数字电路基础知识ppt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
数字电路技术基础全清华大学出版社PPT课件
《数字电子技术基础》
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年6月16日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
八进制有0~7个数码，基数为8，它的计数 规则是“逢八进一”。八进制一般表达式为
D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
D 16 ki 16 i
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年6月16日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
八进制有0~7个数码，基数为8，它的计数 规则是“逢八进一”。八进制一般表达式为
D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
D 16 ki 16 i
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
数字电路基础课件ppt
详细描述
首先，需要明确数字逻辑功能，并选择合适的硬件描述语言（如VHDL或Verilog）编写程序。然后，使用EDA工具进行综合和布局布线，生成可编程的配置文件。最后，将配置文件下载到FPGA或CPLD中实现设计的逻辑功能。
05
数字电路的测试与调试
输入输出测试
时序测试
负载测试
仿真测试
01
02
03
04
检查电路的输入和输出是否符合设计要求，验证电路的功能是否正常。
测试电路中各个逻辑门之间的信号传输是否符合时序要求，确保电路的时序逻辑正确。
测试电路在不同负载条件下的性能表现，验证电路的稳定性和可靠性。
利用仿真软件模拟电路的工作过程，发现潜在的设计缺陷和错误。
将电路划分为若干个部分，分别进行调试，逐步排查问题所在。
总结词
应用领域与趋势
详细描述
数字电路广泛应用于计算机、通信、控制等领域。随着技术的发展，数字电路的设计和制造工艺不断进步，集成电路的规模越来越大，数字电路的应用前景十分广阔。
总结词：差异比较
详细描述：数字电路和模拟电路在处理信号的方式、电路结构和功能等方面存在显著差异。模拟电路处理的是连续变化的信号，而数字电路处理的是离散的二进制信号。此外，数字电路具有更高的抗干扰能力和稳定性。
数字电路设计基础
总结词
详细描述
总结词ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
详细描述
组合逻辑电路是数字电路中最基本的电路，其设计主要基于逻辑代数和真值表。
组合逻辑电路由逻辑门电路组成，其输出仅取决于当前输入，不涉及任何记忆元件。常见的组合逻辑电路有加法器、比较器、编码器、译码器等。
组合逻辑电路的设计步骤包括定义逻辑问题、列出真值表、化简表达式、选择合适的门电路实现等。
数字电路ppt课件
数字电路PPT课件
目录
• 数字电路概述 • 数字电路基础知识 • 数字电路设计 • 数字电路的测试与验证 • 数字电路的优化与改进 • 数字电路的未来发展
01
数字电路概述
定义与特点
定义
数字电路是处理离散的二进制信 号的电路，这些信号通常表示为 高电平（逻辑1）和低电平（逻辑 0）。
特点
数字电路具有高可靠性、高稳定 性、易于大规模集成等优点，广 泛应用于计算机、通信、控制等 领域。
光数字电路的发展需要解决光子器件 的集成度和可靠性问题，以及光信号 的稳定性和可控制性问题。
光数字电路利用光波导、光调制器和 光探测器等光子器件实现信号的传输 和处理，可应用于高速通信、并行计 算等领域。
THANKS
感谢观看
确保其正常工作。
故障诊断
故障定位
通过测试和分析，确定故障发生的位置和原 因。
故障排除
针对故障模式，采取相应的措施排除故障， 恢复数字电路的正常工作。
故障模式识别
根据故障的表现形式，识别出故障的模式。
故障预防
通过分析和总结，预防类似故障的再次发生 。
可靠性分析
可靠性评估
对数字电路的可靠性进行评估，包括 平均无故障时间、失效率等指标。
02
数字电路基础知识
逻辑门电路
与门
实现逻辑与运算，当输入都为 高电平时，输出为高电平。
或门
实现逻辑或运算，当输入中至 少有一个为高电平时，输出为 高电平。
非门
实现逻辑非运算，当输入为高 电平时，输出为低电平；当输 入为低电平时，输出为高电平 。
异或门
当两个输入不同时，输出为高 电平；当两个输入相同时，输
可重构电路设计
目录
• 数字电路概述 • 数字电路基础知识 • 数字电路设计 • 数字电路的测试与验证 • 数字电路的优化与改进 • 数字电路的未来发展
01
数字电路概述
定义与特点
定义
数字电路是处理离散的二进制信 号的电路，这些信号通常表示为 高电平（逻辑1）和低电平（逻辑 0）。
特点
数字电路具有高可靠性、高稳定 性、易于大规模集成等优点，广 泛应用于计算机、通信、控制等 领域。
光数字电路的发展需要解决光子器件 的集成度和可靠性问题，以及光信号 的稳定性和可控制性问题。
光数字电路利用光波导、光调制器和 光探测器等光子器件实现信号的传输 和处理，可应用于高速通信、并行计 算等领域。
THANKS
感谢观看
确保其正常工作。
故障诊断
故障定位
通过测试和分析，确定故障发生的位置和原 因。
故障排除
针对故障模式，采取相应的措施排除故障， 恢复数字电路的正常工作。
故障模式识别
根据故障的表现形式，识别出故障的模式。
故障预防
通过分析和总结，预防类似故障的再次发生 。
可靠性分析
可靠性评估
对数字电路的可靠性进行评估，包括 平均无故障时间、失效率等指标。
02
数字电路基础知识
逻辑门电路
与门
实现逻辑与运算，当输入都为 高电平时，输出为高电平。
或门
实现逻辑或运算，当输入中至 少有一个为高电平时，输出为 高电平。
非门
实现逻辑非运算，当输入为高 电平时，输出为低电平；当输 入为低电平时，输出为高电平 。
异或门
当两个输入不同时，输出为高 电平；当两个输入相同时，输
可重构电路设计
数字电子技术基础全套课件ppt
二进制 补码的 形式编 码
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
《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
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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）
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（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
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（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
数字电路基础(全部课件)
②如果一个N进制数M包含ｎ位整数和ｍ位小数，即 (an-1 an-2 … a1 a0 ·a－1 a－2 … a－m)2
则该数的权展开式为： (M)2 ＝ an-1×Nn-1 ＋ an-2 ×Nn-2 ＋ … ＋a1×N1＋ a0 ×N0
＋a－1 ×N-1＋a－2 ×N-2＋… ＋a－m×N-m ③由权展开式很容易将一个N进制数转换为十进制数。
事物往往存在两种对立的状态，在逻辑代数中可以抽 象地表示为 0 和 1 ，称为逻辑0状态和逻辑1状态。
逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用大写字母表示。 逻辑变量的取值只有两种，即逻辑0和逻辑1，0 和 1 称为 逻辑常量，并不表示数量的大小，而是表示两种对立的逻 辑状态。
1.3.1 基本逻辑运算
1、与逻辑（与运算）
2、二进制
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2
－2 ＝(5.25)10
各数位的权是２的幂
二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元 件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。
（3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高， 只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。
2、数字电路的分类
（1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每 片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规模 （LSI，每片数千器件）和超大规模（VLSI，每片器件数 目大于1万）数字集成电路。集成电路从应用的角度又可 分为通用型和专用型两大类型。
A
B
B
E
Y
E
Y
A接通、B断开，灯亮。
A、B都接通，灯亮。
则该数的权展开式为： (M)2 ＝ an-1×Nn-1 ＋ an-2 ×Nn-2 ＋ … ＋a1×N1＋ a0 ×N0
＋a－1 ×N-1＋a－2 ×N-2＋… ＋a－m×N-m ③由权展开式很容易将一个N进制数转换为十进制数。
事物往往存在两种对立的状态，在逻辑代数中可以抽 象地表示为 0 和 1 ，称为逻辑0状态和逻辑1状态。
逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用大写字母表示。 逻辑变量的取值只有两种，即逻辑0和逻辑1，0 和 1 称为 逻辑常量，并不表示数量的大小，而是表示两种对立的逻 辑状态。
1.3.1 基本逻辑运算
1、与逻辑（与运算）
2、二进制
数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2
－2 ＝(5.25)10
各数位的权是２的幂
二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元 件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。
（3）对组成数字电路的元器件的精度要求不高， 只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。
2、数字电路的分类
（1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每 片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规模 （LSI，每片数千器件）和超大规模（VLSI，每片器件数 目大于1万）数字集成电路。集成电路从应用的角度又可 分为通用型和专用型两大类型。
A
B
B
E
Y
E
Y
A接通、B断开，灯亮。
A、B都接通，灯亮。
《数字电子技术基础》PPT1第1章 数字电路基础
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
2、数字电路的特点 （1）设计简单，便于集成。 （2）抗干扰能力强，可靠高：高低电平范围、整形电路去 除噪声和干扰、差错控制技术（奇偶校验）。 （3）功能强大：不仅数值运算，而且能够进行逻辑判断与 运算。在控制系统中是不可缺少的。 （4）信息存储方便：相对较小空间能存储几十亿位。 （5）可编程：使繁琐的电路设计工作变得简单快捷。
二、数字信号的表示法
1、高低电平与正、负逻辑体制 数字信号有两种逻辑体制：
正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。
下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号：
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑0
逻辑0
二、数字信号的表示法
2、数字波形的两种类型
数字信号的传输波形可分为脉冲型和电平型 ▪ 电平型数字信号则是以一个时间节拍内信号是高电平
缺点：自然界大多数物理量是模拟量，需要模数转换和 数模转换等，增加了系统的复杂性。
三、数字电路
3、数字集成电路 ◆按照数字电路集成度的不同，逻辑电路通常分为SSI、
MSI、LSI、VLSI及至UFra bibliotekSI、GSI等。
数字集成电路按集成度分类
1.2 数制与BCD码
一、几种常用的数制
1.十进制(Decimal)：计数规律：逢十进一、借一当十 2.二进制(Binary)：计数规律：逢十进一、借一当十 3.十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）
第一章 数字电路基础
1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制 1.3 二进制算术运算 1.4 编码
三、数字电路
1、数字电路与模拟电路比较
三、数字电路
2、数字电路的特点 （1）设计简单，便于集成。 （2）抗干扰能力强，可靠高：高低电平范围、整形电路去 除噪声和干扰、差错控制技术（奇偶校验）。 （3）功能强大：不仅数值运算，而且能够进行逻辑判断与 运算。在控制系统中是不可缺少的。 （4）信息存储方便：相对较小空间能存储几十亿位。 （5）可编程：使繁琐的电路设计工作变得简单快捷。
二、数字信号的表示法
1、高低电平与正、负逻辑体制 数字信号有两种逻辑体制：
正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。
下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号：
逻辑1
逻辑1
逻辑0
逻辑0
逻辑0
二、数字信号的表示法
2、数字波形的两种类型
数字信号的传输波形可分为脉冲型和电平型 ▪ 电平型数字信号则是以一个时间节拍内信号是高电平
缺点：自然界大多数物理量是模拟量，需要模数转换和 数模转换等，增加了系统的复杂性。
三、数字电路
3、数字集成电路 ◆按照数字电路集成度的不同，逻辑电路通常分为SSI、
MSI、LSI、VLSI及至UFra bibliotekSI、GSI等。
数字集成电路按集成度分类
1.2 数制与BCD码
一、几种常用的数制
1.十进制(Decimal)：计数规律：逢十进一、借一当十 2.二进制(Binary)：计数规律：逢十进一、借一当十 3.十六进制(Hexadecimal)与八进制（Octal）
第一章 数字电路基础
1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制 1.3 二进制算术运算 1.4 编码
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
数字电子技术基础全套课件
＝ 1×25 + l×24 + 0×23 + 1×22 + 0×21 + l×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 ＝ 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 ＝ (53．625) D
【例1-2】 将十六进制数(4E5.8) H转换为十进制数。 解：(4E5.8) H ＝ 4×(16)2 + E×(16)1 + 5×(16)0 + 8×(16)-1
0
时间
在时间上和数值上是连续变化的电信号
分析方法 逻辑代数
图解法，等效电路，分析计算
1.1.3 数字电路的特点
(1) 稳定性好，抗干扰能力强。 (2) 容易设计，并便于构成大规模集成电路。 (3) 信息的处理能力强。 (4) 精度高。 (5) 精度容易保持。 (6) 便于存储。 (7) 数字电路设计的可编程性。 (8) 功耗小。
八进制转二进制规则是，将每位八进制数码分别用三位二进制 数表示，并在这个0和1构成的序列去掉无用的前导0即得。
【例1-7】将八进制数（5163)O转换成二进制数。
解：将每位八进制数码分别用三位二进制数表示，转换过程 如下
(5163)O = (101 001 110 011)2 = (101001110011)2
解：
整数部分
16 | 427 余数 16 | 26 ………11 低位 16 | 1 ……… 10 （反序）
0 ……… 1 高位
小数部分
0.34357 整数
× 16
5.50000 ……… 5 高位
0.50000
【例1-2】 将十六进制数(4E5.8) H转换为十进制数。 解：(4E5.8) H ＝ 4×(16)2 + E×(16)1 + 5×(16)0 + 8×(16)-1
0
时间
在时间上和数值上是连续变化的电信号
分析方法 逻辑代数
图解法，等效电路，分析计算
1.1.3 数字电路的特点
(1) 稳定性好，抗干扰能力强。 (2) 容易设计，并便于构成大规模集成电路。 (3) 信息的处理能力强。 (4) 精度高。 (5) 精度容易保持。 (6) 便于存储。 (7) 数字电路设计的可编程性。 (8) 功耗小。
八进制转二进制规则是，将每位八进制数码分别用三位二进制 数表示，并在这个0和1构成的序列去掉无用的前导0即得。
【例1-7】将八进制数（5163)O转换成二进制数。
解：将每位八进制数码分别用三位二进制数表示，转换过程 如下
(5163)O = (101 001 110 011)2 = (101001110011)2
解：
整数部分
16 | 427 余数 16 | 26 ………11 低位 16 | 1 ……… 10 （反序）
0 ……… 1 高位
小数部分
0.34357 整数
× 16
5.50000 ……… 5 高位
0.50000
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Y=A+BΒιβλιοθήκη 3．真值表或门真值表
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
4．逻辑功能：全 0 出0，有 1 出 1。 说明：输入端不论是几个，逻辑关系是相同的。 例：Y = A + B + C + D
12.3.4 非门电路
一、非逻辑
（2）研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系，分 析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表、逻辑函 数表达式及波形图等 。
12.1.2 数字电路的发展和应用
▪ 数字电路的发展：与器件的改进密切相关，集成电路 的出现，促进了数字电路的发展。
▪ 数字电路的应用：范围广泛，国民经济许多部门中都 大量应用数字电路。
解 (10111010)2 (1101)2 =(1110)2 ···余(100)2
二进制 — 十进制的互换规则 1．二进制化为十进制 方法：为“乘权相加法”； [例13.1.5] 把二进制数 11101 转换为十进制数。
解：(11101)2 =(1 24 + 1 23 + 1 22 + 0 21 + 1 20)10 = (16 + 8 + 4 + 0 + 1)10 = (29)10
• 在集成逻辑门电路中规定： 标准高电平 VSH —— 高电平的下限值； 标准低电平 VSL —— 低电平的上限值。
• 应用时，高电平应大于或 等 于 VSH ； 低 电 平 应 小 于 或 等 于 VSL。
三、正、负逻辑规定
▪ 正逻辑：用 1 表示高电平，用 0 表示低电平的逻辑体 制。
▪ 负逻辑：用 1 表示低电平，用 0 表示高电平的逻辑体 制。
2．十进制化为二进制 方法：为 “除 2 取余倒记法” ； [例 13.1.6] 把十进制数 37 转换为二进制数。
解：
(37)10 =(100101)2 2 37 ······1 2 18 ······0 二进制数码
2 9 ······1 应倒着顺序
2 4 ······0 由下向上记为
2 2 ······0 (100101)2
12.1.1 数字电路及其特点
电子线路中的电信号有两大类：模拟信号和数字信号。 1．概念 模拟信号：在数值上和时间上都是连续变化的信号。 数字信号：在数值上和时间上不连续变化的信号。 模拟电路：处理模拟信号的电路。 数字电路：处理数字信号的电路。
2．数字电路特点
（1）电路中工作的半导体管多数工作在开关状态。
3．掌握基本逻辑门电路的逻辑功能、图形符号、真值表、 逻辑函数表达式。
4．掌握简单组合逻辑门电路的逻辑功能、图形符号，了解 数字集成电路的特点及参数。
5. 理解逻辑代数的基本定律，掌握用逻辑代数化简组合逻 辑电路的方法。
12.1 数字电路概述
12.1.1 数字电路及其特点 12.1.2 数字电路的发展和应用
12.2 二进制数
在时序电路中，采用两个数码的二进数作为电路计数基础。
二进制数：只有 0 和 1 两个数码，其进位规则是“逢二进一”。 二进制数的四则运算
1．加法运算 [例 13.1.1] (1001)2 +(11)2 = ? 解 (1001)2 +(11)2 =(1100)2 2．减法运算 [例 13.1.2] (11001)2 -(110)2 = ? 解 (11001)2 -(110)2 =(10011)2
与门真值表
输
入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
4．逻辑功能： “有 0 出 0，全 1 出 1” 。
说明：输入端不论是几个，逻辑关系相同。
例：Y = ABCD
12.3.3 或门电路
一、或逻辑
1．或逻辑关系 当决定一件事情的几个条件中
只要有一个条件得到满足，这件事 情就会发生。
2．或门电路
3．逻辑符号
用数字符号 0 和 1 表示相互对立的逻辑状态，称为逻辑 0 和 逻辑 1。
常见的对立逻辑状态示例
一种状态 另一种状态
高电位 低电位
有脉冲 闭合 真 上 无脉冲 断开 假 下
是 ······ 1 非 ······ 0
二、高、低电平规定
• 用高电平、低电平来描述电位的高低。 • 高低电平不是一个固定值，而是一个电平变化范围。 • 单位用“V”表示。
动画 或门电路
二、工作原理 1．工作原理 VA = 0 V，VB = 0 V，V1 、V2 均截止，Y = -12 V； VA = 6 V，VB = 0 V，V1 导通，V2 截止，Y = 6 V； VA = 0 V，VB = 6 V，V1 截止，V2 导通，Y = 6 V；
VA = 6 V，VB = 6 V，V1、V2 均导通，Y = 6 V。 2．逻辑函数式
12.3.2 与门电路
一、与逻辑 1．与逻辑关系
当决定一件事情的几个条件全部具备 后，这件事情才能发生，否则不发生。
2．与门电路
A、B——输入端 ；Y——输出端。
3．逻辑符号
二、工作原理 1．工作原理
2．逻辑函数式 Y=AB
或 或
动画 与门电路
Y = A ·B Y=AB
3．真值表
真值表——表明逻辑门电路输入端状态和输出端状态逻 辑对应关系的表。
1 ······1
动画 十—二进制转换 1
12.3 基本逻辑门电路
12.3.1 关于逻辑电路的几个规定 12.3.2 与门电路 12.3.3 或门电路 12.3.4 非门电路
各种逻辑门电路是组成数字电路的基本单元。
基本的逻辑关系：与逻辑、或逻辑和非逻辑。
12.3.1 关于逻辑电路的几个规定
一、逻辑状态的表示方法
1001 ＋ 11
1100
11001 － 110 10011
3．乘法运算 [例 13.1.3] (1001)2 (101)2 = ? 解 (1001) 2 (101) 2 =(101101)2
4．除法运算 [例 13.1.4 ] (10111010)2 (1101)2 = ?
1001 101
1001 0000 1001 101101
第 8 章 数字电路基础知识
本章学习目标 12.1 数字电路概述 12.2 二进制数 12.3 基本逻辑门电路 12.4 组合逻辑门电路 12.5 逻辑代数及其在逻辑电路中的应用 本章小结
本章学习目标
1. 了解数字电路的特点，理解数字信号与模拟信号的区别。
2．掌握二进制数的表示方法以及二进制数的四则运算。
输入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
4．逻辑功能：全 0 出0，有 1 出 1。 说明：输入端不论是几个，逻辑关系是相同的。 例：Y = A + B + C + D
12.3.4 非门电路
一、非逻辑
（2）研究对象是电路的输入与输出之间的逻辑关系，分 析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表、逻辑函 数表达式及波形图等 。
12.1.2 数字电路的发展和应用
▪ 数字电路的发展：与器件的改进密切相关，集成电路 的出现，促进了数字电路的发展。
▪ 数字电路的应用：范围广泛，国民经济许多部门中都 大量应用数字电路。
解 (10111010)2 (1101)2 =(1110)2 ···余(100)2
二进制 — 十进制的互换规则 1．二进制化为十进制 方法：为“乘权相加法”； [例13.1.5] 把二进制数 11101 转换为十进制数。
解：(11101)2 =(1 24 + 1 23 + 1 22 + 0 21 + 1 20)10 = (16 + 8 + 4 + 0 + 1)10 = (29)10
• 在集成逻辑门电路中规定： 标准高电平 VSH —— 高电平的下限值； 标准低电平 VSL —— 低电平的上限值。
• 应用时，高电平应大于或 等 于 VSH ； 低 电 平 应 小 于 或 等 于 VSL。
三、正、负逻辑规定
▪ 正逻辑：用 1 表示高电平，用 0 表示低电平的逻辑体 制。
▪ 负逻辑：用 1 表示低电平，用 0 表示高电平的逻辑体 制。
2．十进制化为二进制 方法：为 “除 2 取余倒记法” ； [例 13.1.6] 把十进制数 37 转换为二进制数。
解：
(37)10 =(100101)2 2 37 ······1 2 18 ······0 二进制数码
2 9 ······1 应倒着顺序
2 4 ······0 由下向上记为
2 2 ······0 (100101)2
12.1.1 数字电路及其特点
电子线路中的电信号有两大类：模拟信号和数字信号。 1．概念 模拟信号：在数值上和时间上都是连续变化的信号。 数字信号：在数值上和时间上不连续变化的信号。 模拟电路：处理模拟信号的电路。 数字电路：处理数字信号的电路。
2．数字电路特点
（1）电路中工作的半导体管多数工作在开关状态。
3．掌握基本逻辑门电路的逻辑功能、图形符号、真值表、 逻辑函数表达式。
4．掌握简单组合逻辑门电路的逻辑功能、图形符号，了解 数字集成电路的特点及参数。
5. 理解逻辑代数的基本定律，掌握用逻辑代数化简组合逻 辑电路的方法。
12.1 数字电路概述
12.1.1 数字电路及其特点 12.1.2 数字电路的发展和应用
12.2 二进制数
在时序电路中，采用两个数码的二进数作为电路计数基础。
二进制数：只有 0 和 1 两个数码，其进位规则是“逢二进一”。 二进制数的四则运算
1．加法运算 [例 13.1.1] (1001)2 +(11)2 = ? 解 (1001)2 +(11)2 =(1100)2 2．减法运算 [例 13.1.2] (11001)2 -(110)2 = ? 解 (11001)2 -(110)2 =(10011)2
与门真值表
输
入
输出
A
B
Y
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
4．逻辑功能： “有 0 出 0，全 1 出 1” 。
说明：输入端不论是几个，逻辑关系相同。
例：Y = ABCD
12.3.3 或门电路
一、或逻辑
1．或逻辑关系 当决定一件事情的几个条件中
只要有一个条件得到满足，这件事 情就会发生。
2．或门电路
3．逻辑符号
用数字符号 0 和 1 表示相互对立的逻辑状态，称为逻辑 0 和 逻辑 1。
常见的对立逻辑状态示例
一种状态 另一种状态
高电位 低电位
有脉冲 闭合 真 上 无脉冲 断开 假 下
是 ······ 1 非 ······ 0
二、高、低电平规定
• 用高电平、低电平来描述电位的高低。 • 高低电平不是一个固定值，而是一个电平变化范围。 • 单位用“V”表示。
动画 或门电路
二、工作原理 1．工作原理 VA = 0 V，VB = 0 V，V1 、V2 均截止，Y = -12 V； VA = 6 V，VB = 0 V，V1 导通，V2 截止，Y = 6 V； VA = 0 V，VB = 6 V，V1 截止，V2 导通，Y = 6 V；
VA = 6 V，VB = 6 V，V1、V2 均导通，Y = 6 V。 2．逻辑函数式
12.3.2 与门电路
一、与逻辑 1．与逻辑关系
当决定一件事情的几个条件全部具备 后，这件事情才能发生，否则不发生。
2．与门电路
A、B——输入端 ；Y——输出端。
3．逻辑符号
二、工作原理 1．工作原理
2．逻辑函数式 Y=AB
或 或
动画 与门电路
Y = A ·B Y=AB
3．真值表
真值表——表明逻辑门电路输入端状态和输出端状态逻 辑对应关系的表。
1 ······1
动画 十—二进制转换 1
12.3 基本逻辑门电路
12.3.1 关于逻辑电路的几个规定 12.3.2 与门电路 12.3.3 或门电路 12.3.4 非门电路
各种逻辑门电路是组成数字电路的基本单元。
基本的逻辑关系：与逻辑、或逻辑和非逻辑。
12.3.1 关于逻辑电路的几个规定
一、逻辑状态的表示方法
1001 ＋ 11
1100
11001 － 110 10011
3．乘法运算 [例 13.1.3] (1001)2 (101)2 = ? 解 (1001) 2 (101) 2 =(101101)2
4．除法运算 [例 13.1.4 ] (10111010)2 (1101)2 = ?
1001 101
1001 0000 1001 101101
第 8 章 数字电路基础知识
本章学习目标 12.1 数字电路概述 12.2 二进制数 12.3 基本逻辑门电路 12.4 组合逻辑门电路 12.5 逻辑代数及其在逻辑电路中的应用 本章小结
本章学习目标
1. 了解数字电路的特点，理解数字信号与模拟信号的区别。
2．掌握二进制数的表示方法以及二进制数的四则运算。