项目一数字电子技术基础

合集下载

数字电子技术基础教学大纲

数字电子技术基础教学大纲数字电子技术基础教学大纲数字电子技术是现代电子科学与技术的基础，也是电子信息工程专业学生必须掌握的重要知识。

为了规范数字电子技术的教学内容和教学目标，制定一份科学合理的数字电子技术基础教学大纲是非常必要的。

一、引言数字电子技术是指利用数字信号进行信息的处理、传输和存储的技术。

随着计算机和通信技术的迅猛发展，数字电子技术的应用范围越来越广泛。

因此，培养学生掌握数字电子技术的基本理论和实践能力，对他们未来的学习和工作具有重要意义。

二、教学目标1.了解数字电子技术的基本概念和发展历程；2.掌握数字电路的基本原理和设计方法；3.能够运用数字电子技术解决实际问题；4.培养学生的创新思维和实践能力。

三、教学内容1.数字电子技术的基本概念1.1 数字信号与模拟信号的区别1.2 二进制数系统及其表示方法1.3 逻辑代数与布尔运算1.4 数字电路的分类和特点2.数字电路的基本原理2.1 基本逻辑门电路的原理和特性2.2 组合逻辑电路的设计与实现2.3 时序逻辑电路的设计与实现2.4 存储器的原理和应用3.数字电路的设计方法3.1 简化逻辑函数的方法3.2 组合逻辑电路的设计步骤3.3 时序逻辑电路的设计步骤3.4 数字系统的设计与实现4.数字电子技术的应用4.1 数字信号处理技术4.2 数字通信技术4.3 数字电子系统的设计与实现4.4 FPGA技术在数字电子技术中的应用四、教学方法1.理论教学与实践相结合，注重理论与实践的结合；2.采用案例分析、实验演示等形式，激发学生的学习兴趣；3.鼓励学生进行课程设计和实践项目，提高他们的实践能力；4.引导学生运用数字电子技术解决实际问题，培养他们的创新思维。

五、教学评价1.考试评价：通过闭卷考试，检测学生对数字电子技术的理论知识掌握情况；2.实验评价：通过实验报告和实验成绩，评价学生的实验能力；3.课程设计评价：通过课程设计报告和答辩，评价学生的设计能力和创新思维；4.平时表现评价：根据学生的课堂表现、作业完成情况等，评价学生的学习态度和学习能力。

《数字电子技术基础》-阎石编著-数字电路教案

数字电路教案本课程理论课学时数为70,实验24学时。

各章学时分配见下表：第一章逻辑代数基础【本周学时分配】本周5学时。

周二1~2节,周四3～5节。

【教学目的与基本要求】1、掌握二进制数、二-十进制数(主要是8421 BCD码）2、熟练掌握逻辑代数的若干基本公式和常用公式。

3、熟练掌握逻辑函数的几种表达形式.【教学重点与教学难点】本周教学重点：1、绪论：重点讲述数字电路的基本特点、应用状况和课程主要内容。

2、逻辑代数的基本运算：重点讲述各种运算的运算规则、符号和表达式.3、逻辑代数的基本公式和常用公式:重点讲述逻辑代数的基本公式与普通代数公式的区别，常用公式的应用背景.4、逻辑函数的表示方法：重点讲述各种表示方法的特点和相互转换方法。

本周教学难点：反演定理和对偶定理：注意两者之间的区别、应用背景和变换时应注意的问题。

【教学内容与时间安排】一、绪论（约0.5学时）1、电子电路的分类。

2、数字电路的基本特点.3、数字电路的基本应用。

4、本课程的主要内容；5、本课程的学习方法和对学生的基本要求。

二、数制与码制（约1.5学时）（若前置课程已学，可作简单复习0。

5学时）1、几种不同进制（二、八、十、十六进制）。

2、几种不同进制相互转换。

3、码制（BCD码）。

三、逻辑代数1、基本逻辑运算和复合逻辑运算：与、或、非运算是逻辑代数的基本运算；还可以形成其他复合运算，常用的是与非、或非、与或非、异或、同或运算。

（约0。

5学时）2、常用公式(18个）（约0。

5学时）3、基本定理(代入定理、反演定理、对偶定理)（约0。

5学时)4、逻辑函数的概念及表示方法（约0。

5学时）5、逻辑函数各种表示方法间的转换：常用的转换包括：函数式←→真值表；函数式←→逻辑图（约1学时）【教学方法与教学手段】采用课堂讲授的方法,可组织学生讨论逻辑代数公式和普通代数公式的相同和不同之处,讨论逻辑函数各种表示方法的特点和相互转换方法。

【作业】P38 1。

大学课程《数字电子技术基础》试题及答案

大学课程《数字电子技术基础》试题及答案一、填空题时序逻辑电路1.所谓时序逻辑电路是指电路的输出不仅与当时的有关，而且与电路的有关。

答：输入，历史状态2.含有触发器的数字电路属于逻辑电路。

答：时序3.计数器按照各触发器是否同时翻转分为式和式两种。

答：同步，异步4.某计数器状态转换图如图,该电路为________进制计数器。

答：55.某计数器的输出波形如图1所示，该计数器是进制计数器。

答：56. N个触发器可以构成最大计数长度（进制数）为的计数器。

答： 2N7．若要构成七进制计数器，最少用个触发器，它有个无效状态。

答： 3 18.若要构成十进制计数器，至少用个触发器，它有个无效状态。

答：4 69.串行传输的数据转换为并行传输数据时，可采用寄存器。

答：移位10.组成计数器的各个触发器的状态，能在时钟信号到达时同时翻转，它属于计数器。

答：同步11.组成计数器的各个触发器的状态，在时钟信号到达时不能同时翻转，它属于计数器。

答：异步12.两片中规模集成电路10进制计数器串联后，最大计数容量为（）位。

答：10013．驱动共阳极七段数码管的译码器的输出电平为（）有效。

答：低二、选择题时序逻辑电路1.时序逻辑电路中一定包含。

A、触发器B、组合逻辑电路C、移位寄存器D、译码器答：A2.在同步计数器中，各触发器状态改变时刻（）。

A、相同B、不相同C、与触发器有关D、与电平相同答：A3.同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路比较，其差别在于后者。

A.没有触发器B. 没有统一的时钟脉冲控制C.没有稳定状态D. 输出只与内部状态有关答：B4.有一个左移移位寄存器，当预先置入1011后，其串行输入固定接0，在4个移位脉冲CP 作用下，四位数据的移位过程是（）。

A. 1011--0110--1100--1000--0000B. 1011--0101--0010--0001--0000C. 1011--1100--1101--1110--1111D. 1011--1010--1001--1000—0111答：A Array 5.某计数器的状态转换图如右：其计数的容量为( )A．8 B. 5C. 4D. 3答：B6．同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路比较，其差别在于后者。

数字电子技术基础

数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术是指使用数字电子技术进行数字信号的处理和转换的技术的总称，是现代电子技术中的一项基础技术。

它是利用数字电子技术的基本原理和基本方法，设计、制造、操作和应用数字电路和数字系统的技术，包括数字电路设计、数字信号处理、数字通信和组合逻辑电路等内容。

数字电子技术在计算机、通信、控制、测量、影像等领域发挥着重要作用。

1. 数字电子技术基础概述数字电子技术是指用离散的符号代表连续的声、光、电等信息的技术。

它的产生和发展是在人们对模拟电子技术进行了深入的研究之后，参考生物神经网络的原理，发现采用离散的二进制数码或多进制数码能够代替复杂的模拟系统，并用数字电路来实现这些数码的处理。

数字电子技术在应用方面的主要优点是：信号处理精度高，可靠性强，设计灵活、方便，可扩展性强，同时也具有良好的适应性和交互性。

2. 数字信号处理数字信号处理(DSP，Digital Signal Processing)是指使用数字技术进行信号的数字化、处理、转换、储存、传输和显示的技术。

它具有信号处理精度高、处理速度快、抗干扰能力强、具有灵活性和可靠性等特点。

数字信号处理的原理和方法包括线性系统的分析、非线性系统的分析、数字信号的代数转换、数字滤波器、功率谱分析和数字处理器等。

数字信号处理在通信、图像、音频、视频、雷达、医学、地震等领域都有广泛的应用。

3. 数字通信数字通信是指用数字信号进行交换和传输信息的技术。

数字通信在传输质量、传输效率和传输容量方面都有明显的优势。

数字通信的主要技术包括调制解调器、通道编码、信道等效和信号检测等。

4. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由输入线、输出线和一些逻辑门组成，它的输出是根据输入信号和逻辑门的状态所产生的输出。

组合逻辑电路常用的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。

组合逻辑电路也常用于大规模数字集成电路和可编程逻辑器件中。

5. 计算机计算机是数字电子技术的典型代表，它将数字信号处理的原理和方法应用到计算机结构、系统软件和应用软件等方面。

数字电子技术基础实验指导书1

数字电子技术基础实验指导书实验一、认识实验一、实验目的：1、熟悉面包板的结构2、进一步掌握与非门、或非门、异或门的功能3、初步尝试在面包板上连接逻辑电路二、实验用仪器：面包板一块 74LS00一块 74LS20一块74LS02（四二输入或非门）一块、 74LS86（四二输入异或门）一块万用表一块导线若干稳压电源一台三、面包板和4LS00、74LS20、74LS02、74LS86的介绍： 1面包板上的小孔每5个为一组，其内部有导线相连。

横排小孔是4、3、4（3、4、3）的结构，即每5*4（5*3）、5*3（5*4）、5*4（5*3）组横排小孔内部有导线相连。

用到的双列直插式集成块跨接在凹槽两边，管脚插入小孔。

通常用面包板的上横排小孔接电源，用下横排小孔接地。

2、74LS00的内部结构示意图：74LS00的管脚排列如上图所示，为双列直插式14管脚集成块，是四集成二输入与非门。

74LS20是二四输入与非门。

VCC 3A 3B 3Y 4A 4B 4Y VCC 2A 2B NC 2C 2D 4Y1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND 1A 1B NC 1C 1D 1Y GND 74LS00 74LS20VCC 3Y 3B 3A 4Y 4B 4A VCC 3B 3A 3Y 4B 4A 4Y1Y 1A 1B 2Y 2A 2B GND 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND四、实验内容与步骤：1、测试面包板的内部结构情况：用两根导线插入小孔，用万用表的电阻挡分别测试小孔组与组之间的导通情况，并记录下来。

2、验证与非门的逻辑功能：1）将4LS00插入面包板，并接通电源和地。

2）选择其中的一个与非门，进行功能验证。

3）、将验证结果填入表1：表1其中，A 、B 1”时，输入端接电源；Y 是输出端，用万用表（或发光二极管）测得在不同输入取值组合情况下的输出，并将结果填入表中。

5）分析测得的结果是否符合“与非”的关系。

数字电子技术基础

数字电子技术基础第一篇：数字电子技术基础数字电子技术是现代电子技术的重要组成部分，它利用数字信号进行信息传输和处理，广泛应用于计算机、通信、工业控制、医疗设备等领域。

本篇文章将介绍数字电子技术基础中的数字信号、逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路四个方面。

一、数字信号数字信号是一种离散的信号，包括两个离散的取值，一般用0和1表示。

数字信号可以通过模拟-数字转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，也可以通过数字-模拟转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号。

数字信号的优点是抗干扰能力强、可靠性高、易于处理和传输等。

在数字电子技术中，数字信号是信息处理和传输的基础。

二、逻辑门逻辑门是数字电路的基本组成部分，它是由电子器件构成的逻辑电路，用于进行逻辑运算。

逻辑门有与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门等多种类型，它们的逻辑运算结果只有0和1两种。

逻辑门的输出信号可作为输入信号进入其他逻辑门，以实现更复杂的逻辑运算。

逻辑门广泛应用于数字电路的设计和实现中。

三、组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，其输出只与当前输入有关，不受历史输入的影响。

组合逻辑电路通常用于实现逻辑运算和算术运算，如加法器、减法器、多路选择器等。

组合逻辑电路的设计和实现需要对逻辑门的逻辑运算规律进行深入理解和熟练掌握。

四、时序逻辑电路时序逻辑电路是由组合逻辑电路和触发器组成，其输出不仅与当前输入有关，还与历史输入有关。

时序逻辑电路常用于定时器、计数器、状态机等应用场合，其设计和实现需要对触发器的工作原理和时序逻辑电路的时序分析有深入的认识。

综上所述，数字电子技术基础包括数字信号、逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路四个方面。

掌握数字电子技术基础是进行数字电路设计和实现的基础，对于提升电子技术水平和应用能力具有重要的意义。

第二篇：数字电子技术基础中的应用数字电子技术在现代社会中应用广泛，涉及计算机、通信、工业控制、医疗设备等多个领域。

数字电子技术基础1

所以
(1101101011.101)2=(36B.A)16
八进制数、十六进制数转换为二进制数的方法可以采
用与前面相反的步骤，即只要按原来顺序将每一位八进制
数(或十六进制数)用相应的三位(或四位)二进制数代替即可。
例如，分别求出(375.46)8、(678.A5)16的等值二进制数：八进制 3 7 5 . 4 6 十六进制 6 7 8 . A 5 二进制 011 111 101 . 100 110 二进制 0110 0111 1000.1010 0101
数字电子技术基础1
1.2 数制
1.1.1 进位计数制按进位的原则进行计数，称为进位计数制。每一种进位计数制都有一组特定的数码，例如十进制数有 10 个数码，二进制数只有两个数码，而十六进制数有 16 个数码。每种进位计数制中允许使用的数码总数称为基数或底数。在任何一种进位计数制中，任何一个数都由整数和小数两部分组成，并且具有两种书写形式：位置记数法和多项式表示法。
例如：
数字电子技术基础1
1.2.2 进位计数制之间的转换
1.2.2 进位计数制之间的转换 1．二进制数与十进制数之间的转换 1）二进制数转换成十进制数——按权展开法二进制数转换成十进制数时，只要二进制数按式（1-3）
展开，然后将各项数值按十进制数相加，便可得到等值的十进制数。例如：
同理，若将任意进制数转换为十进制数，只需将数 (N)R写成按权展开的多项式表示式，并按十进制规则进行运算，便可求得相应的十进制数(N)10。
数字电子技术基础1
2020/11/21
数字电子技术基础1
1.1 数字逻辑电路概述
自然界的各种物理量可分为模拟量和数字量两大类。模拟量在时间上是连续取值，幅值上也是连续变化的，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。数字量是一系列离散的时刻取值，数值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍，即它们是一系列时间离散、数值也离散的信号。表示数字量的信号称为数字信号。处理数字信号的电子电路称为数字电路。

数字电子技术基础

数字电子技术基础
数字电子技术是当今技术发展最快、应用最广泛的技术之一。

它基于计算机处理和分析大量信息，为世界上几乎所有工程领域带来关键技术支撑。

数字电子技术包括基础理论知识、设计方法、分析方法和应用技术四大部分。

它的基础理论包括电子学、信息论、数字信号处理和微电子学等，这些理论为硬件的设计和开发奠定了坚实的基础。

在设计方法上，它涵盖了设计组态、计算机辅助设计、软件设计和系统级设计等多领域，可以帮助系统设计者快速简便地实现丰富多样的设计方案。

数字电子技术的应用技术指的是将硬件和软件结合起来，创造出新的数据转换、处理和传输技术，以解决特定应用问题。

例如，数字电子技术在自动控制系统中应用十分广泛，可以实现过程控制、运动控制、诊断控制、参数调节等功能。

此外，数字电子技术还被广泛应用于动力电子、通信电子、生物电子、嵌入式技术等多个领域，为当今的社会发展贡献了重要的技术支撑。

总之，数字电子技术近年来取得了显著成就，已经在几乎所有领域得到了广泛应用。

它为社会发展提供了强大的技术支撑，也为我们的日常生活带来了极大的便利，具有着不可估量的价值。

数字电子技术理论基础

数字电子技术理论基础数字电路是以数字量为研究对象的电子电路。

本章要紧讨论数字电子技术的基础理论知识，包括计数体制，逻辑代数及其化简。

同时，还给出了逻辑函数的概念、表示方法及相互转换。

1.1数字电路概述1.1.1数字信号与数字电路电子电路中的信号可分为两类，一类在时刻和幅度上差不多上连续的，称为模拟信号，如图1.1所示，例如电压、电流、温度、声音等信号。

传送和处理模拟信号的电路称为模拟电路；另一类在时刻和幅度上差不多上离散的，称为数字信号，如图1・2所示，例如讣时装置的时基信号、灯光闪耀等信号都属于数字信号。

传送和处理数字信号的电路称为数字电路。

图1.2数字信号数字电路的特点（1）信号是离散的数字信号。

数字信号常用0、1二元数值表示。

(2)半导体器件均工作在开关状态，即工作在截止区和饱和区。

(3)研究的要紧问题是输入、输出之间的逻辑关系。

(4)要紧分析工具是逻辑代数。

1.2数制和码制1.2.1数制数制即指计数的方法，日常生活中最常用的是十进制计数，而在数字电路和运算机中最常用的是二进制、八进制和十六进制。

1•十进制数十进制数的每一位都采纳0〜9共10个数码中的任何一个来表示，十进制的计数基数是10,超过9就必须用多位数来表示。

其相邻的低位和高位间的运算关系是“逢十进一”，即9 + 1 = 102.二进制数二进制计数体制中只有0和1两个数码，其基数是2,运算规律是“逢二进一”，即1 + 1 = 103.八进制数八进制数有0〜7共8个数码，计数基数是8,运算规律是“逢八进一”，即7 + 1 = 104.十六进制数十六进制中有0〜9,力(10), 5(11), 6*(12), 0(13), £(14),尸(15)共16 个不同的数码，计数基数是16,运算规律是“逢十六进一”，即尸+1 = 101.2. 2数制转换1.十进制数与二进制数的相互转换(1)二进制数转换成十进制数二进制数转换成十进制数的方法是按权展开，再求加权系数之和。

数字电子技术基础教案

数字电子技术基础教案
教案是教师为顺利而有效地开展教学活动，根据教学大纲和教科书要求及学生的实际情况，以课时或课题为单位，对教学内容、教学步骤、教学方法等进行的具体设计和安排的一种实用性教学文书。

下面小编为大家带来数字电子技术基础教案，仅供参考，希望能够帮到大家。

数字电子技术基础教案
章节·课题
1.1.1数制
教学目的和要求：
掌握数字信号与模拟信号的区别，几种进制之间的转换。

重难点分析
进制之间的转换
课型：
讲授
教法：讲授、任务驱动法
教具：计算机、多媒体等
教学内容与过程：(见教案)
教学过程
(一)、导入新课
回忆计算机基础中所讲的二进制，引出本次课内容。

(二)、讲授新课
一、数字电路概述
1、模拟信号与数字信号区别
2、数字信号的表示：逻辑0和逻辑1(二值数字逻辑)
3、、数字电路的基本知识
二、进制
十进制、二进制、十六进制、八进制
三、二进制与八进制、十六进制之间的转换。

（三）、总结
[数字电子技术基础教案]。

数字电子技术基础教案

数字电子技术基础教案第一章：数字电路概述教学目标：1. 了解数字电路的基本概念和特点。

2. 掌握数字电路的基本元素和逻辑门。

3. 理解数字电路的逻辑设计和功能实现。

教学内容：1. 数字电路的定义和特点。

2. 数字电路的基本元素：逻辑门、逻辑函数、逻辑代数。

3. 逻辑门的类型及其功能：与门、或门、非门、异或门、同或门等。

4. 逻辑函数的表示方法：逻辑表达式、逻辑图、逻辑表格。

5. 数字电路的设计方法和步骤。

教学方法：1. 采用讲授法，讲解数字电路的基本概念和逻辑门的功能。

2. 利用举例法，分析数字电路的实际应用案例。

3. 进行课堂讨论，引导学生思考和理解数字电路的设计方法。

教学评估：1. 课堂练习：要求学生绘制逻辑门的符号和功能表格。

2. 小组讨论：评估学生对数字电路设计方法的理解程度。

第二章：组合逻辑电路教学目标：1. 掌握组合逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 熟悉常用的组合逻辑电路：加法器、编码器、译码器、多路选择器等。

3. 能够分析和设计组合逻辑电路的应用案例。

教学内容：1. 组合逻辑电路的定义和特点。

2. 组合逻辑电路的基本原理：逻辑函数、逻辑门的使用。

3. 常用的组合逻辑电路及其功能：加法器、编码器、译码器、多路选择器等。

4. 组合逻辑电路的设计方法：真值表、逻辑表达式、逻辑图、逻辑表格。

5. 组合逻辑电路的应用案例分析。

教学方法：1. 采用讲授法，讲解组合逻辑电路的基本原理和常用电路的功能。

2. 利用举例法，分析组合逻辑电路的应用案例。

3. 进行课堂讨论，引导学生思考和理解组合逻辑电路的设计方法。

教学评估：1. 课堂练习：要求学生绘制组合逻辑电路的逻辑图和功能表格。

2. 小组讨论：评估学生对组合逻辑电路应用案例的理解程度。

第三章：时序逻辑电路教学目标：1. 掌握时序逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 熟悉常用的时序逻辑电路：触发器、计数器、寄存器等。

3. 能够分析和设计时序逻辑电路的应用案例。

数字电子技术基础-第一章PPT课件

•15
第一章：数字逻辑基础
【例1-3】将十六进制数8A.3按权展开。解：(8A.3)16=8×161+10×160+3×16-1
•16
第一章：数字逻辑基础
1.2.2 不同进制数的转换 1. 十进制数转换为二进制、八进制和十六进制数转换方法： (1) 十进制数除以基数(直到商为0为止)。 (2) 取余数倒读。
•17
第一章：数字逻辑基础
【例1-4】将十进制数47转换为二进制、八进制和十六进制数。解：
(47)10=(101111)2=(57)8=(2F)16。
•18
第一章：数字逻辑基础
【例1-5】将十进制数0.734375转换为二进制和八进制数。
解：
(1)转换为二进制数。
首先用0.734375×2=1.46875 (积的整数部分为1，积的小数部分为
•25
第一章：数字逻辑基础
按选取方式的不同，可以得到如表1.1所示常用的几种BCD编码。表1.1 常用的几种BCD编码
•26
第一章：数字逻辑基础
2. 数的原码、反码和补码在实际中，数有正有负，在计算机中人们主要采用两种
方法来表示数的正负。第一种方法是舍去符号，所有的数字均采用无符号数来表示。
•7
第一章：数字逻辑基础
2. 数字电路的分类
1) 按集成度划分按集成度来划分，数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模和超大
规模等各种集成电路。 2) 按制作工艺划分
按制作工艺来划分，数字电路可分为双极型(TTL型)电路和单极型(MOS 型)电路。双极型电路开关速度快，频率高，工作可靠，应用广泛。单极型电路功耗小，工艺简单，集成度高，易于大规模集成生产。 3) 按逻辑功能划分

数字电子技术基础》教学大纲

第一章数字逻辑基础
• 主要内容： · 数字信号与数字电路的基本概念 · 数制及不同进制的相互转换 · 二进制码 · 基本逻辑运算 · 逻辑函数及逻辑问题的描述 • 基本要求：了解数字信号的特点及表示方法。掌握常用二–十、二–八、二–一十六进制的转换。掌握基本逻辑运算及逻辑问题的描述方法。 • 学时分配：2
第五章触发器
• 主要内容： · RS、JK、D、T触发器的逻辑功能及描述方法。 · 基本RS触发器、同步触发器、主从触发器、边沿触发器的电路结构及动作特征。 · CMOS触发器 · 触发器的主要参数及脉冲工作特性。 • 基本要求： · 掌握RS、JK、D、T触发器的逻辑功能及描述方法。 · 了解基本RS、同步、主从、边沿触发器的电路结构。 · 掌握基本RS、同步、主从、边沿触发器的动作特征。 · 掌握CMOS触发器的逻辑功能及动作特征。 · 了解触发器的主要参数及脉冲工作特性。 • 学时分配：3
第十章 D/A转换器与A/D转换器
• 主要内容： · 倒T形电阻网络D/A转换器 · 集成D/A转换器AD7520 · A/D转换器的基本组成及取样定理。 · 并行A/D转换器、逐次比较A/D转换器及双积分A/D转换电路及工作原理。 · A/D转换器的主要参数。 • 基本要求： · 掌握倒T形电阻网络D/A转换器、集成D/A转换器7520的工作原理及相关计算。 · 正确理解D/A转换器的两种输出方式。 · 掌握并行比较、逐次比较、双积分A/D转换器的工作原理及工作特点。 · 正确理解D/A、A/D转换器的主要参数。 • 学时分配：5
《数字电子技tal Electonics
• 二、学时与学分
学时：48学时；学分：3学分
• 三、授课对象
电气信息类各专业本科生、专科生

数字电子技术基础-第一章-数制和码制

②格雷码
自然二进制码
先将格雷码的最高位直接抄下，做为二进制数的最高位，然后将二进制数的最高位与格雷码的次高位异或，得到二进制数的次高位，再将二进制数的次高位与格雷码的下一位异或，得二进制数的下一位，如此一直进行下去，直到最后。
奇偶校验码
组成
信息码：需要传送的信息本身。
1 位校验位：取值为 0 或 1，以使整个代码中“1”的个数为奇数或偶数。
二、数字电路的特点
研究对象输出信号与输入信号之间的逻辑关系
分析工具逻辑代数
信号只有高电平和低电平两个取值
电子器件工作状态
导通(开)、截止(关)
主要优点
便于高度集成化、工作可靠性高、抗干扰能力强和保密性好等
1.1 数制和码制
主要要求：
掌握十进制数和二进制数的表示及其相互转换。了解八进制和十六进制。理解 BCD 码的含义，掌握 8421BCD 码，了解其他常用 BCD 码。
(10011111011.111011)2 = ( ? )16
0100111111001111.111111001110 0
补 04 F B
E 补C 0
(10011111011.111011)2= (4FB.EC)16
十六进制→二进制 :
每位十六进制数用四位二进
制数代替，再按原顺序排列。
(3BE5.97D)16 = (11101111100101.100101111101)2
0000
0000
0011
1
0001 0001
0001
0001
0100
2
0010 0010
0010
0010
0101

数字电子技术基础题库及答案

综合练习题1一、填空题1、在信号处理电路中，当有用信号频率低于10 Hz 时，可选用滤波器；有用信号频率高于10 kHz 时，可选用滤波器；希望抑制50 Hz 的交流电源干扰时，可选用滤波器；有用信号频率为某一固定频率，可选用滤波器。

2、如果对键盘上108个符号进行二进制编码，则至少要位二进制数码。

3、有一数码10010011，作为自然二进制数时，它相当于十进制数，作为8421BCD 码时，它相当于十进制数。

4、74HC138是3线—8线译码器，译码为输出低电平有效，若输入为A 2A 1A 0=110时，输出 01234567Y Y Y Y Y Y Y Y 应为。

5、已知某函数）（）（D C AB D C A B F +++= ，该函数的反函数=F 。

二、简答题 1、数制转换（ 143 ）10= （）16 = （）2 =（）8421BCD 。

（2008） D = （）B = （）H 。

（3EC ）H = （）D 2、用卡诺图化简下列逻辑函数（1）L （A,B,C ）=C AB C B A C B A C B A +⋅++⋅⋅ （2）L （A,B,C,D ）=Σm （0,2,6,7,8,10,14,15）3、已知A 、B 的波形如图所示。

设B A Y 1⊕=，试画出Y 1对应A 、B 的波形。

（4分）A B Y 1三、已知某时序电路的状态转换表如下所列，试由此画出该电路在所给时钟CP 及输入信号X 作用下的Q 2、Q 1及输出Z 。

Q 2n +1Q 1n +1/Z nQ 2n Q 1n X =0 X =1 0 0 01/011/00 1 10/0 00/1 1 1 00/1 10/0 1 011/001/0Q 1CP X Q 2Z1 2 3 4 5 6 7 8四、试用74HC138和适当门电路实现逻辑函数ABC C AB C B A BC A F +++=。

五、已知某编码变换器功能如下表所示，试用ROM 实现此编码变换器。

数字电子技术基础课后习题及参考答案

第1章习题与参考答案题1-1将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数;125；243；356；478解：125=110012=318=1916243=1010112=538=2B16356=1110002=708=3816410011102、1168、4E16题1-2 将下列二进制数转换为十进制数;题1-3 将下列十六进制数转换为十进制数;1FF；23FF；3AB；413FF解：1FF16=25523FF16=10233AB16=171413FF16=5119题1-4 将下列十六进制数转换为二进制数;111；29C；3B1；4AF解：11116=00010001229C1623B116=1011 000124AF162题1-5 将下列二进制数转换为十进制数;1；2；3；4解：12=22=32=题1-6 将下列十进制数转换为二进制数;1；2；3；4解：1=22=23=24=2题1-7 写出下列二进制数的反码与补码最高位为符号位;解：101101100是正数,所以其反码、补码与原码相同,为01101100题1-8 将下列自然二进制码转换成格雷码;000；001；010；011；100；101；110；111解：格雷码：000、001、011、010、110、111、101、100题1-9 将下列十进制数转换成BCD码;（1）25；234；378；4152解：125=0010 0101BCD234=0011 0100BCD378=0111 1000BCD4152=0001 0101 0010BCD题1-10 试写出3位和4位二进制数的格雷码;解：4位数格雷码；0000、0001、0011、0010、0110、0111、0101、0100、1100、1101、1111、1010、1011、1001、1000、第2章习题与参考答案题2-1 试画出图题2-1a 所示电路在输入图题2-1b 波形时的输出端B 、C 的波形;图题2-1解：题2-2 试画出图题2-2a 所示电路在输入图题2-2b 波形时的输出端X 、Y 的波形;图题2-2解：题2-3 试画出图题2-3a 所示电路在输入图题2-3b 波形时的输出端X 、Y 的波形;图题2-3解：题2-4 试画出图题2-4a 所示电路在输入图题2-4b 波形时的输出端X 、Y 的波形;图题2-4解：题2-5 试设计一逻辑电路,其信号A 可以控制信号B ,使输出Y 根据需要为Y =B 或Y =B ;解：可采用异或门实现,B A B A Y +=,逻辑电路如下：题2-6 某温度与压力检测装置在压力信号A 或温度信号B 中有一个出现高电平时,输出低电平的报警信号,试用门电路实现该检测装置;解：压力信号、温度信号与报警信号之间的关系为：B A Y +=,有如下逻辑图;题2-7 某印刷裁纸机,只有操作工人的左右手同时按下开关A 与B 时,才能进行裁纸操作,试用逻辑门实现该控制;解：开关A 、B 与裁纸操作之间的关系为B A Y +=,逻辑图如下：题2-8 某生产设备上有水压信号A 与重量信号B ,当两信号同时为低电平时,检测电路输出高电平信号报警,试用逻辑门实现该报警装置;解：水压信号A 、重量信号B 与报警信号之间的关系为B A Y +=,逻辑图如下：题2-9 如果如下乘积项的值为1,试写出该乘积项中每个逻辑变量的取值; 1AB ；2ABC ；3ABC ；4ABC解：1A=1,B=12A=1、B=1、C=0 3A=0,B=1,C=0 4A=1,B=0或C=1题2-10 如果如下和项的值为0,试写出该和项中每个逻辑变量的取值; 1A B +；2A B C ++；3A B C ++；4A B C ++解：1A=0,B=02A=0,B=1或C=1 3A=1,B=0,C=1 4A=0,B=1或C=0题2-11 对于如下逻辑函数式中变量的所有取值,写出对应Y 的值; 1Y ABC AB =+；2()()Y A B A B =++解：1Y AB ）B2()()Y A B A B =++A =当A 取1时,输出Y 为1,其他情况Y=0;题2-12 试证明如下逻辑函数等式;1AB ABC AB +=；2ABC C AC AB AC ++=+（）； 3()()A BC BC AC A BC AC ++=+解：1左边==+=+=B A C B A C B A B A ）（1右边 2左边==+=++AC AB AC C C AB ）（右边 3左边=右边）（）（=+=++AC BC A AC BC BC A题2-13 对如下逻辑函数式实行摩根定理变换;11Y A B =+；22Y AB =；33Y AB C D =+（）；44Y A BC CD BC =+++（）解：1B A B A Y =+=1 2B A B A Y +==23D C B A D C B A D C BA Y ++=++=+=）（）（3 4题2-14 试用代数法化简如下逻辑函数式; 11()Y A A B =+；22Y BC BC =+；33()Y A A AB =+解：11()Y A A B =+=A22Y BC BC =+=C 33()Y A A AB =+=A题2-15 试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式; 11 Y AB ABC ABCD ABC DE =+++；22Y AB ABC A =++； 33Y AB A B C AB =+++（）解：11 Y AB ABC ABCD ABC DE =+++B A = 22Y AB ABC A =++=C A +33Y AB A B C AB =+++（）=C AB + 题2-16 试用代数法将如下逻辑函数式化简成最简与或式; 11()Y A BC A B C A B CD =++++；22Y ABCD ABCD ABCD =++；33(())Y ABC AB C BC AC =++解：11()Y A BC A B C A B CD =++++=B A22Y ABCD ABCD ABCD =++=CD AB + 33(())Y ABC AB C BC AC =++=ABC题2-17 将如下逻辑函数式转换成最小项之和形式;11()()Y A B C B =++；22()Y A BC C =+；33Y AB CD AB CD =++()； 44()Y AB B C BD =+解：11()()Y A B C B =++=∑），，，（7651m 22()Y A BC C =+=∑），（75m 33Y AB CD AB CD =++()=∑），，，，，，（151413121173m 44()Y AB B C BD =+∑），（1513m 题2-18 试用卡诺图化简如下逻辑函数式; 11Y ABC ABC B =++； 22Y A ABC AB =++； 33Y AC AB AB =++；44 Y AB C AC C =++解：11Y ABC ABC B =++ 22Y A ABC AB =++； 33Y AC AB AB =++ 44 Y AB C AC C =++题2-19 试用卡诺图化简如下逻辑函数式;解：1(,,,)(0,1,2,8,9,10,12,13,14,15)F A B C D m =∑；2(,,,)(2,4,5,6,7,11,12,14,15)F A B C D m =∑； 3(,,,)(0,2,4,6,7,8,12,14,15)F A B C D m =∑题2-20 试用卡诺图化简如下具有任意项的逻辑函数式;解：1(,,,)(3,5,8,9,10,12)(0,1,2,13)F A B C D m d =+∑∑；2(,,,)(4,5,6,13,14,15)(8,9,10,12)F A B C D m d =+∑∑； 3(,,,)(0,2,9,11,13)(4,8,10,15)F A B C D m d =+∑∑题2-21 将如下逻辑函数式画成真值表;解：11Y AB BC =+；22(Y A =33(Y A =题2-22 将如下逻辑函数式画成真值表;解：11F ABC ABC ABC =++；22F ABCD =题2-23 写出图题2-23所示逻辑电路的逻辑函数式;图题2-23解：1B A B A Y +==2C B C A C B A Y +=+=）（题2-24 画出如下逻辑函数式的逻辑电路图; 1AB AB +；2AB A B ABC ++；3()AB C D +；4(())A B C D B C +++题2-25 写出表题2-25的与或逻辑函数式; 题2-26 用与非门实现如下逻辑函数; 1F ABC ==ABC2F AB CD =+=ABCD CD AB =+3()()F A B C D =++=BD AD BC AC BD AD BC AC +++=+++题2-27 用或非门实现题2-26中的逻辑函数; 1F ABC ==C B A ABC ++=2F AB CD =+=D C B A CD AB +++=+3()()F A B C D =++=BD AD BC AC BD AD BC AC +++=+++第3题3-1 试画出74HC 与74LS ; 解：74HC 系列5V ： 74LS 系列：题3-2 某逻辑门的输入低电平信号范围为3～12V,电压值为5V 、8V 、+5V 、+8V ,对于正逻辑约定,,这些电压值各代表什么逻辑值解：－5V 、－8V 代表逻辑0；+5V 、+8V 代表逻辑1 若是复逻辑：－5V 、－8V 代表逻辑1；+5V 、+8V 代表逻辑题3-3 CMOS 非门电路采用什么类型的MOS 管解：采用一个PMOS 管和一个NMOS 管;题3-4 试确定图题3-4所示的MOS 管中,图题3-4解：a 通；b 通；c 通；d 通题3-5 试分析图题3-5所示MOS 电路的逻辑功能,写出Y ;图题3-5解：表题2-25题3-6 请查阅74HC04手册,确定该器件在V电源时的高电平与低电平噪声容限;解：查手册74HC04,V CC=时：V IHmin=,V ILmax=20μA负载电流时：V OHmin=,V OLmax=V NL= V ILmax－V OLmax=－=V NH= V OHmin－V IHmin==－=4mA负载电流时：V OHmin=,V OLmax=V NL= V ILmax－V OLmax=－=V NH= V OHmin－V IHmin==－=题3-7 某门电路的输出电流值为负数,请确定该电流是拉电流还是灌电流;解：流出芯片的电流为负数,因此为拉电流;题3-8 请查阅74HC04手册,确定该器件在拉电流4mA负载时,可否保持V OHmin> 4V V CC=; 解：可以保持V OH>4V,因为V OHmin=题3-9 请查阅74HC04手册,确定该器件在灌电流4mA负载时,可否保持V OLmax< V CC=; 解：可以保持V OL<,因为V OLmax=;题3-10 请查阅74HC04手册,确定该器件在驱动74HC00时的高电平与低电平扇出系数; 解：若输出高电平为时,高电平扇出系数N H=I OHmax/I IH=1μA=20若扇出低电平为时,低电平扇出系数N L=I OLmax/I IL=1μA =20题3-11 查阅商业温度范围的74HC00芯片手册,回答如下问题：1电源电压范围；2输出高电平电压范围；3输出低电平电压范围；4输入高电平电压范围5输入低电平电压范围；6该芯片的静态电源电流；7典型传播延迟时间；8扇出系数;解：1电源电压范围2~6V2输出高电平范围：当I OH≤20μA时：Vcc－~Vcc当Vcc=3V、|I OH|≤时：~3V当Vcc=、|I OH|≤4mA时：~当Vcc=6V、|I OH|≤时：~6V3输出低电平范围：当I OL≤20μA时：GND+当Vcc=3V、|I OL|≤时：0V~当Vcc=、|I OL|≤4mA时：0V~当Vcc=6V、|I OL|≤时：0V~4输入高电平电压范围当Vcc=2V时,~2V当Vcc=3V时,~3V当Vcc=时,~当Vcc=6V时,~6V5输入低电平电压范围；当Vcc=2V时,0V~当Vcc=3V时,0V~当Vcc=时,0V~当Vcc=6V时,0V~6该芯片的静态电源电流；6V时：2μA/每封装7典型传播延迟时间；Vcc=2V时,t PHL= t PLH=75ns；Vcc=3V时,t PHL= t PLH=30ns；Vcc=时,t PHL= t PLH=15ns；Vcc=2V时,t PHL= t PLH=13ns；8扇出系数;如果保证输出电流小于20μA时输出高低电平,则由于输入漏电流为±1μA,因此有扇出系数为20;题3-12 请叙述CMOS数字电路输入端不能悬空的原因;解：因为CMOS电路的输入端具有非常高的输入阻抗,容易受到干扰,一旦受到干扰后,会使输出电平发生转换,产生功耗,因此输入端不能悬空,应该连接确定的逻辑电平;题3-13 去耦电容的安装位置与芯片电源引脚之间的距离有何关系解：去耦电容的作用是消除芯片动作对电源电流的影响,或是消除电源电压波动对芯片的影响,因此越接近芯片的电源引脚越好;题3-14 门电路有哪两个重要时间参数各有何意义解：一个是输出瞬变时间,门电路的输出从一个状态向另外一个状态转换需要的过渡时间;另外一个是传输延迟时间,是输入信号变化到输出信号变化之间需要的时间;题3-15 某CMOS开漏输出门驱动发光二极管,若电源电压为5V,发光二极管电流为5mA,发光管压降为,试计算上拉电阻值;解：忽略开漏输出门的管压降,上拉电阻R≈/5=Ω题3-16 试判断图题3-16中哪个三极管是导通或是截止的;图题3-16解：a导通；b截止；c导通；d截止题3-17 请查阅74LS00手册,确定该门的高电平与低电平噪声容限;解：查手册74LS00,VCC=5V时：V IH min=2V,V ILmax=-400μA拉电流时：V OHmin=；8mA灌电流时,V OLmax=低电平噪声容限：V NL= V ILmax－V OLmax=－=高电平噪声容限：V NH= V OHmin－V IHmin==－2V=题3-18 请回答TTL电路的灌电流能力强还是拉电流能力强解：灌电流能力为8mA,拉电流能力为,因此灌电流能力强;题3-19 试计算74LS系列门驱动74LS系列门时的扇出系数;解：查手册可知,I IH=20μA；I IL=－因此有N H=I OHmax/I IHmax=400/20=20N L=I OLmax/I ILmax=8/=20题3-20 当74LS系列门电路采用拉电流方式驱动流过5mA电流的发光二极管时,出现什么情况若是采用74HC系列电路驱动,有什么不同吗解：74LS下列电路的拉电流能力只有,因此驱动发光二极管时,二极管亮度很小；而采用74HC系列电路时,有足够的驱动能力使发光二极管发光;题3-21 连接5V电压的上拉电阻要保持15个74LS00输入为高电平,上拉电阻的最大阻值是多少若按照计算的最大阻值,高电平噪声容限为多少解：若使上拉高电平与74LS输出高电平VOHmin相同,则有R max=Vcc－V OHmin/15×I IHmax=5－/15×20μA=Ω选为Ω;对于所选Ω电阻,有上拉高电平=5－Ω×15×20μA=,因此有噪声容限为;题3-22 有源输出图腾柱与集电极开路OC输出之间有什么区别解：OC门输出端只能输出低电平和开路状态,其输出级需要上拉电阻才能输出高电平,且上拉电源可以与芯片电源不同,因此常用于不同电源电压芯片之间实现信号电平变换,OC门输出端可以并联实现线与；有源输出可以输出低电平与高电平,两个有源输出端连接在一起时,若是一个输出端输出高电平,另外一个输出端输出低电平时,可引起较大电流损坏输出级;题3-23 查阅商业温度范围的74LS00芯片手册,回答如下问题：1电源电压范围；2输出高电平电压范围；3输出低电平电压范围；4输入高电平电压范围；5输入低电平电压范围；6该芯片的电源电流；7典型传播延迟时间；8扇出系数;解：1电源电压范围~2输出高电平范围：当|I OH|≤时：~5V3输出低电平范围：当I OL≤8mA时：0~4输入高电平电压范围：2V~5V5输入低电平电压范围；0~6该芯片的静态电源电流；时：I CCH=每封装时：I CCL=每封装7典型传播延迟时间；t PHL =10ns；t PLH=9ns；8扇出系数;高电平输入电流I IH=20μA,输出I OH为400μA,因此高电平扇出系数为20;低电平输入电流I IL=,输出I OL为8mA,因此低电平输出心事为20;题3-24 试确定图题3-24所示74LS门电路的输出状态设电源V CC为5V;图题3-24解：Y1=高电平；Y2=开路；Y3=高电平；Y4=高阻；Y5=高电平；Y6=高电平Y7=高电平；Y8=高阻；Y9=高电平；Y10=高电平题3-25 试确定图题3-25所示74HC门电路的输出状态设电源V CC为5V;图题3-25解：Y1=高电平；Y2=低电平；Y3=低电平题3-26 试确定图题3-26所示74LS门电路的输出负载是灌电流还是拉电流,并确定最大电流值;图题3-26解：1输出低电平,因此是灌电流负载,保证输出为时的最大电流值为8mA;2输出高电平,因此是拉电流负载,保证输出为时的最大电流值为;题3-27 写出图题3-27所示电路的逻辑函数式;若是每个门的I OLmax=20mA,V OLmax=,假设Y端连接10个TTL负载;试求电源电压是5V情况下的最小上拉电阻值;图题3-27解：逻辑函数式：EF⋅=ABCDY⋅若假设每个LS TTL低电平输入电流为,则有：R min=Vcc-V OLmax/I OLmax－10×=5V－/20mA-4mA≈Ω题3-28 图题3-28所示的74LS电路中,若是V I1为下列情况时,V I2为多少这里假设电压表内阻为50k;1V I1悬空;2V I1接低电平;3V I1接高电平;4V I1经过68电阻接地;5V I1经过10k电阻接地;图题3-28解：设肖特基二极管压降为,晶体管发射结压降,则有1V12≈1V；2V12≈；3V12≈1V；4V12≈0V；5V12≈1V；题3-29 试说明如下各种门电路中哪些输出端可以直接并联使用1具有推拉输出图腾柱的TTL电路;2TTL电路OC门;3TTL电路三态门;4具有互补输出非门结构的CMOS 电路; 5CMOS 电路OD 门; 6CMOS 电路三态门;解：2356可以;第4章习题与参考答案题4-1 写出图题4-1的输出逻辑函数式;图题4-1解：1C A A AC B A Y +=++=12D B C B A CD B A CD B A D BD CD A B A Y ++=++=+=++=）（2 题4-2 使用与门、或门实现如下的逻辑函数式;11Y ABC D =+ 22Y A CD B =+（） 33Y AB C =+ 解：题4-3 使用与门、或门和非门,或者与门、或门和非门的组合实现如下的逻辑函数式; 11Y AB BC =+22Y A C B =+（） 33Y ABC B EF G =++（）题4-4 试写出图题4-4所示电路的逻辑函数式,列出真值表,并分析该电路的逻辑功能;图题4-4解：此电路是三人表决电路,只要有两个人输入1,输出就是1;该电路在4个输入中有3个为1时,输出Y2为1;题4-5 逻辑电路与其输入端的波形如图题4-5所示,试画出逻辑电路输出端Y 的波形;图题4-5解：B A Y +=题4-6 图题4-6所示的逻辑电路中,与非门为74LS00,或非门是74LS02,非门是74LS04;试分析该电路的最大传输延迟时间;图题4-6解：74LS00、74LS02和74LS04的最大t PHL 和t PLH 都是15ns,因为A 信号经过4级门达到输出端X,因此最大传输延迟时间为4×15ns=60ns;题4-7 图题4-7所示的是家用报警器装置,该装置具有6个开关,各开关动作如下：图题4-7人工报警开关M,该开关闭合时,报警信号ALARM=1,开始报警;报警使能开关EN,该开关闭合时,窗户、门和车库信号才能使ALARM=1; 复位开关RST,该开关断开时,取消报警;窗户开关W,该开关平常处于闭合状态,一旦断开,使ALARM=1,开始报警; 门开关D,该开关平常处于闭合状态,一旦断开,使ALARM=1,开始报警; 车库开关G ,该开关平常处于闭合状态,一旦断开,使ALARM=1,开始报警;1试写出图示电路的逻辑函数式;2该报警装置采用了HC 、LS 和HCT 系列的门电路,试计算电路接口之间的噪声容限; 3确定开关与74HC04之间、74HCT32与9013晶体管之间的接口电路是否可以正确动作;4试计算该电路的最大静态功耗,若用5V 电压、800mA ·h 的电池供电,可以工作多长时间;各芯片静态电源电流如下：四2输入或门74HCT32的静态电源电流I CC =20A,每个引脚附加电源电流ΔI CC =；六非门74HC04的电源电流I CC =2A ；四2输入与门74LS08的电源电流I CCH =,I CCL =;解： 1图示电路的逻辑函数式为：）（G D W RST EN M ALARM +++= 2三种逻辑电路之间的噪声容限74HC04驱动74LS08,高电平噪声容限为－2V=；低电平噪声容限－=;74HCT 的输入信号兼容TTL,因此LS08电路可以驱动HCT32电路,因此噪声容限计算如下：高电平噪声容限==；低电平噪声容限为;3输入开关与逻辑电路之间、逻辑电路与9013晶体管之间是否正常动作输入开关信号RST 、D 、G 、W 的与74HC04连接,由于HC 系列电路的输入电阻很大,只需要1μA 电流,因此开关信号的高电平近似为5V ,低电平近似为0,因此高电平噪声容限为,低电平噪声容限为；输入开关信号EN 与74LS08连接,74LS08低电平输入电流为,因下拉电阻为1k Ω,因此输入低电平V IL 为,因此低电平噪声容限为－=,高电平噪声容限为5V-2V=3V;输入开关信号M 与74HCT32连接,由于74HCT32的输入电流为1μA,因此开关输入信号的高电平接近于5V ,低电平接近于0V,因此高电平噪声容限为5V －2V=3V,低电平噪声容限为－1=；HCT32的高电平驱动能力在4mA 时,可保证输出高电平为4V ,因此有9013三极管的基极电流为I B =V OHmax -V BE /R 6=/Ω=;若9013的电流放大倍数为180倍,因此有临界饱和集电极电流IC=×180=270mA,也就是IC 小于270mA 时,9013处于饱和区,大于270mA 时9013处于放大区;若蜂鸣器SPK 的工作电流为20mA,因此9013可以可靠饱和导通;4试计算该电路的最大静态功耗,若用5V 电压、800mA ·h 的电池供电,可以工作多长时间;各芯片静态电源电流如下：74HC04的静态电流为2A;若是4个门都输出高电平,每个驱动74LS08的高电平输入电流为20A,共80A;I CC04=2A+4×20A =82A;74HCT32的静态电流为20A ；每个引脚附加电源电流,则附加电源电流6×=；报警时,74HCT32在输出高电平时,驱动三极管的基极电流为;不报警时的电流：I CC32=20A+6×= 报警时的电流：I CC32=20A+6×+=74LS08的平均静态电流I CC08=I CCH + I CCL /2=+/2=;报警动作时流过上下拉电阻的最大电流I R =6×5V/1k Ω=6mA; 不报警动作时,3个上下拉电阻的电流I R =3×5V/1k Ω=3mA; 报警动作时的蜂鸣器工作电流I SPK =20mA; 蜂鸣器不报警动作时的电源电流I CC 为：I CC =I CC04+I CC32+I CC08+I R =+++3mA ≈ mA若是采用若用5V 电压、800mA ·h 的电池供电,可以工作时间t=800/≈; 蜂鸣器动作时的电源电流I CC 为：I CC =I CC04+I CC32+I CC08+I R +I SPK =+++6mA+20mA ≈ mA若是蜂鸣器一直报警,5V 电压、800mA ·h 的电池只能工作约800/≈20h;若要增加运行时间,需要全部使用HC 系列芯片,同时将上下拉电阻阻值增加到400k Ω,则蜂鸣器不动作时的电源电流为：I CC =I CC04+I CC32+I CC08+I R =6A+8A +14A+A ×3=这里所用的HC 电路的静态电流都是2A,每用一个引脚增加1A;3个上下拉电阻的电流为A ×3=A;因此800mA ·h 的电池供电,可以工作时间t=800/≈12121h,约为505天;题4-8 试用74LS147、74LS04和74LS21组成一个0～9按键编码器,要求输出任一按键按下信号EN,并输出高电平有效的编码A 3～A 0;解：题4-9 试用门电路设计4线-2线优先编码器,输入、输出信号都是高电平有效,要求任一按键按下时,G S 为1,否则G S =0；还要求没有按键按下时,E O 信号为1,否则为0;解：得到：逻辑电路如下图所示;题4-10 用3线-8线译码器74LS138和与非门实现如下多输出函数;解：1F AB C AB BC AC =++（，，）= =76537653m m m m m BC A C B A C AB ABC ⋅⋅⋅==+++∑），，，（题4-11 试用3线-8线译码器74LS138和门电路实现一位二进制全减器输入为被减数、减数与来自低位的借位；输出为差和向高位的借位;要求用按键输入减数、被减数和进位,发光二极管显示减法结果;解：题4-12试用74LS147、74LS46、74LS04与共阳数码管等元件设计一个0～9按键输入,数码管显示按键数字值的电路;解：题4-13试用门电路设计一个2选1数据选择器;解：若是输入信号为A、B,选择信号为S,输出信号为Y,则有：用门电路实现如下：题4-14试用8选1数据选择器74LS151实现如下函数;解：=）Amm5mA4m+++7+Am+m6（））（（1（）13）1（1（）题4-15试用8选1数据选择器74LS151实现一个代码转换电路,输入为3位二进制代码,输出为3位格雷码;解：题4-16试用8选1数据选择器74LS151实现4个开关控制一个灯的逻辑电路,要求改变任何一个开关的状态都能控制灯的状态由灭到亮,或反之;解：设D、C、B、A为四个开关,开关断开输出1,闭合输出0；Y表示灯,1表示亮;题4-17 试分析图题4-17所示电路在S1、S0信号控制下,其输入A、B与输出Y之间的关系;图题4-17解：由图得到：题4-18 试采用门电路设计一个6线-1线数据选择器;要求电路最简单; 解：根据题意,有如下函数式：就是用3-6译码器、与门和或门组成6-1选择器,由于为不完全译码器,任意项m6和m7不出现,因此可以化简译码器逻辑函数;因此有下图：题4-19 试写出图题4-19所示加法器的输出;图题4-19解：C O S 2S 1S 0=1100题4-20 对于图题4-20所示波形作为输入的74LS85电路,试画出其输出端的波形;图题4-20解：题4-21 对于图题4-21所示波形作为输入的电路,试画出其输出端的波形;解： A A A A 0123...Y....图题4-21题4-22 试设计一个BCD 代码转换成格雷码的代码转换器; 解：根据题意做真值表如下：D C B A W X Y Z 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 11111用卡诺图化简：D W = =X D+C B C B C Y += CB A B A B D Z ++= 因此有如下电路：题4-23 试设计一个检测电路,当4位二进制数为0、2、4、6、8、10、12、14时,检测电路输出为1; 解：D C B A Y 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0111得到：AY因此有电路如下：题4-24某公司3条装配线各需要100kW电力,采用两台发电动机供电,一台100kW,另外一台是200kW,3条装配线不同时开工,试设计一个发电动机控制器,可以按照需求启动发电动机以达到节电的目的;解：设C、B、A代表三条装配线,G100代表100kW发电机,G200代表200kW发电机;有逻辑图如下：题4-25 某单片机控制外部设备的电路如图题4-25所示,图中S1、S2是受控外部设备,单片机输出地址为A7～A0,试求出设备S1与S2的地址码;图题4-25解：S1地址为：S2地址为：题4-26试用4线-16线译码器74154、16选1数据选择器74150以及非门7404设计一个用6根线传输16线信号的电路需要查阅74154和74150数据手册,了解这两个芯片的功能;解：直接设计如下：题4-27试设计一个BCD输入的4位数码管扫描显示电路,输入信号为4位BCD码与4位低电平有效的扫描信号使用共阳数码管、BCD-7段译码器74LS247、双4选1数据选择器74LS153与三极管;题4-28某医院有4间病房,各个房间按患者病情严重程度不同分类,1号房间患者病情最重,4号房间病情最轻;试用74LS148设计一个患者呼叫装置,该装置按患者的病情严重程度呼叫大夫按下按钮相当于呼叫,就是若两个或两个以上的患者同时呼叫大夫,则只显示病情重患者的呼叫;要求采用数码管显示房间号,并用蜂鸣器提示;解：直接设计,逻辑电路如下;第5章习题与参考答案题5-1 画出图题5-1所示的SR锁存器输出端Q、Q端的波形,输入端S与R的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-1解：题5-2 画出图题5-2所示的SR锁存器输出端Q、Q端的波形,输入端S与R的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-2解：题5-3 画出图题5-3所示的电平触发SR触发器输出端Q、Q端的波形,输入端S、R与CLK的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-3解：题5-4 画出图题5-4所示的电平触发D触发器输出Q端的波形,输入端D与CLK的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-4解：题5-5 画出图题5-5所示的边沿触发D触发器输出端Q端的波形,输入端D与CLK的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-5解：题5-6 画出图题5-6所示的边沿D触发器输出Q端的波形,CLK的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-6解：题5-7 试画出图题5-7所示电路输出端Q1、Q0端的波形,CLK的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-7解：题5-8 画出图题5-8所示的JK触发器输出Q端的波形,输入端J、K与CLK的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-8解：题5-9 画出图题5-9所示的正边沿触发JK触发器输出Q端的波形,输入端J、K与CLK的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-9解：题5-10 画出图题5-10所示的JK触发器输出端Q端的波形, CLK的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-10解：题5-11 画出图题5-11所示的脉冲JK触发器输出Q端的波形,输入端J、K与CLK的波形如图所示;设Q初始状态为0图题5-11解：题5-12试画出图题5-12所示电路输出端Q 1、Q 0端的波形, CLK 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-12解：题5-13试画出图题5-13所示T 触发器输出Q 端的波形,输入端CLK 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-13题5-14试画出图题5-14所示各触发器输出Q 端的波形, CLK 、A 和B 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-14解：对于Q1：A Q A Q A A A J =+=+⋅=）（111 对于Q2：B A D ⊕= 对于Q3：B A T ⊕=题5-15试画出图题5-15所示各触发器输出Q 端的波形, CLK 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-15解：Q CLK CLKQ ⊕=题5-16 试画出图题5-16所示触发器输出Q 端的波形, CLK 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-16解：题5-17 试画出图题5-17所示电路中触发器输出Q 1、Q 2端的波形, CLK 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-17解：211Q K J == 121211 Q Q Q Q Q n +=+题5-18 试画出图题5-18所示电路中触发器输出Q 1、Q 2端的波形,CLK 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-18解：题5-19 试画出图题5-19所示电路中触发器输出Q 1、Q 2端的波形,输入端CLK 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-19解： 11n 1111Q Q K J ===+ 题5-20 试画出图题5-20所示电路中触发器输出Q 1、Q 2端的波形,CLK 的波形如图所示;设Q 初始状态为0图题5-20解：2111Q D Q n ==+题5-21 试将D 触发器转换成JK 触发器; 题5-22 试将JK 触发器转换成D 触发器; 两式对比有：D K D J == ，第6章习题与参考答案题6-1 用文字描述图题6-1所示的状态图,并说明是何种类型状态机;图题6-1解：状态A ：如果输入为0,转移到状态A,输出0 如果输入为1,转移到状态B,输出0状态B ：如果输入为0,转移到状态A,输出0 如果输入为1,转移到状态C,输出0状态C ：如果输入为0,转移到状态A,输出0如果输入为1,转移到状态D,输出0 状态D ：如果输入为0,转移到状态A,输出0如果输入为1,转移到状态D,输出1 该状态为梅里状态机;题6-2 试写出图题6-2所示状态图的状态表;图题6-2解：12题6-3 试画出图题6-3所示的状态表的状态图; 解：图题6-3题6-4 试写出图题6-4所示电路的驱动方程、状态方程、输出方程与状态图,并按照所给波形画出输出端Y 的波形;图题6-4解：左图：驱动方程：A D = 状态方程：A Q n =+1 输出方程：Q A Y +=1 右图：驱动方程：A K A J == 状态方程：A Q A Q A Q n =+=+1 输出方程：Q A Y +=2 由于状态方程=输出方程与左图一样,因此具有与左图相同的状态表、状态图与时序图;题6-5 分析图题6-5所示的电路;写出驱动方程、状态方程、输出方程,画出状态表和状态图,并说明是何种状态机;图题6-5解FF0驱动方程： 1Q A K J ⊕== 状态方程：01010110Q Q A Q Q A Q Q A Q n ⊕⊕=⊕+⊕=+）（）（ FF1驱动方程：1 ==K J 状态方程：111Q Q n=+ 输出方程：10Q Q Y = 状态表如下：状态机如下：可以看出是摩尔状态机;题6-6 分析图题6-6所示的电路;写出驱动方程、状态方程、输出方程,画出状态表和状态图,并说明是何种状态机;图题6-6解：驱动方程：A D =0 状态方程：A Q n =+10 01Q D = 状态方程：011Q Q n =+输出方程：1010Q Q Q Q Y +==该状态机是摩尔状态机;题6-7 分析图题6-7所示的电路;写出驱动方程、状态方程、输出方程,画出状态表和状态图,并说明是何种状态机;图题6-7解：FF0驱动方程： X K X J == 状态方程：X Q X Q X Q n =+=+0010FF1驱动方程：X K X Q J == 0 状态方程：）（1011011Q Q X XQ Q XQ Q n +=+=+ 输出方程：1Q X Y =该状态为梅里状态机; 状态表与状态图如下：题6-8~题6-14的分析方法与上述题目的分析方法相同,这里留给读者;题6-15图题6-15所示的是5位右移寄存器与输入信号DATA 、时钟CLK 的波形图,若寄存器初始状态为00000,试画出寄存器输出Q 4~Q 0的波形图;图题6-15解：题6-16 图题6-16所示的是8位右移寄存器74HC164符号、输入信号DATA 、时钟CLK 的波形图,若寄存器初始状态为00000000,试画出寄存器输出Q F ~Q A 的波形图;图题6-16解：题6-17 图题6-17所示的是8位右移寄存器74HC164与共阳数码管的连接图,其输入信号DATA 、时钟CLK 的波形图,若寄存器初始状态为00000000,试画出74HC164输出Q F ~Q A 的波形图,并说明数码管显示的数字是多少图题6-17解：显示数字1题6-18 图题6-18所示的是并入串出8位右移寄存器74HC165的连接图,以及输入信号CLKINH 、移位/置数信号LD SH /图题6-18解：题6-19 试用上升沿D 触发器构成异步3位二进制加法计数器,要求画出逻辑电路图,以及计数器输入时钟CLK 与D 触发器输出端Q 2~Q 0的波形图;题6-20 同题6-16,将所设计计数器改为减法计数器;。

数字电子技术基础项目一裁判表决器电路的设计与调试

裁判表决器电路的设计与调试
一、数字电路概述
1.概述
（一）数字信号与数字电路
知识链接
1）模拟信号
时间连续的信号，如图1-3（a）所示。对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路
信号分类
2）数字信号
时间和幅度都是离散的信号，如图1-3（b）所示。对数字信号进行传输、处理电子线路成为数字电路。
裁判表决器电路的设计与调试
项目分析
举重比赛中，运动员的成绩有效与否由裁判判定，裁判共四位，其中主裁判一位，副裁判三位，主裁判有2个票权，副裁判每位有1个票权。当每位裁判认为运动员成绩有效时，投出赞成票，本着多数票有效的原则，当裁判组认为运动员举重成绩有效时，白灯亮；当裁判组认为运动员举重成绩无效时，
裁判表决器电路的设计与调试
裁判表决器电路的设计与调试
2.国外集成电路的型号命名方法
裁判表决器电路的设计与调试
需要说明的是，由于集成电路的生产厂家众多，且命名方法各异，即使集成电路同一前缀名的，也有不同的厂家在生产，所以使用者在选择具体集成电路的时候，要查阅相应的集成电路手册，或到相关的网站查询。
图1-6 正、负脉冲信号的波形
裁判表决器电路的设计与调试
3）数字信号
数字信号是指可以用两种逻辑电平0和1来描述的信号。逻辑电平0和1不表示具体的数量，而是一种逻辑值。若逻辑电路中的高电平用逻辑1表示、低电平用逻辑0表示时，称之为正逻辑；若高电平用逻辑0表示、低电平用逻辑1 表示时，称之为负逻辑。
按照逻辑电路图搭建实际电路； 4.能使用仿真软件进行应用电路的设计。
裁判表决器电路的设计与调试
数字集成电路的识别仿真测试门电路的识别仿真测试逻辑函数的化简仿真设计三人投票表决电路

数字电子技术基础

下一页返回
1.2 数制
[9998.67]10 9 103 9 102 9 101 8100 6 101 7 102 ❖ 其中，103 ,102 ,101 ,100 ,10-1,10-2称为十进制各位的“权”。 ❖ 任意一个十进制数D均可展开为
[N]D di 10i
❖ 其中，di是第i位的系数，它可以是0~9这十个数码中的任何一个。若整数部分的位数是n，小数部分的位数是m，则i包含从(n~1)到0的所有正整数和从-1到-m的所有负整数。
上一页返回
8.2 数/模转换器(DAC)
❖ 8.2.1 D/A转换器的基本工作原理
❖ D/A转换器用于将输入的二进制数字量转换为与该数字量成比例的电压或电流。A/D转换的原理有多种，但功能相同，下面以倒T型电阻网络D/A换器为例，介绍其工作原理。
❖ 8.2.2倒T型电阻网络DAC
❖ 倒T型电阻网络D/A换器的组成框图如图8-2所示。图中，数据锁存器用来暂时存放输入的数字量，这些数字量控制模拟电子开关，将参考电压源UREF按位切换到电阻译码网络中变成加权电流，然后经运放求和，输出相应的模拟电压，完成D/A转换过程。
上一页下一页返回
1.2 数制
❖ 1.2.2 二进制数
❖ 在数字电路中广泛应用的是二进制。在二进制数中，只有0和1两个数码，所以计数的基数是2，低位和相邻高位间的进位关系是“逢二进一”，即1+1 =10，同一数码在不同位置上表示的数值不同例如
[1110.11]2 1 23 1 22 1 21 0 20 1 21 1 22 [14.75]10
下一页返回
8.1 概述
❖ 用计算机对生产过程进行实时控制，其控制过程原理方框图如图8-1所示。由A/D转换器把由传感器采集来的模拟信号转换成为数字信号，送计算机处理，当计算机处理完数据后，把结果或控制信号输出，由D/A转换器转换成模拟信号，送执行元件，对控制对象进行控制。可见，ADC和DAC是数字系统和模拟系统相互联系的桥梁，是数字系统的重要组成部分。

数字电子技术基础知识

数字电子技术基础知识数字电子技术是指应用数字技术来控制电子设备的技术。

它是研究电路的基础技术，它包括数字逻辑电路，数字系统，微处理器和微电子学。

数字电子技术的发展主要有两种：一种是按照数字电路处理信号，另一种是根据微处理器处理信息。

数字电子技术应用于计算机、汽车、媒体，视听娱乐等多方面。

数字电子技术基础知识主要涉及基本电子学知识，数字电子电路、数字电路设计等相关知识，以及数字系统分析、控制系统的设计原理及应用、数字信号处理等内容。

1、基本电子学知识：包括半导体物理特性、半导体电子学基础、晶体管原理、晶体管参数之间的关系、缓冲器的类型及作用、电路的建模等。

2、数字电子电路：包括基本的数字电路组成，如Grated Logic Elements、半桥、全带等；特定的数字电路，如时序时钟、同步和异步计数器、位移编码器、状态空间变换等；以及数字电路的活性化，如速率调制、抖动抑制、比较器以及归一化等。

3、数字电路设计：是利用计算机建立、模拟和仿真由多个电路模块组成的数字电路，它涉及到仿真、校验、重新定义和优化等技术，开发的软件会在系统中进行不断的修改和实施。

4、数字系统分析：利用数字信号处理来解决系统中的模型分析问题，它涉及到系统模型分析、系统优化、系统故障诊断等问题，以达到系统分析和控制的目的。

5、控制系统的设计原理及应用：分析和设计建立的控制系统，如控制系统的建模、实时微处理器、线性系统的状态控制、步进控制、PID控制，以及artificial- intelligence控制等。

6、数字信号处理：利用数字信号处理技术，将不同信号格式的信号经过数字信号处理处理器，实现滤波、压缩、提取、监控等功能，以达到优化信号处理效果。