数字逻辑电路与系统设计优秀课件
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数字电路逻辑设计PPT课件
VHDL描述逻辑门电路
2021/6/7
1
（一）库和程序包
库（LIBRARY） 库是经编译后的数据的集合，它存放包 集合定义、实体定义、结构定义和配置 定义
库和程序包用来描述和保留元件、类型 说明函数、子程序等，以便在其它设计 中可以随时引用这些信息，提高设计效 率。
2021/6/7
2
（一）库和程序包
❖ ASIC矢量库。在VHDL语言中，为了进行门级仿真，各公司 可提供面向ASIC的逻辑门库。在该库中存放着与逻辑门一一对 应的实体。为了使用面向ASIC的库，对库进行说明是必要的。
2021/6/7
6
（一）库和程序包
❖WORK库。WORK库是现行作业库 。设计者所描述的 VHDL语 句 不 需 要 任 何 说 明 ， 将 都 存 放 在 WORK 库 中 。 WORK库对所有设计都是隐含可见的，因此在使用该库时 无需进行任何说明。
❖用户定义库。用户定义库简称用户库，是由用户自己创建 并定义的库。设计者可以把自己经常使用的非标准（一般是 自己开发的）包集合和实体等汇集成在一起定义成一个库， 作为对VHDL标准库的补充。用户定义库在使用时同样要首 先进行说明。
上述5类库中，除了STD库和WORK库之外的其它库均 为资源库。资源库是存放常规元件和标准模块的库，使用时 需预先说明。
10
（二）VHDL的实体(Entity )
端口说明 描述端口的名称、模式和数据类型。
端口: 实体的每一个输入、输出信号称为 端口，对应于硬件电路图或芯片的一个 引脚。
2021/6/7
11
端口说明
ENTITY <实体名> IS PORT（端口名： 端口类别 信号类型； ┇ 端口名： 端口类别 信号类型 ）；
2021/6/7
1
（一）库和程序包
库（LIBRARY） 库是经编译后的数据的集合，它存放包 集合定义、实体定义、结构定义和配置 定义
库和程序包用来描述和保留元件、类型 说明函数、子程序等，以便在其它设计 中可以随时引用这些信息，提高设计效 率。
2021/6/7
2
（一）库和程序包
❖ ASIC矢量库。在VHDL语言中，为了进行门级仿真，各公司 可提供面向ASIC的逻辑门库。在该库中存放着与逻辑门一一对 应的实体。为了使用面向ASIC的库，对库进行说明是必要的。
2021/6/7
6
（一）库和程序包
❖WORK库。WORK库是现行作业库 。设计者所描述的 VHDL语 句 不 需 要 任 何 说 明 ， 将 都 存 放 在 WORK 库 中 。 WORK库对所有设计都是隐含可见的，因此在使用该库时 无需进行任何说明。
❖用户定义库。用户定义库简称用户库，是由用户自己创建 并定义的库。设计者可以把自己经常使用的非标准（一般是 自己开发的）包集合和实体等汇集成在一起定义成一个库， 作为对VHDL标准库的补充。用户定义库在使用时同样要首 先进行说明。
上述5类库中，除了STD库和WORK库之外的其它库均 为资源库。资源库是存放常规元件和标准模块的库，使用时 需预先说明。
10
（二）VHDL的实体(Entity )
端口说明 描述端口的名称、模式和数据类型。
端口: 实体的每一个输入、输出信号称为 端口，对应于硬件电路图或芯片的一个 引脚。
2021/6/7
11
端口说明
ENTITY <实体名> IS PORT（端口名： 端口类别 信号类型； ┇ 端口名： 端口类别 信号类型 ）；
《数字逻辑电路》PPT课件
5.2 数制
求八进制数[N]8＝217所对应的十进制数。 解:[N]8＝[217]8 ＝[2×82+1×81+7×80]10 ＝[128+64+7]10 ＝[199]10 即:[217]8＝[199]10
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5.2 数制
求十六进制数[N]16＝[A8]16所对应的十进制数。 解: [N]16＝[A8]16 ＝[10×161+8×160]10 ＝[160+8]10 ＝[168]10 即 [A8]16＝[168]10
1.每一位数是0～9十个数字符号中的一个，这些基本 数字符号称为数码。
2.每一个数字符号在不同的数位代表的数值不同，即使 同一数字符号在不同的数位代表的数值也不同。
3.十进制计数规律是“逢十进一”。
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5.2 数制
十进制数的任意一个n位的正整数都可以用下式表示:
[N]10=n-110n-1+n-210n-2+ +1101+0100
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5.2 数制
将十进制数[10]10转换成二进制数。 解:
所以[10]10＝к3к2к1к0 ＝[1010]2
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5.2 数制
3.二进制与八进制、十六进制的相互转换
（1）二进制与八进制之间的相互转换
因为三位二进制数正好表示0～7八个数字，所以一个二 进制数转换成八进制数时，只要从最低位开始，每三位分为一 组，每组都对应转换为一位八进制数。若最后不足三位时，可 在前面加0，然后按原来的顺序排列就得到八进制数。
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数字逻辑电路与系统设计课件
计数器
用于计数和控制时序，常用于实现定时器和分频器。
移位器
用于二进制数据的移位操作，常用于数据格式化和数据传输。
顺序脉冲发生器
用于产生一定规律的顺序脉冲信号，常用于控制电路的工作流程。
04
数字系统设计
数字系统概述
数字系统的基本概念
数字系统是指使用离散的二进制数字信号进行信息处理的系统。它主要由逻辑 门电路、触发器、寄存器、加法器等基本元件组成，具有精度高、稳定性好、 易于大规模集成等优点。
实现逻辑功能
根据状态转换图，实现相应的 逻辑功能。
确定设计目标
明确设计时序逻辑电路的目的 和要求，如实现特定的功能、 达到一定的性能指标等。
设计状态转换图
根据设计要求，设计状态转换 图，确定状态和输出。
验证设计
通过仿真或实验验证设计的正 确性和可行性。
常用时序逻辑电路
寄存器
用于存储二进制数据，常用于数据传输和数据处理。
集成化和智能化技术的发展，为数字 系统的设计带来了新的机遇和挑战。
数字系统的智能化是当前的一个重要 趋势，它使得数字系统能够具有更强 的自适应性、智能性和灵活性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
分析输入和输出信号的逻辑关系，确定电路的功 能。
真值表和逻辑表达式
通过列出所有输入组合和对应的输出值，得到真 值表，并根据真值表推导出逻辑表达式。
3
逻辑功能描述
根据逻辑表达式或真值表，描述组合逻辑电路的 逻辑功能。
组合逻辑电路的设计
明确设计要求：确定输入和 输出信号，以及电路要实现 的功能。
根据功能要求，逐一确定每 个输入组合对应的输出值。
自底向上的设计方法
用于计数和控制时序，常用于实现定时器和分频器。
移位器
用于二进制数据的移位操作，常用于数据格式化和数据传输。
顺序脉冲发生器
用于产生一定规律的顺序脉冲信号，常用于控制电路的工作流程。
04
数字系统设计
数字系统概述
数字系统的基本概念
数字系统是指使用离散的二进制数字信号进行信息处理的系统。它主要由逻辑 门电路、触发器、寄存器、加法器等基本元件组成，具有精度高、稳定性好、 易于大规模集成等优点。
实现逻辑功能
根据状态转换图，实现相应的 逻辑功能。
确定设计目标
明确设计时序逻辑电路的目的 和要求，如实现特定的功能、 达到一定的性能指标等。
设计状态转换图
根据设计要求，设计状态转换 图，确定状态和输出。
验证设计
通过仿真或实验验证设计的正 确性和可行性。
常用时序逻辑电路
寄存器
用于存储二进制数据，常用于数据传输和数据处理。
集成化和智能化技术的发展，为数字 系统的设计带来了新的机遇和挑战。
数字系统的智能化是当前的一个重要 趋势，它使得数字系统能够具有更强 的自适应性、智能性和灵活性。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
分析输入和输出信号的逻辑关系，确定电路的功 能。
真值表和逻辑表达式
通过列出所有输入组合和对应的输出值，得到真 值表，并根据真值表推导出逻辑表达式。
3
逻辑功能描述
根据逻辑表达式或真值表，描述组合逻辑电路的 逻辑功能。
组合逻辑电路的设计
明确设计要求：确定输入和 输出信号，以及电路要实现 的功能。
根据功能要求，逐一确定每 个输入组合对应的输出值。
自底向上的设计方法
数字逻辑电路PPT课件
正负逻辑转换举例 正逻辑(与非门) AB Y 001 011 101 110
负逻辑(或非门) AB Y
11 0 10 0 01 0 00 1
第32页/共97页
1.2.4 基本定律和规则 1. 逻辑函数的相等
设有两个逻辑:F1=f1(A1,A2,…,An) F2=f2(A1,A2,…,An)
如果对于A1,A2,…,An 的任何一组取值(共2n组), F1 和 F2均相等,则称F1和 F2相等.
4. 二进制数与十进制数之间的转换 (1)二进制数转换为十进制数(按权展开法)
例：
(1011.101) 1 23 1 21 1 20 1 21 1 23 2
8 2 1 0.5 0.125
第8页/共97页
（2）十进制数转换为二进制数(提取2的幂法)
例： (45.5)10 32 8 4 1 0.5 1 25 0 24 1 23 1 22 0 21 1 20 1 2-1 (101101.1)2
· + 0 1 原变量 反变量
+ · 1 0 反变量 原变量 则所得新的逻辑式即为F的反函数，记为F。
例 已知 F=A B + A B, 根据上述规则可得： F=(A+B)(A+B)
第37页/共97页
例 已知 F=A+B+C+D+E, 则 F=A B C D E
由F求反函数注意： 1）保持原式运算的优先次序； 2）原式中的不属于单变量上的非号不变；
00
0
01
1
10
1
11
1
第20页/共97页
A
≥1
B
或门逻辑符号
F=A+B
或门的逻辑功能概括为: 1) 有“1”出“1”; 2) 全“0” 出“0”.
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。
数字逻辑电路与系统设计课件 (2)
VCC
RD D
NMOS
管开关
电路
S
MOS管作开关使用时，通常工作在截止区和非饱和区。
数字集成电路中常用的MOS管为P沟道增强型和N沟道增 强型。
(1) 导通条件及导通时的特点(以NMOS管为例) 导通条件: VGS > VTN (VTN为NMOS管的开启电压) 导通时的特点: 在开关电路中,MOS管导通时一般工作 在非饱和区,这时要求VGS > VTN +VDS ,导通电阻RDS为几 百欧姆。
C端输入0V， 二极管DA、DB导通,DC 截止 F=3V
2.2.2 三极管门电路 1. 非门
Vcc(3V)
RC
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1kΩ
Vo
Vi 1.5kΩ VB
R1
R2
10kΩ
工作原理(设三极管电流放大倍数β=30) VBB(-5V)
三极管非门电路
① Vi=0V,则三极管基极电位VB<0V,满足截止条件 VBE<0.5V, 三极管截止,IC=0, VO=Vcc=3V, 为高电平。
2.1.2 半导体三极管的开关特性
(1) 饱和导通条件及饱和时的特点
饱和导通条件:
Vi
IB≥IBS=
ICS β
≈
VCC βRC
饱和导通时的特点:
VBE≈0.7V VCE=VCES=0.1~0.3V 发射极和集电极之间如同闭合的开关
Vcc
IC Rb IB
RC Vo
三极管开关电路
(2) 截止条件及截止时的特点
近似等 R 效电路
K
+
Vi >0.7
-
-
(2) 截止条件及截止时的特点
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
数字电路与逻辑设计(第三版)课件：可编程逻辑器件
为了进一步提高 SPLD 器件的速度、性能和集成度, 20 世纪 70 年代末, 80 年代初,出现了复杂可编程逻辑器件。 PAL 器件的发明者, MMI 公司( MonolithicMemoriesInc ) 推出了一款称为 MegaPAL 的 CPLD 器件,其中集成了四个标 准的 PAL 模块。 MegaPAL的缺点是功耗太大。 1984 年, Altera 公司推出了新一代的集成了 CMOS 和 EPROM 工艺 的 CPLD 器件。 CMOS 工艺的运用有利于提高芯片的集成 度,并大量降低功耗;而利用EPROM 单元来进行编程,可以极 大地方便系统的原型设计和产品开发。
在 20 世纪 80 年代初,可编程器件和 ASIC 芯片之间存在 较大的集成度和性能的差距。SPLD 器件和 CPLD 器件具有 很高的可编程性,它们的设计和修改时间都很短,但这些器件 的集成度都较低,无法实现更加复杂的功能。与此相反, ASIC 芯片实现了极高的集成度和复杂的功能,但 ASIC 芯片的价格 十分昂贵,其设计与生产周期也很长。 ASIC 芯片一旦在硅片 上实现,就是不可改变的。
可编程逻辑器件
图 6-13 CPLD 器件和 FPGA 器件的体系结构比较
可编程逻辑器件
在集成度不高的设计中, CPLD 器件往往以价格优势取 胜,而在更高集成度的设计中,FPGA 器件则以较低的总体逻 辑开销取胜。
可编程逻辑器件
6. 4. 2 FPGA 器件的特征 典型的 FPGA 器件的特征参数如表 6-2 所示。随着半导
可编程逻辑器件
6. 2. 1 PROM 器件 第一种 SPLD 器件是 PROM 器件。 PROM 器件于 1970
年问世,主要用来存储计算机的程序指令和常数,但设计人员 也利用 PROM 来实现查找表和有限状态机等一些简单的逻 辑功能。实际上,利用 PROM 器件可以方便地实现任意组合 电路,这是通过一个固定的与阵列和一个可编程的或阵列组 合来实现的。一个具有三输入、三输出的未编程 PROM结 构如图 6-4 所示。在该结构中,与阵列固定地生成所有输入 信号的逻辑小项,而或阵列则通过编程,实现任意小项之和。
在 20 世纪 80 年代初,可编程器件和 ASIC 芯片之间存在 较大的集成度和性能的差距。SPLD 器件和 CPLD 器件具有 很高的可编程性,它们的设计和修改时间都很短,但这些器件 的集成度都较低,无法实现更加复杂的功能。与此相反, ASIC 芯片实现了极高的集成度和复杂的功能,但 ASIC 芯片的价格 十分昂贵,其设计与生产周期也很长。 ASIC 芯片一旦在硅片 上实现,就是不可改变的。
可编程逻辑器件
图 6-13 CPLD 器件和 FPGA 器件的体系结构比较
可编程逻辑器件
在集成度不高的设计中, CPLD 器件往往以价格优势取 胜,而在更高集成度的设计中,FPGA 器件则以较低的总体逻 辑开销取胜。
可编程逻辑器件
6. 4. 2 FPGA 器件的特征 典型的 FPGA 器件的特征参数如表 6-2 所示。随着半导
可编程逻辑器件
6. 2. 1 PROM 器件 第一种 SPLD 器件是 PROM 器件。 PROM 器件于 1970
年问世,主要用来存储计算机的程序指令和常数,但设计人员 也利用 PROM 来实现查找表和有限状态机等一些简单的逻 辑功能。实际上,利用 PROM 器件可以方便地实现任意组合 电路,这是通过一个固定的与阵列和一个可编程的或阵列组 合来实现的。一个具有三输入、三输出的未编程 PROM结 构如图 6-4 所示。在该结构中,与阵列固定地生成所有输入 信号的逻辑小项,而或阵列则通过编程,实现任意小项之和。
数字逻辑电路教程PPT第2章逻辑门电路
TTL与非门的电压传输特性及 抗干扰能力
CD段（过渡区）：
1始也、.3导都TV5管＜通处有v， 于I＜一T导21、 小通.4V段T状3，、时态TT间，54管管同T开4 时导通，故有很大电流
流TT，电平52管、过T压vO4=T管很RvO054管急电 趋大.3V趋剧阻 于的。于下， 截基饱降止极T2和管到，电导提低输流通供电出，
TTL与非门的电压传输特性及 抗干扰能力
AB段（截止区）： vI＜0.6V，输出电压vO不
随输入电压vI变化，保持 在高电平VH。 VC1＜0.7V，T2和T5管截 止，T3、T4管导通，输出 为高电平，VOH=3.6V。 由于这段T2和T5管截止， 故称截止区。
TTL与非门的电压传输特性及 抗干扰能力
⒉工作原理
当输入端A、B、C中有任一
个输入信号为低电平 (VIL=0.3V)时，相应的发射结 导通，T1工作在深度负饱和 状态，使T1管的基极电位VB1 被箝制在 VB1=VIL+VBE1=0.3+0.7=1V， 集电极电位 VC1=VCES1+VIL=0.1+0.3=0.4V 使T2管截止，IC2=0， VE2=VB5=0V，故T5管截止。
TTL与非门的电压传输特性及 抗干扰能力
CD段（过渡区）： 由于vI的微小变化而
引起输出电压vO的急 剧下降，故此段称为 过渡区或转折区。
TTL与非门的电压传输特性及 抗干扰能力
CD段中点对应的输入电压 ，既是T5管截止和导通的分 界线，又是输出高、低电平 的分界线，故此电压称阈值 电压VT（门槛电压）， VT=1.4V。
第二章 集成逻辑门电路
集成逻辑门电路，是把门电路的所 有元器件及连接导线制作在同一块 半导体基片上构成的。
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数字量：数字量是离散的量。数字量一般是将模 拟量经过抽样、量化和编码后而得到的。
温 度 ( C)
36 34 32 30 28 26 24 22 20 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温 度 和 时 间 关 系 图 (用 模 拟 量 表 示 )
数字逻辑电路与系统设计课件
本课程为《数字逻辑电路》，以数字电路为主，脉 冲电路的内容较少.课程为4.5个学分，包括实验(1学分). 属专业基础课.考核方式是闭卷.
最终成绩有以下几部分组成：
平时成绩：15%
实验成绩：15%
考试成绩：70%
有下列情况之一者，取消考试资格:
1)点名和缺交作业共5次；2)实验缺席1次；
超大规模
VLSI （105以上）
1千芯的路展91积台重装6上片发和。900大计置3年万 ， 展 微60年吨、 算 中集个大，型，，机使重成器大尤计1性管分靠福耗用用量9电件促其算4能，立性雷电了重。8路集进促机年在但电差斯1、1出成了进的5.8，体器路。特0耗万现在电数飞K肖积件体等电只W，一子字速克、较积发大电。成块学电发利重多大明、子目等量时、了寿管前发方由焊电命芯 等 已，在明面分点子短片效达占一了明立多管。中门上地些晶显元、；世集，百1大7体优件电电界成目万0功平管于组路子上上前门率方，电成的管第万高。发米其子的可体一个的射，
2）CD 播放机 CD 播放机为数模混合系统
CD驱动器 CD Drive
1 0 1 101 1 10 1
数字数据 Digital data
数模转换器 D\A convter
线性放大器 Linear amplifier
音频信号的 模拟再生
Analog reproduction of audio signal
温 度 ( C)
量化曲线
36 34 32 30 28 26 24 22 20 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温 度 和 时 间 关 系 图 (用 采 样 值 表 示 )
(oc)
30 29
11 00
1 0
1 0
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A.M
P.M
时间（小时）
温度和时间关系图(用数字形式表示)
二、模拟和数字系统的几个实例 1） 音频有线扩音系统 音频有线扩音系统为纯模拟系统。
原始声波 (Original sound waves)
清华大学出版社 （英文影印版）
2. Digital Fundamentals (Seventh Edition) Thomas L.Floyd 著
科学出版社 （英文影印版）
电子器件的发展
（
电
课
子 管
程
简
介
分 晶立 体元 管件
集 SSI（100元件以下） 成 电 MSI（〈103） 路
LSI（〈105）
第1章 数字逻辑基础
第2章 逻辑门电路
课
第3章 组合逻辑电路
程
第4章 常用组合逻辑功能器件
内
第5章 时序逻辑电路
容
第6章 常用时序逻辑功能器件 第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件
第8章 脉冲信号的产生与整形
第9章 数模和模数转换
绪论
一、模拟量和数字量
模拟量：模拟量就是连续变化的量。自然界中可 测试的物理量一般都是模拟量,例如温 度，压力，距离，时间等。
位二
脉
进制 码
冲
个 数
秒十 位二
记 进制
录码
电
路
秒个 位二
进制
位显
码 示码 转 换 电 路 秒十 （ 位显 译 示码 码 器 ） 秒个
位显
g
ec d
a fb g
ec d
a fb g
路
码
示码
ec
d
三、数字电路特点: 1) 工作信号是二进制表示的二值信号(只有“0”和“1”
两种取值); 2) 电路中器件工作于“开”和“关”两种状态,研究电路
麦克风 (Microphone)
扬声器 Speaker
音频 Audio signal
线性放大器
Linear amplifier
放大后的 音频信号
Amplified audio signal
音频有线扩音系统
再生声波 Reproduced sound waves
Audio public address system
1.1.1 常用数制 1. 十进制
(1) 计数符号: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
CD机原理图（单声道） Basic principle of a CD player
扬声器 Speaker
声波 sound waves
3）数字钟 带数字显示的数字钟是一个纯数字系统。 下面讨论一个带数字显示的三位计时系统。
分个位 秒十位 秒个位
计 时 电 路
三位计时器示意图
a
定
分个
分个
fb
时 激 秒脉冲 励 信 1s 号 产 生 电
的输出和输入的逻辑关系; 3) 数字电路既能进行“代数”运算,也能进行“逻辑”运 算; 4) 数字电路工作可靠, 抗干扰性能好.
5) 数字信号便于存储，传输，保密性好.
第1章 数字逻辑电路基础
1.1 数制与数制转换 所谓“数制”，指进位计数制，即用进位的方法来计数.
数制包括计数符号（数码）和进位规则两个方面。 常用数制有十进制、十二进制、十六进制、六十进 制等。
学习要点： 1.有兴趣学，自己想学；
2.善于思考，多问“为什么” 3.多做练习和思考题 4.注意实验环节，提高动手能力
课内参考教材：
1.蒋立平 主编：数字逻辑电路与系统设计， 电子工业出版社.
2.阎 石 主编：数字电子技术基础（第四版）， 高等教育出版社.(面向二十一世纪教材）
课外参考教材：
1. Digital Logic Circuit Analysis and Design Victor P.Nelson 等著
温 度 ( C)
36 34 32 30 28 26 24 22 20 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A.M
P.M
时间（小时）
温 度 和 时 间 关 系 图 (用 模 拟 量 表 示 )
数字逻辑电路与系统设计课件
本课程为《数字逻辑电路》，以数字电路为主，脉 冲电路的内容较少.课程为4.5个学分，包括实验(1学分). 属专业基础课.考核方式是闭卷.
最终成绩有以下几部分组成：
平时成绩：15%
实验成绩：15%
考试成绩：70%
有下列情况之一者，取消考试资格:
1)点名和缺交作业共5次；2)实验缺席1次；
超大规模
VLSI （105以上）
1千芯的路展91积台重装6上片发和。900大计置3年万 ， 展 微60年吨、 算 中集个大，型，，机使重成器大尤计1性管分靠福耗用用量9电件促其算4能，立性雷电了重。8路集进促机年在但电差斯1、1出成了进的5.8，体器路。特0耗万现在电数飞K肖积件体等电只W，一子字速克、较积发大电。成块学电发利重多大明、子目等量时、了寿管前发方由焊电命芯 等 已，在明面分点子短片效达占一了明立多管。中门上地些晶显元、；世集，百1大7体优件电电界成目万0功平管于组路子上上前门率方，电成的管第万高。发米其子的可体一个的射，
2）CD 播放机 CD 播放机为数模混合系统
CD驱动器 CD Drive
1 0 1 101 1 10 1
数字数据 Digital data
数模转换器 D\A convter
线性放大器 Linear amplifier
音频信号的 模拟再生
Analog reproduction of audio signal
温 度 ( C)
量化曲线
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时间（小时）
温 度 和 时 间 关 系 图 (用 采 样 值 表 示 )
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时间（小时）
温度和时间关系图(用数字形式表示)
二、模拟和数字系统的几个实例 1） 音频有线扩音系统 音频有线扩音系统为纯模拟系统。
原始声波 (Original sound waves)
清华大学出版社 （英文影印版）
2. Digital Fundamentals (Seventh Edition) Thomas L.Floyd 著
科学出版社 （英文影印版）
电子器件的发展
（
电
课
子 管
程
简
介
分 晶立 体元 管件
集 SSI（100元件以下） 成 电 MSI（〈103） 路
LSI（〈105）
第1章 数字逻辑基础
第2章 逻辑门电路
课
第3章 组合逻辑电路
程
第4章 常用组合逻辑功能器件
内
第5章 时序逻辑电路
容
第6章 常用时序逻辑功能器件 第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件
第8章 脉冲信号的产生与整形
第9章 数模和模数转换
绪论
一、模拟量和数字量
模拟量：模拟量就是连续变化的量。自然界中可 测试的物理量一般都是模拟量,例如温 度，压力，距离，时间等。
位二
脉
进制 码
冲
个 数
秒十 位二
记 进制
录码
电
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示码
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三、数字电路特点: 1) 工作信号是二进制表示的二值信号(只有“0”和“1”
两种取值); 2) 电路中器件工作于“开”和“关”两种状态,研究电路
麦克风 (Microphone)
扬声器 Speaker
音频 Audio signal
线性放大器
Linear amplifier
放大后的 音频信号
Amplified audio signal
音频有线扩音系统
再生声波 Reproduced sound waves
Audio public address system
1.1.1 常用数制 1. 十进制
(1) 计数符号: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
CD机原理图（单声道） Basic principle of a CD player
扬声器 Speaker
声波 sound waves
3）数字钟 带数字显示的数字钟是一个纯数字系统。 下面讨论一个带数字显示的三位计时系统。
分个位 秒十位 秒个位
计 时 电 路
三位计时器示意图
a
定
分个
分个
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时 激 秒脉冲 励 信 1s 号 产 生 电
的输出和输入的逻辑关系; 3) 数字电路既能进行“代数”运算,也能进行“逻辑”运 算; 4) 数字电路工作可靠, 抗干扰性能好.
5) 数字信号便于存储，传输，保密性好.
第1章 数字逻辑电路基础
1.1 数制与数制转换 所谓“数制”，指进位计数制，即用进位的方法来计数.
数制包括计数符号（数码）和进位规则两个方面。 常用数制有十进制、十二进制、十六进制、六十进 制等。
学习要点： 1.有兴趣学，自己想学；
2.善于思考，多问“为什么” 3.多做练习和思考题 4.注意实验环节，提高动手能力
课内参考教材：
1.蒋立平 主编：数字逻辑电路与系统设计， 电子工业出版社.
2.阎 石 主编：数字电子技术基础（第四版）， 高等教育出版社.(面向二十一世纪教材）
课外参考教材：
1. Digital Logic Circuit Analysis and Design Victor P.Nelson 等著