数字电路课件
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数字电子技术基础全套ppt课件
输出方程
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件
《数字电路技术基础》课件
1
复杂可编程逻辑器件是一种可编程逻辑器件，其 内部由多个逻辑门和触发器组成，可以编程实现 各种复杂的数字电路。
2
CPLD的规模比FPGA小，但其结构更加简单，易 于设计和实现。
3
CPLD广泛应用于低成本、低功耗的数字系统， 如消费电子、汽车电子等领域。
06 数字电路实验与实践
CHAPTER
数字电路实验箱介绍
译码器
将输入的二进制代码转换为另一种二进制代 码，常用于数据传输和存储。
多路选择器
根据选择信号选择一路输入信号输出，常用 于数据传输和存储。
比较器
比较两个二进制数的大小，输出比较结果， 常用于数据传输和存储。
04 时序逻辑电路
CHAPTER
时序逻辑电路概述
定义
时序逻辑电路是一种具有记忆功能的电路，其输出不仅取决于当 前的输入，还与之前的输入状态有关。
组成
时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储元件（如触发器）组成。
工作原理
时序逻辑电路在时钟信号的驱动下，按照一定的时序进行状态转换 。
触发器
1 2
定义
触发器是一种双稳态的存储元件，能够在外部信 号的作用下，从一个稳态跳变到另一个稳态。
分类
根据结构和工作原理，触发器可以分为RS触发器 、D触发器、JK触发器和T触发器等。
通过实验掌握基本门电路的工作原理和特性。
02
实验内容
搭建基本门电路，如与门、或门、非门等，测量输入输出电压，分析逻
辑功能。
03
实验步骤
搭建基本门电路，连接电源和测量仪表，输入信号并观察输出结果，记
录数据并分析。
组合逻辑电路实验
实验目的
通过实验掌握组合逻辑电路的设计和实现方法 。
《数字电路说课》课件
数字电路设计方法
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GENERAL WORK REPORT FOR FOREIGN
硬件描述语言
硬件描述语言（HDL）是一种用于描述数字电 路和系统的语言，它能够描述电路的结构、行 为和功能。常见的硬件描述语言包括Verilog 和VHDL。
HDL的主要优点是能够在高抽象层次上描述电 路，使得设计者能够更加关注电路的逻辑和行 为，而不是具体的实现细节。这有助于提高设 计的可重用性和可维护性。
数字电路说课
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GENERAL WORK REPORT FOR FOREIGN
CONTENTS
目录
1
WORKREVIEW
数字电路概述
2
UNDERWORK
数字电路基础知识
4
FUTUREOUTLOO K
数字电路的实现与 测试
5
Байду номын сангаас
UNDERWORK
数字电路的故障诊 断与排除
3
WORKHARVEST
数字电路基础知识
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GENERAL WORK REPORT FOR FOREIGN
逻辑门电路
总结词
逻辑门电路是数字电路的基本组成部 分，用于实现逻辑运算。
详细描述
逻辑门电路有与门、或门、非门等基本 类型，它们通过输入和输出的逻辑关系 实现逻辑运算，是构成复杂数字电路的 基础。
03
随着数字电路功能的日益复杂，设计与验证的难度越来越大，
需要更高效的设计与验证方法。
数字电路的未来展望
数字电路将继续在材料、工艺、设计方 法等方面取得创新突破，推动集成电路 技术的不断发展。
数字逻辑电路 PPT课件
TTL电路具有较快的开关速度，较强的抗 干扰能力以及足够大的输出摆幅，所以是目前 在各个领域包括医学电子设备中使用最广泛的 逻辑电路系统。实际的集成门电路比这里的要 复杂些，在输出端还有放大器和跟随器，用来 保证逻辑电平符合要求，增加负载能力。
在一个实际的数字系统中，往往需要能实现多种
多样逻辑功能的门电路，只有一种与非门作为基本单 元使用起来显然是不方便的。在TTL门电路的系列产 品中，常用的还有或非门、与或非门、与门、或门等 等。虽然门电路的种类很多，但它们或者是由与非门 稍加改动得到的，或者是由与非门中的若干部分组合 成的，有的就是与非门的一部分。如，与非门只有一 个输入端时成了非门；在与非门后再连一个非门成了 与门；在与非门前面对于每个输入端各接一个非门成 了或门。可以说与非门可以完成一切逻辑运算。因此， 只要掌握与非门典型电路的工作原理和分析方法，就 不难对其它形式的门电路进行分析了。
2. 或门电路 上图为简单的具有两个输入端的二极管或门电路、常用
逻辑符号、逻辑表达式及真值表。 其中A、B分别为两个输入端，F为输出端。这种电路之
所以能实现或运算，是因为输出端的电平被最高电平的输入 端钳位，只要输入端有一个高电平时，输出就是高电平。也 就是说输入有一个为1时，输出即为1。输入端全为0时，输 出才为0。
阐述逻辑控制、脉冲计数和数字显示的基本原 理，介绍常用的计数器和A/D、D/A转换器。
主要内容
第一节 基本逻辑电路 第二节 双稳态触发器 第三节 脉冲的计数和显示 第四节 数模和模数转换
第一节 基本逻辑电路
所谓逻辑是指“条件”与“结果”的 关系。逻辑电路(logic circuit)是用电路的 输入信号反映“条件”，用电路的输出信 号反映“结果”。电路的输出与输入之间 构成一定的逻辑关系。
在一个实际的数字系统中，往往需要能实现多种
多样逻辑功能的门电路，只有一种与非门作为基本单 元使用起来显然是不方便的。在TTL门电路的系列产 品中，常用的还有或非门、与或非门、与门、或门等 等。虽然门电路的种类很多，但它们或者是由与非门 稍加改动得到的，或者是由与非门中的若干部分组合 成的，有的就是与非门的一部分。如，与非门只有一 个输入端时成了非门；在与非门后再连一个非门成了 与门；在与非门前面对于每个输入端各接一个非门成 了或门。可以说与非门可以完成一切逻辑运算。因此， 只要掌握与非门典型电路的工作原理和分析方法，就 不难对其它形式的门电路进行分析了。
2. 或门电路 上图为简单的具有两个输入端的二极管或门电路、常用
逻辑符号、逻辑表达式及真值表。 其中A、B分别为两个输入端，F为输出端。这种电路之
所以能实现或运算，是因为输出端的电平被最高电平的输入 端钳位，只要输入端有一个高电平时，输出就是高电平。也 就是说输入有一个为1时，输出即为1。输入端全为0时，输 出才为0。
阐述逻辑控制、脉冲计数和数字显示的基本原 理，介绍常用的计数器和A/D、D/A转换器。
主要内容
第一节 基本逻辑电路 第二节 双稳态触发器 第三节 脉冲的计数和显示 第四节 数模和模数转换
第一节 基本逻辑电路
所谓逻辑是指“条件”与“结果”的 关系。逻辑电路(logic circuit)是用电路的 输入信号反映“条件”，用电路的输出信 号反映“结果”。电路的输出与输入之间 构成一定的逻辑关系。
阎石第五版数字电路技术课件
数字电路基础
触发器概述
触发器的分类
触发器的工作原理
触发器的应用
01
02
03
04
触发器是一种具有记忆功能的电路，能够存储二进制信息。
根据工作原理的不同，触发器可以分为RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。
触发器通过接收输入信号，根据不同的工作模式，将存储的信息保持或翻转。
触发器广泛应用于数字系统的设计和实现，如寄存器、计数器等。
详细描述
总结词
数字电路技术的发展历程
详细描述
数字电路技术自20世纪40年代诞生以来，经历了从小规模到大规模，再到超大规模集成电路的发展历程。随着半导体工艺的不断进步，数字电路技术的集成度越来越高，性能越来越强大，应用领域也越来越广泛。
总结词
数字电路技术的应用领域
详细描述
数字电路技术广泛应用于计算机、通信、控制、测量仪器、航空航天、军事等领域。在计算机领域，数字电路技术用于构建中央处理器、存储器、输入输出接口等关键部件。在通信领域，数字电路技术用于信号传输、调制解调、信道编码等。在控制领域，数字电路技术用于实现各种控制算法和控制系统。在测量仪器领域，数字电路技术用于提高测量精度和自动化程度。在航空航天和军事领域，数字电路技术用于实现高速数据处理和精确控制系统。
数字电路的分析与设计
根据逻辑函数表达式或真值表，设计实现特定逻辑功能的组合逻辑电路。
组合逻辑电路设计
根据给定的逻辑函数和触发器类型，设计实现特定功能的时序逻辑电路。
时序逻辑电路设计
利用可编程逻辑器件的资源和编程语言，设计实现各种数字电路和系统。
可编程逻辑器件设计
使用硬件描述语言（如Verilog或VHDL）进行数字电路和系统的设计和仿真。
《数字电路技术》PPT课件
精选课件ppt
（1-2）
模拟信号： 正弦波信号 u
锯齿波信号
u
精选课件ppt
t t
（1-3）
研究模拟信号时，我们注重电路 输入、输出信号间的大小、相位关系。 相应的电子电路就是模拟电路，包括 交直流放大器、滤波器、信号发生器 等。
在模拟电路中，晶体管一般工作 在放大状态。
精选课件ppt
（1-4）
精选课件ppt
（1-11）
每四位2进 十六进制与二进制之间的转换： 制数对应
一位16进 制数
(0101 1001)B= [027+1 26+0 25+1 24
+1 23+0 22+0 21+1 20]D
= [(023+1 22+0 21+1 20) 161
+(1 23+0 22+0 21+1 20) 160]D =(59)H
(10011100101101001000)O=
(10 011 100 101 101 001 000)D =
( 2 3 4 5 5 1 0 )O
=(2345510)O
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（1-14）
（4）十进制与二进制之间的转换：
（N）D Ki 2i i0
两边除二，余第0位K0
（N 2） Di 1Ki 2i1K 20
精选课件ppt
（1-19）
在BCD码中，用四位二进制数表示 0~9十个数码。四位二进制数最多可以 表示16个字符，因此0~9十个字符与这 16中组合之间可以有多种情况，不同的 对应便形成了一种编码。这里主要介绍：
8421码 5421码
2421码 余3码
数字逻辑电路大全PPT课件(2024版)
第6页/共48页
Rb1 4kΩ
Rc 2 1.6kΩ
Vc 2
1
+VCC（ +5V） Rc4 130Ω
3
T2 4
1
3
A
31
2T2
D Vo
B
T1
C
Ve 2
1
3
2T 3
Re2
1kΩ
输入级
中间级
输出级
第7页/共48页
2．TTL与非门的逻辑关系
（1）输入全为高电平3.6V时。
T2、T3导通，VB1=0.7×3=2.1（V ），
列。 6 ． 74AS 系 列 —— 为 先 进 肖 特 基 系
列， 它是74S系列的后继产品。 7．74ALS系列——为先进低 功耗肖特基系列， 是74LS系列的后继产品。
第30页/共48页
2.3
一、 NMOS门电路 1．NMOS非门
MOS逻辑门电路
VDD (+12V)
VDD (+12V)
VDD (+12V)
0.4V
高 电 平 噪 声 容 限 第1V5页NH/共＝48V页OH （ min ） - VON ＝ 2.4V-2.0V ＝
四、TTL与非门的带负载能力
1．输入低电平电流IIL与输入高电平电流IIH （1）输入低电平电流IIL——是指当门电路的输入端
接低电平时，从门电路输入端流出的电流。
& Vo G0
呈 现 高 阻 ， 称 为 高 阻 态 ， 或 禁 止 态+V。CC
Rc2
Rc4
Rb1
Vc2 1
3
T2 4
A
&
B
L
EN
数电课件课本
2.2
MOS 集成门电路
2.2.1 MOS管开关电路及其开关特性 2.2.2 CMOS反相器
2.2.3 CMOS反相器的外部特性
2.2.4-2.2.7 其它类型的CMOS门电路
2.2.8 CMOS电路系列主要特点和使 用中应注 意的几个问题
2018/12/15
1
2.2 MOS 门电路
MOS门电路：以MOS管作为开关元件构成的 门电路。 MOS门电路，尤其是CMOS门电路具有制造 工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、
电压，从而击穿MOS管栅极极薄的绝缘层，造成器件
的永久损坏。为避免静电损坏，应注意以下几点：
2018/12/15 24
（a）所有与CMOS电路直接接触的工具、仪 表等必须可靠接地。 （b）存储和运输CMOS电路，最好采用金属 屏蔽层做包装材料。 (2)多余的输入端不能悬空。 输入端悬空极易产生感应较高的静电电压， 造成器件的永久损坏。对多余的输入端，可以按 功能要求接电源或接地，或者与其它输入端并联
主要功能
可扩展 三态、有选通端
28
作业题
1、2-2 2、2-6
2018/12/15
29
表2-1 各种系列门电路的主要参数
2018/12/15
27
表2-2 常用集成门电路(CMOS系列）
型 号 CC4001 CC4011 CC4030 CC4049 CC4066 CC4071 CC4073 CC4077 CC4078 CC4086 CC4097 CC4502
2018/12/15
名 称 四2输入或非门 四2输入与非门 四异或门 六反相器 四双向开关 四2输入或门 三3输入与门 四异或非门 8输入或 / 或非门 2-2-2-2输入与或非门 双8选1模拟开关 六反相器 / 缓冲器
MOS 集成门电路
2.2.1 MOS管开关电路及其开关特性 2.2.2 CMOS反相器
2.2.3 CMOS反相器的外部特性
2.2.4-2.2.7 其它类型的CMOS门电路
2.2.8 CMOS电路系列主要特点和使 用中应注 意的几个问题
2018/12/15
1
2.2 MOS 门电路
MOS门电路：以MOS管作为开关元件构成的 门电路。 MOS门电路，尤其是CMOS门电路具有制造 工艺简单、集成度高、抗干扰能力强、功耗低、
电压，从而击穿MOS管栅极极薄的绝缘层，造成器件
的永久损坏。为避免静电损坏，应注意以下几点：
2018/12/15 24
（a）所有与CMOS电路直接接触的工具、仪 表等必须可靠接地。 （b）存储和运输CMOS电路，最好采用金属 屏蔽层做包装材料。 (2)多余的输入端不能悬空。 输入端悬空极易产生感应较高的静电电压， 造成器件的永久损坏。对多余的输入端，可以按 功能要求接电源或接地，或者与其它输入端并联
主要功能
可扩展 三态、有选通端
28
作业题
1、2-2 2、2-6
2018/12/15
29
表2-1 各种系列门电路的主要参数
2018/12/15
27
表2-2 常用集成门电路(CMOS系列）
型 号 CC4001 CC4011 CC4030 CC4049 CC4066 CC4071 CC4073 CC4077 CC4078 CC4086 CC4097 CC4502
2018/12/15
名 称 四2输入或非门 四2输入与非门 四异或门 六反相器 四双向开关 四2输入或门 三3输入与门 四异或非门 8输入或 / 或非门 2-2-2-2输入与或非门 双8选1模拟开关 六反相器 / 缓冲器
数字电路PPT课件
YAB
A
BY
0
01
0
10
1
00
1
10
真值表
A
≥1
Y
B
或非门的逻辑符号
28
L=A+B
3、异或运算：逻辑表达式为： YA BA BA B
A
BY
0
00
0
11
A
=1
Y
B
1
01
1
10
异或门的逻辑符号
真值表
L=A+B
4、 与或非运算：逻辑表达式为： YABCD
A
& ≥1
B
Y
C
D
与或非门的逻辑符号
A
&
B
≥1 Y
－2
＝(135.0625)10
4、十六进制
各数位的权是8的幂
数码为：0～9、A～F；基数是16。 运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。 十六进制数的权展开式： 如：(D8.A)2＝ 13×161 ＋8×160＋10 ×16－1＝(216.625)10
各数位的权是16的幂
11
结论
①一般地，N进制需要用到N个数码，基数是N；运算 规律为逢N进一。
12
几种进制数之间的对应关系
十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
二进制数
00000 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111
2、基 数：进位制的基数，就是在该进位制中可
能用到的数码个数。
数字电子技术基础ppt课件
R
vo K合------vo=0, 输出低电平
vi
K
只要能判
可用三极管 代替
断高低电 平即可
在数字电路中，一般用高电平代表1、低 电平代表0，即所谓的正逻辑系统。
2.2.2 二极管与门
VCC
A
D1
FY
B
D2
二极管与门
A
B
【 】 内容 回顾
AB Y 00 0 01 0 100 11 1
&
Y
2.2.2 二极管或门
一般TTL门的扇出系数为10。
三、输入端负载特性
输入端 “1”,“0”？
A
ui
RP
R1 b1
c1
T1
D1
•
R2
•
T2
•
R3
VCC
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
简化电路
R1
VCC
ui
A ui
T1
be
RP
2
be 0
RP
5
RP较小时
ui
RP RP R1
(Vcc Von )
当RP<<R1时, ui ∝ RP
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
TTL非门的内部结构
•
R1
R2
A
b1 c1
T1
•
T2
D1
•
R3
VCC
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
前级输出为 高电平时
•
R2
R4
VCC
T4 D2
数字电路实验精选PPT课件
坚持
实验一 门电路逻辑功能测试与组合
注意事项
6. 闲置输入端的处理：（不要悬空，不然会产生干扰，影响实验结果，对 CMOS电路输入引脚悬空时容易损坏。）
• 对于与门/与非门：应接高电平，也可并联（不可超出前一级门的扇出 能力），不可以接低电平。A=A•1
• 对于或门/或非门：应接低电平，也可并联（不可超出前一级门的扇出 能力），不可以接高电平。A=A+0
操作提示
• 逻辑输入接电平开关，接通＋5V电源为高电平（指示灯亮），接通“地”为低电平。 • 逻辑输出接发光二极管，指示灯亮时输出高电平，灭时输出低电平。 • 测量输出不同电平的电压，记录到表1-1，电压值在输出引脚处测量。 • 原理图中发光二极管上接的电阻和“地”，在实验箱内部已接好，不需要接。
坚持
• 设计一个4位二进制数为密码的数字密码锁。
坚持
单脉冲源
实验箱介绍
连续脉冲源
电源输出
电平指示
电源输入
各种引脚数的集 成块插座
电平输入
插分立元件
接地输出 坚持
插分立元件
数码显示
实验一 门电路逻辑功能测试与组合
实验箱使用
电平(数据)开关
电平指示
各档固定连续脉冲，1k～10kHz频率可 调连续脉冲。
坚持
实验原理
•
逻辑门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之
间存在一定的逻辑关系。
•
实验中提供的集成块为74LS系列的低功耗肖特基TTL电路和74HC系列高速CMOS电路，
它们在逻辑上兼容，但具体物理参数不同，在实验中采用统一电源＋5V；经实际测
定可以直接互接，但有些条件下要通过接口互接，在74LS门电路驱动74HC门电路时，
实验一 门电路逻辑功能测试与组合
注意事项
6. 闲置输入端的处理：（不要悬空，不然会产生干扰，影响实验结果，对 CMOS电路输入引脚悬空时容易损坏。）
• 对于与门/与非门：应接高电平，也可并联（不可超出前一级门的扇出 能力），不可以接低电平。A=A•1
• 对于或门/或非门：应接低电平，也可并联（不可超出前一级门的扇出 能力），不可以接高电平。A=A+0
操作提示
• 逻辑输入接电平开关，接通＋5V电源为高电平（指示灯亮），接通“地”为低电平。 • 逻辑输出接发光二极管，指示灯亮时输出高电平，灭时输出低电平。 • 测量输出不同电平的电压，记录到表1-1，电压值在输出引脚处测量。 • 原理图中发光二极管上接的电阻和“地”，在实验箱内部已接好，不需要接。
坚持
• 设计一个4位二进制数为密码的数字密码锁。
坚持
单脉冲源
实验箱介绍
连续脉冲源
电源输出
电平指示
电源输入
各种引脚数的集 成块插座
电平输入
插分立元件
接地输出 坚持
插分立元件
数码显示
实验一 门电路逻辑功能测试与组合
实验箱使用
电平(数据)开关
电平指示
各档固定连续脉冲，1k～10kHz频率可 调连续脉冲。
坚持
实验原理
•
逻辑门电路是最基本的逻辑元件，它能实现最基本的逻辑功能，即其输入与输出之
间存在一定的逻辑关系。
•
实验中提供的集成块为74LS系列的低功耗肖特基TTL电路和74HC系列高速CMOS电路，
它们在逻辑上兼容，但具体物理参数不同，在实验中采用统一电源＋5V；经实际测
定可以直接互接，但有些条件下要通过接口互接，在74LS门电路驱动74HC门电路时，
数字电路数字量输入输出课件
符号
形状
7段码 .gfedcba
符号
形状
7段码 .gfedcba
’0’
00111111
’8’
01111111
’1’
00000110
’9’
01100111
’2’
01011011
’A’
01110111
’3’
01001111
’B’
01111100
’4’
01100110
’C’
00111001
’5’
01101101
5.2.3 总线信号与接口的连接
数据信号的连接 地址信号的连接：译码信号 控制信号的连接
例1、简单的输入接口举例
常用芯片：74LS244 应用例子：开关接口
&
≥1
≥1
+5V
例2、 简单的输出接口举例
输出端口应具备锁存器功能. 常用芯片：74LS273 74LS374(具有三态输出的锁存器) 应用例子：发光二极管接口
a b c d e f g DP
7406
反相器
74LS273
Rx8
≥1
74LS138
D0～D7
IOW#
IOR#
Y0
Y1
F0H = 0000 0000 1111 0000 F1H = 0000 0000 1111 0001
&
≥1
A7～A4
A15～A8
A3
A2
A1
A0
D0
D1
D2
查询方式传送
适用于外设并不总是准备好，而且对传送速率、传送效率要求不高的场合。 CPU在与外设交换数据前必须询问外设状态—— “你准备好没有？” 对外设的要求：应提供设备状态信息 对接口的要求：需要提供状态端口 优点：软件比较简单 缺点：CPU效率低，数据传送的实时性差，速度较慢
形状
7段码 .gfedcba
符号
形状
7段码 .gfedcba
’0’
00111111
’8’
01111111
’1’
00000110
’9’
01100111
’2’
01011011
’A’
01110111
’3’
01001111
’B’
01111100
’4’
01100110
’C’
00111001
’5’
01101101
5.2.3 总线信号与接口的连接
数据信号的连接 地址信号的连接：译码信号 控制信号的连接
例1、简单的输入接口举例
常用芯片：74LS244 应用例子：开关接口
&
≥1
≥1
+5V
例2、 简单的输出接口举例
输出端口应具备锁存器功能. 常用芯片：74LS273 74LS374(具有三态输出的锁存器) 应用例子：发光二极管接口
a b c d e f g DP
7406
反相器
74LS273
Rx8
≥1
74LS138
D0～D7
IOW#
IOR#
Y0
Y1
F0H = 0000 0000 1111 0000 F1H = 0000 0000 1111 0001
&
≥1
A7～A4
A15～A8
A3
A2
A1
A0
D0
D1
D2
查询方式传送
适用于外设并不总是准备好，而且对传送速率、传送效率要求不高的场合。 CPU在与外设交换数据前必须询问外设状态—— “你准备好没有？” 对外设的要求：应提供设备状态信息 对接口的要求：需要提供状态端口 优点：软件比较简单 缺点：CPU效率低，数据传送的实时性差，速度较慢
数字电路完整课件讲解
2.1.4 MOS 管的开关特性 1、 MOS管的工作原理
③ NMOS、PMOS管的符号：
NMOS加正电源，uGS>0，uDS>0 PMOS加正电源，uGS<0，uDS<0
2.1.4 MOS 管的开关特性
2、NMOS管的几个主要参数
①开启电压VT：形成导电沟道所需的最小电压uGS
VTN＝+2V，VTP＝-2V ②跨导gm：gm表明MOS管的输入电压控制电流的能力。
• 栅极电容的电荷不易泄漏掉，容易由于外界静电感 应积累电荷，在栅极产生较高的电压，造成栅极氧 化层击穿，损坏MOS管。
2.1.4 MOS 管的开关特性
• 在数字集成电路中，一般都 在输入端加上保护电路。如图 在GS间加保护二极管DZ，当静 电压超过一定限度后，二极管 击穿导通，使静电荷泄放保护 氧化层不被击穿。
例2：与门：Y=AB 先画出与非，再非。
三、 CMOS 传输门、三态门和漏极开路门
（一）CMOS传输(TG 门 — Transmission Gate)
门1. 电路组成：
C TP
uI / uO
+VDD
uO / uI
uI / uO
C
TG
uO / uI
TN
C
VSS
2. 工作原理：
导关通断电电阻阻小大 C (几( ≥百1欧09姆))
• 输入端电压高于VDD＋uDF或低于－uDF 输入电容。 时，保护二极管就会导通，TN、TP栅极 电位限制在－uDF~VDD＋uDF之间。
（二）CMOS反相器的静态特
性1、输入特性：iI f (uI )
• 正常工作电压情况下，由于 MOS管输入电阻很高，iI≈0；
《数电第一章》课件
设计工具：状态机、卡诺 图、逻辑门等。
06 数电第一章复习 题
选择题
选择题1
二进制数10101010转换为十进制 数是____。
答案
A. 106
选择题2
逻辑或运算的运算规则是____。
答案
B. 0 OR 0 = 0, 0 OR 1 = 1, 1 OR 0 = 1, 1 OR 1 = 1
选择题3
在数字电路中，通常使用____来表示 逻辑关系。
数字电路的基本概念
数字信号、数字电路等。
逻辑门电路
与门、或门、非门等。
逻辑代数
基本逻辑运算、逻辑函数等。
组合逻辑电路
加法器、比较器、多路选择器 等。
学习方法
理论学习
通过阅读教材和课件， 掌握数字电路的基本概
念和原理。
实验操作
通过实验，加深对数字 电路的理解，提高实际
操作能力。
习题练习
通过练习习题，巩固所 学知识，提高解题能力
02
或门
当至少一个输入端为高电平时，输出 端就为高电平；否则输出端为低电平 。
01
或非门
当至少一个输入端为高电平时，输出 端为低电平；否则输出端为高电平。
05
03
非门
输入端与输出端的电平状态相反，即 输入高电平时输出低电平，输入低电 平时输出高电平。
04
与非门
当所有输入端都为高电平时，输出端 为低电平；否则输出端为高电平。
。
小组讨论
通过小组讨论，互相交 流学习心得，提高学习
效果。
02 数字电路基础
数字电路概述
01
02
03
数字电路的定义
数字电路是处理离散信号 的电路，其输入和输出信 号通常为二进制形式（0 和1）。
数字电子技术-逻辑门电路PPT课件
在电路中的应用。
或非门（NOR Gate）
逻辑符号与真值表
描述或非门的逻辑符号，列出其对应的真值表， 解释不同输入下的输出结果。
逻辑表达式
给出或非门的逻辑表达式，解释其含义和运算规 则。
逻辑功能
阐述或非门实现逻辑或操作后再进行逻辑非的功 能，举例说明其在电路中的应用。
异或门（XOR Gate）
逻辑符号与真值表
01
02
03
Байду номын сангаас
04
1. 根据实验要求搭建逻辑门 电路实验板，并连接好电源和
地。
2. 使用示波器或逻辑分析仪 对输入信号进行测试，记录输
入信号的波形和参数。
3. 将输入信号接入逻辑门电 路的输入端，观察并记录输出
信号的波形和参数。
4. 改变输入信号的参数（如频 率、幅度等），重复步骤3， 观察并记录输出信号的变化情
THANKS
感谢观看
低功耗设计有助于提高电路效率和延长设 备使用寿命，而良好的噪声容限则可以提 高电路的抗干扰能力和稳定性。
扇入扇出系数
扇入系数
指门电路允许同时输入的最多 信号数。
扇出系数
指一个门电路的输出端最多可 以驱动的同类型门电路的输入 端数目。
影响因素
门电路的输入/输出电阻、驱动 能力等。
重要性
扇入扇出系数反映了门电路的驱动 能力和带负载能力，对于复杂数字 系统的设计和分析具有重要意义。
实际应用
举例说明非门在数字电路中的应用， 如反相器、振荡器等。
03
复合逻辑门电路
与非门（NAND Gate）
逻辑符号与真值表
描述与非门的逻辑符号，列出其 对应的真值表，解释不同输入下
或非门（NOR Gate）
逻辑符号与真值表
描述或非门的逻辑符号，列出其对应的真值表， 解释不同输入下的输出结果。
逻辑表达式
给出或非门的逻辑表达式，解释其含义和运算规 则。
逻辑功能
阐述或非门实现逻辑或操作后再进行逻辑非的功 能，举例说明其在电路中的应用。
异或门（XOR Gate）
逻辑符号与真值表
01
02
03
Байду номын сангаас
04
1. 根据实验要求搭建逻辑门 电路实验板，并连接好电源和
地。
2. 使用示波器或逻辑分析仪 对输入信号进行测试，记录输
入信号的波形和参数。
3. 将输入信号接入逻辑门电 路的输入端，观察并记录输出
信号的波形和参数。
4. 改变输入信号的参数（如频 率、幅度等），重复步骤3， 观察并记录输出信号的变化情
THANKS
感谢观看
低功耗设计有助于提高电路效率和延长设 备使用寿命，而良好的噪声容限则可以提 高电路的抗干扰能力和稳定性。
扇入扇出系数
扇入系数
指门电路允许同时输入的最多 信号数。
扇出系数
指一个门电路的输出端最多可 以驱动的同类型门电路的输入 端数目。
影响因素
门电路的输入/输出电阻、驱动 能力等。
重要性
扇入扇出系数反映了门电路的驱动 能力和带负载能力，对于复杂数字 系统的设计和分析具有重要意义。
实际应用
举例说明非门在数字电路中的应用， 如反相器、振荡器等。
03
复合逻辑门电路
与非门（NAND Gate）
逻辑符号与真值表
描述与非门的逻辑符号，列出其 对应的真值表，解释不同输入下
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《数字电子技术》
第一章 基本概念
《数字电子技术》
1.1 数字量与模拟量
• 模拟量：具有连续的数值，如空气温度在一个连 续的范围内变化。
• 数字量：具有离散的数值，如在24小时内，每隔 一小时采集的温度值。
• 数字量的优点：数字数据与模拟数据相比，前者 在处理和传输方面更有效、更可靠；数字数据在 需要保存时，更显示了它的优越性。
• 在数字电路中，使用两个不同的电压电平表示这 两个位。 一般情况下，高电压用1来表示，低电 压用0来表示。这称为正逻辑。若 1表示低电压， 0表示高电压，则称为负逻辑。
《数字电子技术》
1.2.2逻辑电平
• 用来表示1和0的电压称为逻辑电平。在实际的数 字电路中，这个高电压可以是指定的最小值和最 大值之间的任意值。同理，低电压也可以是指定 的最小值和最大值之间的任意值。在指定的高电 平范围和低电平范围之间不能有重叠。
1.3.1集成电路封装
• 集成电路封装以它们安装在印刷电路板上的方法 来分类。如：穿孔封装和表面贴装等。
1.3.2引脚编号 1.3.3固定功能集成电路的集成度的分类
• 小规模集成、中规模集成、大规模集成、甚大规 模集成、超大规模集成。
时序图的例子
《数字电子技术》
1.2.5数据传送
• 数据是指一组可以用来传递某种信息的位。使用 数字波形表示的二进制数据，必须在数字系统中 从一个电路传送到另一个电路，或者从一个系统 传送到另一个系统，以实现某个设定的目的。二 进制数据的传送方式有两种——串行和并行。
《数字电子技术》
1.3固定功能的集成电路
《数字电子技术》
1.2.3数字波形
• 数字波形由两种不同的电平值组合而成，它们在 高、低电平或状态之间不断地变化。
• （1）脉冲：
《数字电子技术》
• 上升时间tr：从低电平到高电平所需的时间。 • 下降时间tf ：从高电平到低电平所需的时间。 • 在实际运用中，通常测量的上升时间是从脉冲幅
度的10%处到脉冲幅度的90%处的时间宽度，测 量下降时间则是从幅度的90%处到幅度的10%处 的时间宽度。 • 脉冲宽度tw：脉冲的持续时间，通常把上升沿和 下降沿的幅度50%处的时间间隔定义为脉冲宽度 。 • （2）波形特性： • 在数字系统里，大多数波形都是由一系列的脉冲 组成的，分为周期的和非周期的。
• （1）时钟 • 在数字系统中，所有的波形都与一个基本时序波
形同步，称之为时钟。时钟波形本身不携带任何 信息。
《数字电子技术》
时钟波形和位序列表示的波形同步的例子
《数字电子技术》
• （2）时序图 • 时序图就是数字波形的图形，它表示两个或两个
以上波形的实际时间关系，还表示波形和波形之 间的相互变化关系。
《数字电子技术》
模拟量信号
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
《数字电子技术》
数字量信号
1.1.1模拟电子系统
《数字电子技术》
基本的声音广播系统
《数字电子技术》
1.1.2使用数字方法与模拟方法系统
光盘播放器是一个同时使用数字电路和模拟电路的系统。
《数字电子技术》
1.2二进制数、逻辑电平和数字波形
1.2.1二进制数
• 二进制系统中的两个数—1和0，称为位（比特， bit），是二进制数（binary digit）的缩写。
《数字电子技术》
（a）非周期波形 （b）周期波形
《数字电子技术》
• 周期（T）： 表示两个相邻脉冲之间的时间间隔 ，周期与频率（f）成倒数。
• 占空比 （Q）: 表示脉冲宽度占整个周期的百分 比。
T1 f
占空比 tw 100% T
《数字电子技术》
1.2.4数字波形携带二进制信息
• 数字系统处理的二进制信息以波形的形式出现， 它表示顺序序列的二进制位。当波形为高电平时 ，表示二进制1；当波形为低电平时，表示二进 制0。每个位在一个序列里所占的固定时间间隔 称为位时间。
第一章 基本概念
《数字电子技术》
1.1 数字量与模拟量
• 模拟量：具有连续的数值，如空气温度在一个连 续的范围内变化。
• 数字量：具有离散的数值，如在24小时内，每隔 一小时采集的温度值。
• 数字量的优点：数字数据与模拟数据相比，前者 在处理和传输方面更有效、更可靠；数字数据在 需要保存时，更显示了它的优越性。
• 在数字电路中，使用两个不同的电压电平表示这 两个位。 一般情况下，高电压用1来表示，低电 压用0来表示。这称为正逻辑。若 1表示低电压， 0表示高电压，则称为负逻辑。
《数字电子技术》
1.2.2逻辑电平
• 用来表示1和0的电压称为逻辑电平。在实际的数 字电路中，这个高电压可以是指定的最小值和最 大值之间的任意值。同理，低电压也可以是指定 的最小值和最大值之间的任意值。在指定的高电 平范围和低电平范围之间不能有重叠。
1.3.1集成电路封装
• 集成电路封装以它们安装在印刷电路板上的方法 来分类。如：穿孔封装和表面贴装等。
1.3.2引脚编号 1.3.3固定功能集成电路的集成度的分类
• 小规模集成、中规模集成、大规模集成、甚大规 模集成、超大规模集成。
时序图的例子
《数字电子技术》
1.2.5数据传送
• 数据是指一组可以用来传递某种信息的位。使用 数字波形表示的二进制数据，必须在数字系统中 从一个电路传送到另一个电路，或者从一个系统 传送到另一个系统，以实现某个设定的目的。二 进制数据的传送方式有两种——串行和并行。
《数字电子技术》
1.3固定功能的集成电路
《数字电子技术》
1.2.3数字波形
• 数字波形由两种不同的电平值组合而成，它们在 高、低电平或状态之间不断地变化。
• （1）脉冲：
《数字电子技术》
• 上升时间tr：从低电平到高电平所需的时间。 • 下降时间tf ：从高电平到低电平所需的时间。 • 在实际运用中，通常测量的上升时间是从脉冲幅
度的10%处到脉冲幅度的90%处的时间宽度，测 量下降时间则是从幅度的90%处到幅度的10%处 的时间宽度。 • 脉冲宽度tw：脉冲的持续时间，通常把上升沿和 下降沿的幅度50%处的时间间隔定义为脉冲宽度 。 • （2）波形特性： • 在数字系统里，大多数波形都是由一系列的脉冲 组成的，分为周期的和非周期的。
• （1）时钟 • 在数字系统中，所有的波形都与一个基本时序波
形同步，称之为时钟。时钟波形本身不携带任何 信息。
《数字电子技术》
时钟波形和位序列表示的波形同步的例子
《数字电子技术》
• （2）时序图 • 时序图就是数字波形的图形，它表示两个或两个
以上波形的实际时间关系，还表示波形和波形之 间的相互变化关系。
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模拟量信号
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
《数字电子技术》
数字量信号
1.1.1模拟电子系统
《数字电子技术》
基本的声音广播系统
《数字电子技术》
1.1.2使用数字方法与模拟方法系统
光盘播放器是一个同时使用数字电路和模拟电路的系统。
《数字电子技术》
1.2二进制数、逻辑电平和数字波形
1.2.1二进制数
• 二进制系统中的两个数—1和0，称为位（比特， bit），是二进制数（binary digit）的缩写。
《数字电子技术》
（a）非周期波形 （b）周期波形
《数字电子技术》
• 周期（T）： 表示两个相邻脉冲之间的时间间隔 ，周期与频率（f）成倒数。
• 占空比 （Q）: 表示脉冲宽度占整个周期的百分 比。
T1 f
占空比 tw 100% T
《数字电子技术》
1.2.4数字波形携带二进制信息
• 数字系统处理的二进制信息以波形的形式出现， 它表示顺序序列的二进制位。当波形为高电平时 ，表示二进制1；当波形为低电平时，表示二进 制0。每个位在一个序列里所占的固定时间间隔 称为位时间。