1 0
LSB
并行数据传输 打印机
分类
小规模 中规模 大规模 超大规模
甚大规模
门的个数
典型集成电路
最多12个 12~99 100~9999
逻辑门、触发器 计数器、加法器 小型存储器、门阵列
Hale Waihona Puke 10,000~99,999 大型存储器、微处理器
106以上
可编程逻辑器件、多功能专用集成 电路
1.1数字电路与数字信号
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
--数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
•从电路的形式不同， --数字电路可分为集成电路和分立电路
•从器件不同 --数字电路可分为TTL 和 CMOS电路
•从集成度不同 --数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超
大规模和甚大规模五类。
1.1数字电路与数字信号
集成度:每一芯片所包含的门个数
1、设计： 在计算机上利用软件平台进行设计
设计方法
原理图设计 VerlogHDL语言设计 状态机设计
2、仿真
1.1数字电路与数字信号
3、下载
下载线
4、验证结果
实验板
数字技术的应用 •计算机
1.1数字电路与数字信号
智能仪器
数码相机
1.1数字电路与数字信号
1.1.2、数字集成电路的分类及特点
1、数字集成电路的分类 根据电路的结构特点及其对输入信号的响应规则的不同，
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
1.2 数制
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”。
1.数字逻辑基础
1.数字逻辑基础
1.1 数字电路与数字信号 1.2 数制 1.3 二进制数的算术运算 1.4 二进制代码 1.5 二值逻辑变量与基本逻辑运算 1.6 逻辑函数及其表示方法
作业：1.2.2, 1.4.1, 1.6.1
1.数字逻辑基础
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 1.1.2 数字集成电路的分类及特点 1.1.3 模拟信号与数字信号 1.1.4 数字信号的描述方法
学好本课程之后，能够对一般性的，常用的，数字电子电路 进行分析，调试，同时对简单的单元电路进行设计。
前言
5. 参考书
•康华光.电子技术基础,数字部分,第四版.高教出版社 •阎石.数字电子技术基础,第四版.高等教育出版社 •蔡惟铮.基础电子技术,集成电子技术.高等教育出版社
•郑家龙,王小海.集成电子技术基础教程.高等教育出版社 •电子工程手册编委会．中外集成电路简明速查手册-TTL、 CMOS．电子工业出版社 •王金明,杨吉斌．数字系统设计与VerliogHDL .电子工业出版社 •罗杰、谭力编．数字ASIC设计 • 有关书的习题解答等。