工学数字电子技术讲义印刷
数字电子技术基础(四版)课件
A BY
0 00 0 11 1 01 1 11
4 、 或逻辑符号
A ≥1 Y B
5、或逻辑运算 0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=1
三、 非运算
1 、非逻辑定义
条件具备时，事件不能发生；条件不具备时事件一定 发生。这种决定事件的因果关系称为“非逻辑关系”。
2、非逻辑真值表 AY 01 10
1.7.1 逻函的标准形式
逻函有两种标准表达形式，即最小项和最大项表达形式， 这里主要介绍最小项表达形式。
一、最小项
定义： 设某逻函有ｎ个变量，ｍ是ｎ个变量的一个乘积 项，若ｍ中每个变量以原变量或反变量的形式出现一次且只出 现一次，则ｍ称为这个逻函的一个最小项。
如：Y（A、B、C、D）＝ABCD+ABCD+ABC
7
0111 1010 0111 1101 1100 1111
8
1000 1011 1110 1110 1101 1110
9
1001 1100 1111 1111 1111 1010
权
8421
2421 2421 5211
1.2 逻辑代数中的三种基本运算
逻辑代数(布尔代数) 用来解决数字逻辑电路的分析与设计问题。
5 、 非逻辑运算
3 、非逻辑函数式 Y = A 4、 非逻辑符号 A 1 Y
0=1
1=0
四、 几种最常见的复合逻辑运算
1 、 与非 Y=A B A &Y B
ABY
0 01 0 11 1 01 1 10
3 、 同或
Y= AB+A B =A⊙B
A
Y
B
A BY
数字电子技术基础教学课件PPT
小结
日常生活中使用十进制，但在计算机中基本上使用二进制， 有时也使用八进制或十六进制。利用权展开式可将任意进制数
常用的几种 BCD 码
十进 制数 8421 BCD码 2421 BCD码 5121 BCD码 余 3码 余3 循环码
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
0000 0001 0010 0011 0100 1011 1100 1101 1110 1111
注意：如无特别说明，本课程中的BCD码一概指组合的8421BCD码。
格雷码（Gray）
任意两个相邻码组之间只有一位码元不同（0和最大 数之间也只有一位不同），因此格雷码也称为循 环码；这种编码在形成和传输时不易出错。
比如：十进制3转换为4时，对应二进制的每一位变化，都会产
生很大的尖峰电流脉冲
上述编码方式是针对 “一位” 十进制数字而言的，一个多位的十进制数 与相应的8421BCD码之间的转换关系如下例所示： 3 0 9 1 十进制数：
对应的8421BCD码：
0011
0000
1001
0001
这样得到的BCD码在存放或处理时有两种格式： • 组合BCD码格式：每位十进制数字对应的BCD编码以四个二进制位来存放； （3091）10＝（0011 0000 1001 0001）BCD • 非组合BCD码格式：每位十进制数字对应的BCD编码以八个二进制位来存放， 其中低四位存放真正的BCD码，高四位根据具体应用的不同定义为不同的 值 —— 如无特殊要求，高四位通常为全0； （3091）10＝（00000011 00000000 00001001 00000001）BCD
数字电子技术训练讲义doc - 深圳职业技术学院
《数字电子技术训练》讲义深圳职业技术学院工业中心电子技术基础教研室编印2006年1月实训一 信号灯的逻辑控制一、 实训目的1．了解逻辑控制的概念2．掌握表示逻辑控制的基本方法二、 实训设备与器件发光二极管、限流电阻、继电器两个、直流电源、导线若干三、 实训电路与说明图1.1为实训电路图。
这是一个楼房照明灯的控制电路。
设A 、B 分别代表上、下楼层的两个开关，发光二极管代表照明灯。
在楼上按下开关A ，可以将照明灯打开，在楼下闭合开关B ，又可以将灯关掉；反过来，也可以在楼下开灯，楼上关灯。
四、 实训内容与步骤（1）连接电路 表1.1 按图1.1连接好电路，注意JA 、JB 两个继电器的开关不要接错。
（2）试验开关和发光二极管的逻辑关系 接通电源，分别将开关A 、B 按表1.1的要求接通或者断开，观察发光二极管F 的亮灭情况，并填入表1.1中。
五、 实训结论与分析通过上述实训，可做如下总结：（1）实训图中，JA 和JB 分别代表继电器的两个线圈，JA K1、JB K1代表继电器的常开触点，JA K2、JB K2代表继电器的常闭触点。
在实训图所示的状态下（开关A 、B 均断开），由于没有通路给发光二极管供电，所以发光二极管灭；开关A 闭合，继电器线圈JA 通电，其常开触点JA K1闭合，常闭触点JA K2断开，JB K1 、JB K2则维持原来状态，此时图1.1最上面的一条电路连通，通过电源给发光二极管供电，发光二极管亮。
同样道理，如果只闭合开关B ，也会给发光二极管构成通路使之点亮；当开关A 、B 均闭合时，由于没有通路，所以发光二极管灭，读者可自行分析。
（2）发光二极管F 的状态，我们称为输出，是由开关A 、B 来决定的，开关A 、B 称为输入。
输出和输入是一种逻辑控制电路，而且输入量和输出量都只分别对应两种状态。
（3）从试验结果可以看出，当A 、B 同时闭合，或者同时断开，即处于相同状态时，二极管灭；相反，当A 、B 处于不同状态时，发光二极管点亮。
精选数字电子技术讲解讲义(ppt)
模拟电路研究的问题
基本电路元件: 基本模拟电路:
晶体三极管 场效应管 集成运算放大器
信号放大及运算 (信号放大、功率放大） 信号处理（采样保持、电压比较、有源滤波）
信号发生（正弦波发生器、三角波发生器、…）
数字电路研究的问题
基本电路元件
逻辑门电路
触发器
基本数字电路
组合逻辑电路
时序逻辑电路（寄存器、计数器、脉冲发生器、 脉冲整形电路）
2、仿真
3、下载
下载线
4、验证结果
实验板
数字技术的应用 计算机
智能仪器
数码相机
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
数字电路
组合逻辑电路
按电路的结构特点及对
时序逻辑电路 输入信号的响应规则
数字电路
集成电路 分立电路
按电路的形式
TTL电路 数字电路
按器件不同
CMOS电路
按集成度不同
（Electronics Design Automation)
EDA技术以计算机为基本工具、借助于软 件设计平台，自动完成数字系统的仿真、逻辑 综合、布局布线等工作。最后下载到芯片，实 现系统功能。使硬件设计软件化。
1、EDA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 (Electrnics WorkBench) VerilogHDL语言设计 状态机设计
精选数字电子技术 讲解讲义(ppt)
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
1.1.1数字技术的发展及其应用
16课时--数电实验讲义(2015-7-2)(1)课案
TPE-D型系列数字电路实验箱数字电子技术实验指导书信息学院2015 年7 月目录第一部分基础实验实验一门电路逻辑功能测试┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 实验二组合逻辑电路（逻辑运算及全加器）┄┄┄┄┄┄┄5 实验三交通灯报警电路(M u l t i s i m)┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 实验四组合逻辑功能器件的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9 实验五集成触发器的逻辑功能测试┈┈┈┄┄┈┈┈┈┈12 实验六计数、译码、显示综合实验┄┄┄┄┄┈┈┈┈┈┈┄15 实验七555时基电路的应用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 实验八D/A、A/D转换器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22第二部分设计性实验题目1编码译码显示电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目2奇/偶校验电路的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目3巡回检测电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 题目4声控开关的设计与制作┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目5篮球竞赛24秒定时电路┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目6电子密码锁┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目7简易频率计的设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 题目8多功能数字钟┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29附录一设计性实验报告格式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30 附录二本讲义所用集成块管脚排列图及部分真值┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31数字电路实验注意事项1．每次实验前，必须预习，并自行设计实验原始记录表格，提交预习报告。
2．每次实验完毕，须做好实验原始记录；关闭所有仪器的电源，关闭电源插座板上的开关；整理实验台，并在学生实验记录本上签名，并记录仪器使用情况。
该项工作作为部分成绩记入实验总成绩。
最后，经老师同意方可离开实验室。
3．做好实验总结报告，准时在下次实验时提交。
4．拨插芯片请使用专用工具，在把芯片插入插座之前，请用镊子将芯片管脚修理整齐，拨芯片须使用起拨器。
数字电子技术——第1章数字电子技术基础ppt
用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。
用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。
二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
用四位自然二进制码中的前十个码字来表示十进制数码， 因各位的权值依次为8、4、2、1，故称8421 BCD码。
整数部分采用基数连除法， 先得到的余数为低位，后得 到的余数为高位。
小数部分采用基数连乘法， 先得到的整数为高位，后得 到的整数为低位。
2 44
余数
2 22 ……… 0=K0 2 11 ……… 0=K1 2 5 ……… 1=K2 2 2 ……… 1=K3 2 1 ……… 0=K4
0 ……… 1=K5
课程说明
主要内容：
• 数字逻辑基础 • 逻辑门电路 • 组合逻辑电路 • 触发器 • 时序逻辑电路 • 半导体存储器 • 脉冲波形的产生与整形 • 可编程逻辑器件和现场可编程门阵列 • 数/模和模/数转换
课程意义：
数字电路是一门硬件方面的重要基础课。 其任务是使同学们获得数字电路的基本理论、 基本知识、基本技能，掌握数字逻辑的基本 分析方法和设计方法，培养学生分析问题、 解决问题能力以及工程实验能力。
学习本门课程应注意的问题：
• ⑴ 应着重抓好基本理论、基本知识、基 本方法的学习。
• ⑵能熟练运用数字电路的分析方法和设 计方法。
• ⑶重视实验技术。
教材及参考书：
1. 数字电子技术基础简明教程 (第二版) 余孟尝 主编 高等教育出版社 1998
数电实验讲义
数字电子技术实验讲义实验一数字电子技术实验常用仪器的使用一、实验目的：1、熟悉数字逻辑实验台的使用。
2、熟悉示波器及数字万用表的使用。
二、实验内容及步骤：1、数字逻辑实验台的使用。
2、数字万用表在数字电子技术实验中的使用。
3、使用示波器观察数字信号。
三、实验仪器：1、数字万用表。
2、数字逻辑实验台。
3、示波器。
4、集成块74LS04。
五、实验报告要求：根据实验回答问题：1、数字量与模拟量的区别是什么？2、画出用波形图表示的数字信号“1”和“0”。
3、数字逻辑实验台上的逻辑电平是高电平点亮还是低电平点亮？实验二 基本门电路的逻辑功能测试一、实验目的：1、掌握基本门电路逻辑功能的测试方法。
2、掌握基本门电路的逻辑功能。
二、实验原理：1、与非门（1）逻辑电路图 （2）逻辑表达式 B A F ∙= 2、或门（1）逻辑电路图 （2）逻辑表达式B A F +=3、异或门（1）逻辑电路图 （2）逻辑表达式B A F ⊕=三、实验内容及步骤：1、数字逻辑实验台的使用2、二输入端与非门74LS00的逻辑功能测试。
（1）填写真值表（a ）（2）按逻辑电路图（一）接好电路，在下列情况下，用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（b ）。
（74LS00引脚排列图见附录）A B Ｆ０ ０ ０ １ １ ０ １ １&A BF图≥1 F AB图（二）=1 F AB图（三）表（a ） b3、二输入端或门74LS32的逻辑功能测试。
（1）填写真值表（c ）（2）按逻辑电路图（二）接好电路，在下列情况下用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（d ）。
（74LS32引脚排列图见附录）1、二输入端异或门74LS86的逻辑功能测试。
（1）填写真值表(e)（2）按逻辑电路图(三)接好电路，在下列情况下用万用表测量悬空端和输出端的电平值填入表（f ）。
（74LS86引脚排列图见附录）A B Ｆ电位（Ｖ） 逻辑状态 电位（Ｖ） 逻辑状态 电位（Ｖ）逻辑状态0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 A B Ｆ０ ００ １１ ０１ １A B Ｆ 电位（Ｖ） 逻辑状态 电位（Ｖ） 逻辑状态 电位（Ｖ） 逻辑状态 0 0 110 00 1 1 0 1 1 A B Ｆ０ ００ １１０ １１表（b ） 表(c)表(d)表(e)四、实验仪器：1、数字万用表。
数字电子技术基础讲义
课程特点
• 专业基础（主干）课、课程实践性强
学习目的
• • • • 掌握数字电路与系统的工作原理和分析设计方法 掌握标准集成电路（74系列、4000系列）的应用 熟悉可编程逻辑器件的结构及工作原理 为进一步学习各种超大规模数字集成电路的系统 设计打下基础
教材与参考书目
教材
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 《数字电子技术》谢芳森 刘祝华 徐林 主编
参考书目
• • • • 数字电子技术基础(第五版) 阎石 高教出版社 电子技术基础（数字部分） 康华光 高教出版社 数字电子技术基础教程 夏路易 电子工业出版社 数字电子技术基础学习与解题指南 陈大钦 华中 科技大学出版社
教学内容
第一章 数字与码制 第二章 逻辑函数及其 化简 第三章 逻辑门电路 第四章 组合逻辑电路 第五章 触发器 第六章 时序逻辑电路 第七章 脉冲波形的产 生与整形 第八章 半导体存储器 第九章 基于可编程逻 辑器件的现代数字系统 设计 第十章 D/A和A/D转换 器及应用 第十一章 数字系统综 合设计
《数字电子技术》教案
(一)“数字设计”的基本概念 1、物理量 为了回答第一个问题，首先来了解一下自然界中的物理量。自然界 中有各种各样的物理量，所有的这些物理量可以被分成两大类，一类是 “模拟量”，另一类是“数字量”。 所谓“模拟量”，是指那些在一定的范围内可以连续取值的物理量。 比如：大气的温度、 车辆的速度等等（以温度为例，一天当中，某一点 的温度有一个最大值和最小值，在这个范围内任何一个值对这一天来讲
在了解了“什么是数字设计？”之后，接下来的问题是：为什么要 进行“数字（电路、系统）设计”？（或者换一个角度来说，已经在学习 模拟电路，为什么还要学习数字电路？） 任何技术的存在总要有其存在 的价值，只有这样，人们才会研究它、使用它，这个问题的答案就在于“数 字技术”有着“模拟技术”所不具备的优势。
言，这不是一种有效的状态。
解释 2：“逻辑 1”和“逻辑 0”。这里的 1 和 0 是逻辑代数中变量的取
值，与普通代数中的 1 和 0 不一样，它们无大小之分，仅仅是两个不同
的符号，可以用来代表两个不同的事物（如：数字电压信号的“高电平”
和“低电平”）。
解释 3：“正逻辑表示法”和“负逻辑表示法”。如果用“逻辑 1”表示
当我们已经回答了以上这两个问题，那么再接下来，大家想一想， 我们的问题是什么？（设问，请学生先思考）。。。。。。。。。怎样进行数字设 计？也就是数字设计的技术。不过，这个问题实在是太大了，现有的数 字设计技术的内容已经十分丰富，而且也在不断地发展当中，50 个学时 都是微不足道的。在这 50 个学时里，我们所要做的就是，坚实地迈出进 入数字世界的第一步，掌握一些基本的概念和设计技术，为将来进一步 的学习打下一个坚实的基础。
数字电子技术基础全套课件共580页
将每个十六进制数用4位二进制来书写， 其最左侧或最右侧的可以省去。
通常采用基数乘除法。
二进制数
转换
十进制数
将对应的二、十六进制数按各位权展开， 并把各位值相加。
10
1.3.1 十六进制、二进制数与十进制数间的转换
【例1-1】将二进制数(110101．101)2转换为十进制数。 解：(110101．101)2
0 …… 1 高位
小数部分
0.625
整数
×2
1.250 ……… 1 高位
0.250
×2
0.500 ……… 0（顺序）
×2
1.000 ……… 1 低位
即 (59.625)D=（101011.101)B
12
1.3.2 十进制数转换为二进制、十六进制数
【例1-4】 将十进制数（427.34357)D转换成十六进制数。
16
1.4 数字系统中数的表示方法与格式
1.4.1 十进制编码
1. 8421 BCD码 在这种编码方式中，每一位二进制代码都代表一个固定的数值，
把每一位中的1所代表的十进制数加起来，得到的结果就是它所代表 的十进制数码。由于代码中从左到右每一位中的1分别表示8、4、2、 1（权值），即从左到右，它的各位权值分别是8、4、2、1。所以把 这种代码叫做8421码。8421 BCD码是只取四位自然二进制代码的 前10种组合。
数电实验讲义 (2)
数字电子技术实验讲义万用表及实验箱使用一、万用表使用重点讲解：1、电压和电阻测量2、“HOLD”数据保持按钮3、自动关闭功能4、用完后关闭电源二、示波器的使用由学生阅读示波器使用手册完成1、校准和选择探头（P）2、观察输入信号并调出稳定波形3、精确测量输入信号的幅度、周期和频率三、实验箱的构成1、电源开关2、电源输出：要求测量数据3、数据开关：可输出高低电平。
要求测量数据。
4、逻辑开关：可输出单次脉冲。
要求测量数据。
5、元件区：介绍集成块引脚识别、判断集成块是否插好。
6、电平指示：7、数码显示8、拨码开关：9、导线：要求判断通断四、使用注意事项1、导线插拨方法2、接线和更改线路一定要关闭电源3、注意观察电源指示灯，如接通电源时指示灯变暗，说明接线有短路，应关闭电源实验课的目的是培养学生的电子电路实验研究能力，培养学生理论联系实际的能力。
使学生能根据实验结果，利用所学理论，通过分析找出内在联系。
从而对电路参数进行调整，使之符合性能要求。
在实验中培养1.正确使用常用电子仪器。
2.3.4.5.6.7.能独立写出严谨的、有理论分析的、实事求是的、文理通顺、字迹端正的实验报为了顺利完成实验任务，确保人身、设备安全，培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质，特制1.1.1 认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。
1.21.31.42.使用仪器、设备前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。
3.实验时接线要认真，相互仔细检查，确信无误才能接通电源。
初学或没有把握时应经指导教师审查同意后才能接通电源。
4.实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)，应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。
找出原因、排除故障并经指导教师同意才能再继续实验。
如果发生事故(例如元件或设备损坏)应主动填写实验事故报告单，服从实验室和指导教师对事故的处理决定(包括经济赔偿)5.6.实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果(数据、波形及其现象)。
数字电子技术讲义印刷
目录一晶体二极管、三极管开关特性实验----------------- 1及如何用它们构成限幅器与箝位器----------------------- 1二 TTL集成逻辑门的测试和使用 --------------------- 4三 CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试 ------------ 6四集电极开路（OC）逻辑门电路的应用--------------- 7五集成逻辑电路的连接和驱动----------------------- 8六组合逻辑电路实验------------------------------ 10七组合逻辑电路的设计与测试---------------------- 13八 BCD码/七段码译码器及七段码管的应用 ----------- 14九集成触发器及其应用---------------------------- 16十计数器及其应用-------------------------------- 19十一移位寄存器实验------------------------------ 20十二自激多谐振荡器实验-------------------------- 22十三单稳态触发器与施密特触发器------------------ 24——脉冲延时电路与波形整形电路---------------------- 24十四 555时基电路及其原理 ------------------------ 26十五二——十进制全加器实验---------------------- 28十六 A/D，D/A转换实验 --------------------------- 29十七数值比较器实验------------------------------ 32一晶体二极管、三极管开关特性实验及如何用它们构成限幅器与箝位器一、实验目的1.观测晶体二极管、三极管的开关特性，并认识到电路参数的改变对晶体管开关特性的影响。
精选数字电子技术讲义(ppt)
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CHale Waihona Puke K[例5.2.1] 已知电平触
O
S
t
发SR触发器的输入波
形如图所示，画出 Q
O
t
R
和Q′端的电压波形。
RD＝1
Q＝0
锁存器的0态
复位端或置0输入端
SD＝0 Q=0
Q ＝1
c . RD＝0，SD＝0
若Q＝0
SD＝0 Q =0
Q * ＝1
Q*＝0
Q-原态，Q*-新态
若Q＝1
Q * ＝0
RD＝0
Q* =0
Q*＝Q 保持原态
Q*＝1
d . RD＝1，SD＝1
1
0
Q＝Q = 0，为禁态，也称为
不定态，即RD和SD同时去掉
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触发器的分类：
1. 根据电路结构形式的不同分为： 基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器、 维持阻塞触发器、CMOS边沿触发器。
2. 根据逻辑功能的不同分为： RS触发器、 JK触发器、 T触发器、 D触发器。
3. 根据存储数据的原理不同分为: 静态触发器和动态触发器。
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2.由与非门构成：
功能表如表5.2.2所示
表5.2.2
SD RD
00 01
Q* 说明 1 ① 禁态（不定态） 1 置1(置位）
1 0 0 置0(复位） 1 1 Q 储存
[例5.1.1]已知基本RS触发器输入信号的波形， 画出输出信号波形。
电子行业数字电子技术培训讲义
电子行业数字电子技术培训讲义一、引言数字电子技术是电子行业中的核心领域之一。
它涵盖了数字系统和数字电路的设计、原理、分析和应用等方面的知识。
在电子行业中，数字电子技术的应用广泛，包括计算机、通信、嵌入式系统、自动化等领域。
本讲义旨在为电子行业从业人员提供一份全面且实用的数字电子技术培训材料，帮助他们深入理解数字电子技术的原理与应用。
二、数字电子技术概述2.1 数字电子技术的定义数字电子技术是一种使用离散的、离散时间的逻辑信号来处理和传输信息的技术。
它的基本原理是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，并通过逻辑门电路的组合与运算来完成信息的处理和传输。
2.2 数字电子技术的基本概念在数字电子技术中，有一些基本概念需要了解：•位（bit）：位是数字电子技术中信息的最小单位，表示二进制的0或1。
•字节（byte）：字节是由若干位组成的单位，通常为8位。
•电平：电平表示数字信号的不同状态，常用的有高电平（1）和低电平（0）。
•逻辑门：逻辑门是数字电路中的基本构建单元，常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
2.3 数字电子技术的特点数字电子技术具有以下几个特点：•稳定性：数字电子技术使用的逻辑门电路稳定性高，能够确保在不同环境下的可靠工作。
•可扩展性：数字电子技术的设计可以方便地扩展和升级，适应不同规模和复杂度的需求。
•可编程性：数字电子技术可以通过编程控制，实现不同功能和逻辑的应用。
•高效性：数字电子技术能够在较短的时间内完成大量的计算和数据处理工作。
三、数字电路的基本组成数字电路是数字电子技术中的重要组成部分，它由一系列的逻辑门电路组成。
常见的数字电路有与门、或门、非门、异或门等。
在数字电路中，还有一些重要的概念需要了解：3.1 逻辑表达式逻辑表达式是描述逻辑门之间关系的数学表达式。
常见的逻辑表达式有与、或、非等运算。
3.2 逻辑门电路的设计逻辑门电路的设计包括逻辑门的选择、电路的连线以及电路的参数选择等。
电子维修讲义——数字电路篇1
数字电子技朮部分数字电子技术是研究电路的‘开’、‘关’状态及其相互间的逻輯关系的,俗称为‘开关电路’。
显然，在开关电路中，其工作状态只有‘开’ 或 ‘关’ 。
所谓‘数字系统’,就是由基本的数字电路(开关电路)组成的。
与模拟电路的线性变化相比,数字电路的电信号是跳变方式,即通常称之谓‘脉冲’。
包括电路中用ＲC 过渡过程形成的‘脉冲电压、电流’均属数字电子技术涉及的范围。
常用‘逻輯代数’（布尔代数）来分析、表达、设计数字电路及其系统；‘二进制’也是分析、表达电路及其工作过程的重要工具。
一、脉冲的基本概念1. 脉冲 :表示一种时间极短的突变电压或电流信号。
开关K 的通、断使U R 的变化是一种‘突变’——脉冲;波形图记录了电压脉冲U R 随时间突变的过程。
２. 脉冲波的参数：上升沿（上升时间）:从０．1~０.9幅度用的时间,又称‘前沿’;下降沿(下降时间）：从0.９～0．1幅度用的时间,又称‘后沿’； 脉冲宽度（t K ):脉冲持续时间;重复周期Ｔ：相邻间重复出现的时间;重复频率f=1/T;幅度:脉冲幅度变化的最大值；理想状态下,上升、下降时间应为０,但电路参数会引起波形的‘畸变’，故希望越短越好。
3. 常见脉冲波形：E矩形波 微分尖脉冲 锯齿波 三角波4． RC 电路充放电特点——脉冲形成的过渡过程；若:开关K 合上之前电容C 上无电压（初态为0）:K 一合上，E 经R 对C 充电,u c 从0开始呈指数上升； 充电的快慢受时间常数τ＝ RC 约束；RC 小，充电快,u c 增长迅速；反之，缓慢； 特点：i 从最大值E/Ｒ →下降趋于0；ｕR 从最大值Ｅ→下降趋于0；ｕｃ 从0上升趋于Ｅ，均呈指数规律变化;若:电容C 充滿电（u ｃ = E ），然后接通Ｋ：Ｃ将放电,从C 正端经R 到Ｃ负端；放电快慢受RC 约束，τ大→放电缓慢,τ小→放电迅速。
也呈指数规律。
从E 下降→趋于0;时间常数τ=RC 的单位为秒。
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目录一晶体二极管、三极管开关特性实验1及如何用它们构成限幅器与箝位器1二TTL集成逻辑门的测试和使用3三CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试4 四集电极开路（OC）逻辑门电路的应用5五集成逻辑电路的连接和驱动6六组合逻辑电路实验7七组合逻辑电路的设计与测试9八BCD码/七段码译码器及七段码管的应用10 九集成触发器及其应用11十计数器及其应用14十一移位寄存器实验15十二自激多谐振荡器实验16十三单稳态触发器与施密特触发器17——脉冲延时电路与波形整形电路17十四555时基电路及其原理19十五二——十进制全加器实验21十六A/D，D/A转换实验22十七数值比较器实验24一晶体二极管、三极管开关特性实验及如何用它们构成限幅器与箝位器一、实验目的1.观测晶体二极管、三极管的开关特性，并认识到电路参数的改变对晶体管开关特性的影响。
2.了解晶体管限幅器和箝位器的基本工作原理。
二、实验设备1．TX0533 25双路直流稳压电源2．TX0833 19电源板±15V，+5V3．双踪示波器4．TX0531 29多功能信号发生器5．TX0531 18直流电压表6．TX0833 01电子学综合实验板 17．TX0833 02 电子学综合实验板2三、实验内容1．二极管反向恢复时间的观察如图1-1，其中E为偏置电压，其值0-2V可调，V i为f=1KHz，幅度V m=4V的正弦波，先将E调至E=0V，用双踪示波器观察并记录V i和V o的波形，将看到的V i、V o波形记录于表1-1中。
改变E值，使E=2V，观察V i和V O的波形，读出存储时间t S和下降时间t f的值，分析一下t s、t f的变化规律，并将结果记录于表1-1中。
表1-12．三极管开关特性的观察。
具体实验电路参见图1-2，V i为V m=2V，f=1KHz的方波。
（1）将V i为V m=2V，f=1KHz的方波送入三极管开关电路，用示波器观测V o的波形。
（2）在输出端并接一个负载电阻R L=1K，用示波器观测V O的波形，将其记录于表1-2中。
（3）将输出端的负载电阻R L去掉，如图1-2。
接入一只限幅二极管2APG，用示波器观测V O 的波形，将其记录于表1-2中。
（4）将三极管9013的基极b接入如图1-2所示的E B，使E B=-4V，用示波器观测V O的波形。
表3．二极管限幅器。
按图1-3，用连接导线连接成此二极管限幅器实验电路。
V i为f=1KHz，Vpp=4V的正弦波，分别使E=2V、1V、0V、-1V，用示波器观测对应于如上E电压值时的V O波形，将其记入表1-3中。
4．二极管箝位器。
按图1-4，用连接导线连接成此二极管箝位器实验电路。
V i为f=1KHz，Vpp=4V的方波，分别使E=1V，0V，-1V，-3V，用示波器观测对应于如上E电压值时的V O波形，将其记入表1-4中。
表1-45．三极管限幅器。
按图1-5，用连接导线连接成此三极管限幅器实验电路。
V i为f=1KHz，V PP分别为1V，2V，3V，4V，5V的方波，用示波器观测对应于不同V pp值时的V O波形变化。
将其记入表1-5中。
二TTL集成逻辑门的测试和使用一.实验目的1.掌握TTL集成与非门电路的逻辑功能和主要参数的测试方法。
2.学会如何使用TTL集成门电路。
3.进一步熟悉数字实验模块的结构，基本功能和使用方法。
二.实验设备1.T X083319电源板+5V2.T X083309与、与非门实验板3.T X083301电子学综合实验板Ⅰ4.T X083307与或非、与或电平输出实验板5.T X053118直流电压表6.T X053119直流电流表三.实验内容1.验证TTL集成与非门电路74LS00的逻辑功能。
门的两个输入端接与或非、与或电平输出实验板的输出插口，以提供“0”“1”电平信号。
门的输出端接0-1电平指示器，LED亮时为逻辑“1”，反之为逻辑“0”。
将表2-1的输出真值完成，然后，逐个测试集成块中四个与非门的逻辑功能。
图2-1给出74LS00中一个与、非门的管脚图供实验时参考，其余管脚请查阅TTL手册。
（1）分别按图2-2，图2-3，图2-4接线，将测试结果记入表2-2。
图2-2：TTL与非门静态参数的测试图2-2a ：测低电平输出时电源电流I CCL ，指输入端悬空，输出端空载时。
图2-2b ：测高电平输出时电源电流I CCH ，指与非门两个输入端为低电平，输出为空载时，通常I CCL ＞I CCH 。
器件的最大功耗为P CCL =V CC ×I CCL ，这里要注意手册中提供的电源电流和功耗值是指整个器件总的电源电流和总的功耗。
图2-2c ：测低电平输入电流I iL ，指被测一个输入端接地，而另一个输入端悬空时，从被测输入端流出的电流值I iL 。
图2-2d ：高电平输入电流I iH （由于I iH 较小，一般免测） 图2-3：扇出系数N O 测试电路 通常用N O =I OL /I iL （≥8）表示图2-4：平均传输延迟时间t pd 测试电路t pd =T/6，T 指A 点电平产生一个振荡的周期，指经过6级门的延迟时间。
)(21pdH pdL pd t t t +=，将图2-2，图2-3，图2-4的测试结果记入表2-2。
（2） 传输特性的测试图2-5 ：调节R W ，使V i 从低电平向高电平变化，逐点测量表2-3的一系列V i 值所对应的V O 值，并将其记入表2-3，然后绘成V i ，V O 的关系曲线。
表2-33.TTL 电路使用规则请参阅TTL 器件手册，有兴趣的读者可结合手册，对照实际实验，做进一步探讨，这里从略。
三 CMOS 集成逻辑门的逻辑功能与参数测试一.实验目的1.掌握CMOS集成门电路的逻辑功能及器件使用方法。
2.学会CMOS集成门电路主要参数的测试方法。
二.实验设备1.T X083319电源板+5V2.T X083306非门实验板（CD4069）3.双踪示波器4.T X053129信号发生器（连续脉冲）5.T X083307与或非、与或电平输出实验板6.T X053118直流电压表7.T X053119直流电流表三.实验内容1.C MOS非门集成电路（六反相器）CD4069参数的测试（方法与TTL电路相同）。
（1）测试CD4069一个门的I CCH，I CCL，I iH，I iL。
（2）测试CD4069一个门的传输特性。
（3）将CD4069的三个非门串联组成振荡器，用示波器测V i，V O的波形，并计算出t pd 值。
2.验证CMOS门电路的逻辑功能，（以CD4069为例）判断其好坏，并将结果记入表3-1表3-1图a 图b 图c3.观察非门对脉冲的控制作用。
图a为CD4069的一个非门，如图b，将多功能信号发生器输出的f=1KHz的连续脉冲送入非门输入端，用示波器观察输出波形、输入波形，并比较一下它们的相位关系，将其记录于图c，图d中。
四集电极开路（OC）逻辑门电路的应用一.实验目的1.掌握TTL（OC）门电路的逻辑功能及其应用。
2.深入了解集电极负载电阻R L对OC门电路的影响。
3.掌握OC电路“线与”功能。
二.实验设备1.T X083306 非门实验板（74LS05）2.T X053118 直流电压表3.T X053129 多功能信号发生器4.示波器5.T X083307与或非、与或电平输出实验板三.实验内容1.集电极电阻R L对OC电路的影响。
见图4-1.调节R W，先使OC门“线与”输出高电平U OH=3.5V，断电后用万用表测得R L=R Wmax；再使OC电路输出低电平U OL=0.3V，断电后用万用测得R L=R Lmin，将测试结果记入表4-1。
表4-1五集成逻辑电路的连接和驱动一.实验目的1.了解TTL，CMOS集成电路输入与输出特性。
2.了解集成逻辑电路相互连接时应遵守的规则及实际连接方法。
二.实验设备1.T X0833 19电源板±15V，+5V2.T X0833 07与或非、与或电平输出实验板3.T X0531 18直流电压表4.T X0833 09与-与门实验板（74LS00×2）5.T X0833 06非门实验板（CD4069×1）三.实验内容1.测试TTL集成电路74LS00的输出特性，按图5-1a，图5-1b所示电路连接好，进行输出特性测试。
2.测试CMOS集成电路CD4069的输出特性。
参考图5-1a，图5-1b所示的测试电路，但将R 换为470Ω，R W换为4.7K，高电平应≥4.6V，低电平仍≤0.4V。
3.TTL电路驱动CMOS电路，如图5-2，用74LS00的一个与非门驱动CD4069的六个门，测量接R与不接R时的的逻辑功能及74LS00所输出高、低电平。
请做好记录。
4.CMOS集成电路驱动TTL电路，被驱动的2片74LS00的八个门并联，见图5-3。
观察CD4069的输出电平和74LS00的输出逻辑功能，并将其记录下来。
5.将CMOS集成电路CD4069的六个门并联（输入并联，输出并联），如图5-4。
分别观察CMOS 集成电路CD4069的输入输出逻辑功能，并记录之。
六组合逻辑电路实验一.实验目的1.掌握组合逻辑电路的分析方法与测试方法。
2.了解组合逻辑电路的竞争冒险现象及其消除方法。
二.实验设备1.T X0833 19电源板（+5V）2.T X0531 29多功能信号发生器3.T X0833 07与或非、与或电平输出实验板4.T X0833 09与-与非门实验板（74LS00）5.T X0833 10异或-异或非实验板（74LS86）三.实验内容1.分析测试半加器的逻辑功能。
（1）写出图6-1的逻辑表达式。
（2）根据表达式列出真值表，并画出卡诺图看其能否简化。
表6-1（3）据图6-1，A、B接与或非、与或电平输出实验板输出，S、C接至逻辑电平显示输入，按下表要求进行逻辑状态的测试，将测试结果记入表6-2中，并与表6-1进行比较，看看两者是否一致。
表6-22.分析、测试用异或门74LS86和与非门74LS00组成的半加器逻辑电路。
分析、测试的方法同1（1）（3）项，将测试结果记入自拟表中，并验证逻辑功能。
3.分析、测试由与非门74LS00组成的全加器的逻辑电路。
表6-3根据上面的真值表画出函数S i，C i的卡诺图据图6-3，A i、B i、C i-1接与或非、与或电平输出实验板输出，S i、C i接至逻辑电平显示输入，按下表要求进行状态测试，将测试结果记入表6-4中，并与表6-3进行比较，看看两者是否一致。
表6-44.分析、测试用异或门、或非门和非门组成的全加器逻辑电路，根据全加器的逻辑表达式。