电子技术基础数字部分
电子技术基础数字部分第六版教学设计
电子技术基础数字部分第六版教学设计一、教材及参考资料教材:•《电子技术基础——数字部分》第六版上海交通大学出版社参考资料:•《数字电路与逻辑设计》(第三版)范巫龙•《数字电路设计与Verilog HDL基础》曾四清•《数字电子技术基础》(第二版)李国健二、教学目标本学期数字部分的教学目标主要是让学生:1.掌握数字系统的基本概念和表示方法;2.掌握组合电路与时序电路的分析和设计方法;3.理解数字信号处理的基本原理及其在实际应用中的基本应用。
三、教学内容第一章数字系统基础1.数字信号与模拟信号的比较2.二进制数及其基本运算3.串/并联进位加法器的设计和应用4.码制转换及BCD码的设计与应用第二章组合逻辑电路1.布尔代数及其基本定理2.组合逻辑电路的基本结构和分析方法3.组合逻辑电路的设计方法和应用技巧4.学习使用Verilog语言进行组合电路的设计与模拟第三章时序逻辑电路1.学习时序逻辑电路的概念和特殊性质2.学习触发器电路的原理,分析和应用3.学习时序逻辑电路的基本分析法和设计方法4.学习使用Verilog语言进行时序电路的设计与模拟第四章数字信号处理1.离散信号及其重要性2.快速傅立叶变换(FFT)3.数字信号滤波和二进制序列的编码四、教学方式为了保证教学效果,本学期将采用以下教学方式:1.针对每一章节进行详细的讲解与示范;2.每章节结束后进行相应的习题讲解;3.每周进行一次实验,要求学生按时完成实验并提交实验报告;4.在每两周的末尾进行课程总结,对学生进行知识点测验和回答问题。
五、教学评估为了全面地进行教学评估,我们采用以下方式:1.对于学生的实验成绩和报告进行考核;2.对于学生出席率和听课效果进行考核;3.对于学生知识掌握情况进行期末考试。
六、教学安排时间内容第1-2周数字系统基础第3-4周组合逻辑电路第5-6周时序逻辑电路第7-8周数字信号处理第9-12周组合电路和时序电路综合设计第13周考试复习及总结第14周期末考试七、教学师资本课程的主要教师为 xxx,拥有多年电子技术基础的教学经验和实际设计经验。
电子技术基础(数字部分)
= 0V
C
电容充电
vC vO
vI
当 v I =V 时, TH
vI
v O1
迅速使G1导通、 G2截止
vO1 =0 vO2=1 电路进入第二暂态
G1 TP D1 vI D2 TN R vO1 D3 充电 vO2 D4 TN TP G2 VDD
v O 1=0
vI
VDD VTH 0
Байду номын сангаас
v O =1
t
vO
C
VDD 0
Q L L L L
Q
H H H H
不可触发,保持稳态不变
B为高电平,且A1、A2中有一个 或两个为下降沿, 剩下的为高 电平时电路被触发 A1、A2中有一个或两个为低电平,
L
L
在B端输入上升沿时电路被触发
输入控制电路中锁存器的作用?
A1和A2是两个下降沿有效的触发信号输入端,B是上升沿有效的触发信号输入端。
G1 vI G2 vO1 R
G1 G2 TP D3 v O1 D2 TN TN vO +VDD
1
1
C
vO
D1
TP
vI
R
D4
组成的多谐振荡器
VC C
2. 工作原理
(1)第一暂稳态(初态)电容充电,电路自动翻转到第二暂稳态 电路初态:v =1 v O =0 (是偶然的) v 假定 VTH VDD / 2
CMOS或非门构成的微分型 单稳态触发器
稳态为0
vO1 vO 1 D vI2 vC R VDD C G2
vO 1 D vI2 R
G1 1 vI Cd vd Rd
G1 & vI Cd vd Rd
现代电子技术基础(数字部分)知识点
一、数电知识要点第一章 数制与编码1、码制:各种码制之间的转换(整数,小数)2、带符号数的原码、反码和反码3、二进制编码:自然二进制码、格雷码4、BCD 码:8421BCD 码、余三码等第二章 逻辑函数及其化简1、逻辑代数的基本运算及复合运算:与、或、非、与非、或非、异或、同或与运算: 全1得1,有0得0;或运算:有1得1,全0得0; 非运算:10 01==异或:相同得0,相异得1同或:相同得1,相异得02、逻辑运算基本公式及常用规则:1) 十个基本公式2) 逻辑运算常用规则:代入规则;反演规则;对偶规则3、逻辑函数表示方法1)真值表2)逻辑函数表达式:与或表达式;或与表达式;与非-与非表达式;或非-或非表达式;最小项表达式;最大项表达式(概念、性质、两者之间的关系)3)逻辑电路图(与电路分析设计结合):由逻辑表达式到电路图;由电路图写逻辑表达式;4)卡诺图(化简:最多四变量)求逻辑函数的最简与或表达式和或与表达式第三章组合逻辑电路1、集成电路主要电气指标:输入/输出电压;输入/输出电流;噪声容限;扇出系数;输出结构:推拉式输出;开路输出;三态输出2、常用组合逻辑模块3-8译码器、数据选择器、加法器、数值比较器3、组合逻辑电路分析分析步骤:1)由给定的逻辑图逐级写出逻辑函数表达式;2)由逻辑表达式列出真值表;3)分析、归纳电路的逻辑功能。
4、组合电路的设计设计步骤:列真值表—写出适当的逻辑表达式—画电路图。
其中第二步写逻辑表达式时根据设计要求有所不同:1)用门电路设计:与或电路/与非-与非电路:卡诺图化简求最简与或表达式或与电路/或非-或非电路:卡诺图化简求最简或与表达式2)用3-8译码器+与非门设计:写最小项表达式3)用3-8译码器+与门设计:写最大项表达式4)用数据选择器设计:通过卡诺图降维得出数据选择器的各位地址信号Ai和各路数据Di的表达式5、逻辑险象的判别和消除第四章时序电路分析1、各类触发器的特性方程、约束方程、状态表、状态图(RS,JK,D)2、集成计数器74163工作原理、功能及应用(如何构成任意模的计数器、序列信号发生器)3、时序电路的分析1)由触发器构成的米里型/莫尔型同步时序电路的分析步骤:分析电路类型—写激励方程和输出方程—求次态方程—状态表、状态图—功能。
电子技术基础数字部分康光华主编课件 189 优质课件
触发器的新状态由CP脉冲下降沿到来之前的R、S信 号决定。
优点:克服了空翻,提高了工作的可靠性。
2019/11/18
9
3. 功能表(只在CP从1变为0时有效)
由于触发器接受输入信号及状态的翻转均是在 CP20脉19/1冲1/18 上升沿前后完成的,故称为边沿触发器。 19
3. 时序图
当CP图从4-01变4 为维1持时—,阻Q塞将边由沿CDP触上发升器沿时到序图来之前一
瞬201间9/11D/18 的状态决定。
20
2. 工作原理 3. 功能表(在CP=1期间有效)
现态:CP脉冲作用前触发器的原状态,用Qn表示; 次态:CP脉冲作用后触发器的新状态,用Qn+1表示。
表4-2 同步RS触发器功能表
R为高电平 有效触发
R、S不允许
同时有效
S为高电平
2019/11/18
有效触发
5
4. 工作波形(又称为时序图,设初态为0 )
4.2 同步触发器
4.2.1 同步RS触发器 4.2.2 主从RS触发器 4.2.3 CMOS主从D触发器 4.2.4 边沿D触发器
2019/11/18
1
复习
触发器有什么特点? 请画出与非门实现的基本RS触发器的电路图。 请列出基本RS触发器的功能表。 什么叫现态?次态? 基本RS触发器的触发方式?
2019/11/18
14
可知,工作过程分为两步:
第一步,CP=1时,主触发器接收D的信号,并有 Q′=D,而从触发器是维持原来的状态不变。
康华光《电子技术基础-数字部分》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
第1章 数字逻辑概论1.1 复习笔记一、模拟信号与数字信号 1.模拟信号和数字信号 (1)模拟信号在时间上连续变化,幅值上也连续取值的物理量称为模拟量,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。
(2)数字信号 与模拟量相对应,在一系列离散的时刻取值,取值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍,即时间离散、数值也离散的信号。
表示数字量的信号称为数字信号,工作于数字信号下的电子电路称为数字电路。
(3)模拟量的数字表示①对模拟信号取样,通过取样电路后变成时间离散、幅值连续的取样信号; ②对取样信号进行量化即数字化;③对得到的数字量进行编码,生成用0和1表示的数字信号。
2.数字信号的描述方法(1)二值数字逻辑和逻辑电平在数字电路中,可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小,也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。
在电路中,当信号电压在3.5~5 V 范围内表示高电平;在0~1.5 V 范围内表示低电平。
以高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态。
(2)数字波形①数字波形的两种类型非归零码:在一个时间拍内用高电平代表1,低电平代表0。
归零码:在一个时间拍内有脉冲代表1,无脉冲代表0。
②周期性和非周期性周期性数字波形常用周期T 和频率f 来描述。
脉冲波形的脉冲宽度用W t 表示,所以占空比100%t q T=⨯W③实际数字信号波形在实际的数字系统中,数字信号并不理想。
当从低电平跳变到高电平,或从高电平跳到低电平时,边沿没有那么陡峭,而要经历一个过渡过程。
图1-1为非理想脉冲波形。
图1-1 非理想脉冲波形④时序图:表示各信号之间时序关系的波形图称为时序图。
二、数制 1.十进制以10为基数的计数体制称为十进制,其计数规律为“逢十进一”。
任意十进制可表示为:()10iDii N K ∞=-∞=⨯∑式中,i K 可以是0~9中任何一个数字。
如果将上式中的10用字母R 代替,则可以得到任意进制数的表达式:()iR ii N K R ∞=-∞=⨯∑2.二进制(1)二进制的表示方法以2为基数的计数体制称为二进制,其只有0和1两个数码,计数规律为“逢二进一”。
电子技术基础数字部分
电子技术基础数字部分
数字部分是指在电子技术中涉及到数字信号处理、数字电路设计等方面的知识。
以下是一些电子技术基础数字部分的主要内容:
1. 二进制系统:了解二进制表示法、二进制转换和二进制的基本运算。
2. 布尔代数:了解布尔运算、逻辑门及其真值表、卡诺图和布尔表达式等。
3. 組合逻辑电路设计:了解数制转换、编码器、译码器、多路选择器、加法器、减法器、挑选器、计数器和寄存器等。
4. 时序逻辑电路设计:了解触发器、时钟、状态机、计时器和定时器等。
5. 数字信号处理:了解数字信号的采样与量化、离散傅里叶变换、数字滤波器和数字信号传输等。
6. 数字集成电路:了解数字集成电路的设计和应用,例如门电路、触发器、存储器、ALU和微处理器等。
7. 数字系统设计:了解数字系统的设计方法和技术,如采样和保持电路、时钟和定时电路、数据转换电路和控制电路等。
8. FPGA和CPLD:了解可编程逻辑器件的架构、编程语言和设计流程,并能进行基本的FPGA和CPLD设计。
以上是电子技术基础数字部分的一些主要内容。
掌握这些知识可以帮助你理解和设计数字电路,并为深入学习更高级的数字电路和系统提供基础。
电子技术基础数字部分第五版康光华主编第1~6章章节详细习题答案
第一章习题答案1.1.4 一周期性信号的波形如图题1.1.4所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比012(ms)图题1.1.4解: 周期T=10ms 频率f=1/T=100Hz 占空比q=t w /T ×100%=1ms/10ms ×100%=10%1.2.2 将下列十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数,要求误差不大于2-4: (1)43 (2)127 (3)254.25 (4)2.718 解:1. 转换为二进制数:(1)将十进制数43转换为二进制数,采用“短除法”,其过程如下:2 43 ………………………余1……b 02 21 ………………………余1……b 12 1 ………………………余1……b 52 2 ………………………余0……b 42 5 ………………………余1……b 32 10 ………………………余0……b20高位低位从高位到低位写出二进制数,可得(43)D =(101011)B(2)将十进制数127转换为二进制数,除可用“短除法”外,还可用“拆分比较法”较为简单: 因为27=128,因此(127)D =128-1=27-1=(1000 0000)B -1=(111 1111)B(3)将十进制数254.25转换为二进制数,整数部分(254)D =256-2=28-2=(1 0000 0000)B -2=(1111 1110)B 小数部分(0.25)D =(0.01)B (254.25)D =(1111 1110.01)B(4)将十进制数2.718转换为二进制数 整数部分(2)D =(10)B小数部分(0.718)D =(0.1011)B 演算过程如下:0.718×2=1.436……1……b-1 0.436×2=0.872……0……b-2 0.872×2=1.744……1……b-3 0.744×2=1.488……1……b-4 0.488×2=0.976……0……b-5 0.976×2=1.952……1……b-6高位低位要求转换误差小于2-4,只要保留小数点后4位即可,这里算到6位是为了方便转换为8进制数。
电子技术基础数字部分第六版康华光
模拟信号 3V
模数转换器
00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑
0、1数码---表示数量时称二进制数
表示方式
---表示事物状态时称二值逻辑
a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系(正逻辑)
电压(V) 二值逻辑
3、数字电路的分析、设计与测试
(1)数字电路的分析方法 数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。 分析工具:逻辑代数。 电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。
(2) 数字电路的设计方法 数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发,选择适当的 逻辑器件,设计出符合要求的逻辑电路。 设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。
1.8万个电子管
保存80个字节
晶体管时代
器件
电流控制器件 —半导体技术
半导体二极管、三极管
半导体集成电路
电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代
a)传统的设计方法: 采用自下而上的设计方法;由人工组装,经反复调试、验证、 修改完成。所用的元器件较多,电路可靠性差,设计周期长。
b)现代的设计方法: 现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用从上到下设计方 法,电路设计、 分析、仿真 、修订 全通过计算机完成。
--数字电路可分为TTL 和 CMOS电路
从集成度不同 --数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超
大规模和甚大规模五类。
集成度:每一芯片所包含的门个数
分类
小规模 中规模 大规模 超大规模
甚大规模
门的个数
典型集成电路
《电子技术基础-数字部分》
《电子技术基础-数字部分》一、基础知识1、代数逻辑进制与码1)二进制(B)八进制(O) 十进制(D) 十六进制(H)2) BCD码公式定理反演规则(必考)1)与、或互换2)0、1互换3)原变量、反变量互换不属于单个变量上的非号要保留不变对偶规则(必考)a. 与、或互换b. 0、1互换 代数化简(大题) 并项法: A+Ā=1 吸收法: A+AB=A 消去法: A+AB=A+B 卡诺图化简(大题)写出最小项表达式 填卡诺图 合并最小项 将包围圈相加2、逻辑门1) OC 门---TTL (集电极开路门)指TTL 门电路输出级BJT 管的集电极是开路的 OC 门必须外接负载电阻和电源才能正常工作OD 门(漏极开路门): 指CMOS 门输出电路只有NMOS 管, 并且漏极是开路的 与OD 门相比可以承受较高的电压和较大的电流 2) 三态门---TSL输出除了输出高、低电平外, 还具有高输出阻抗的第三状态,称为高阻态, 又称为禁止态3) CMOS 传输门①既可以传输数字信号, 又可以传输模拟信号 ②传输门的输入和输出可以互换OC 门 传输门1)扇入扇入数=输入端的个数, 3输入, 则Ni=32)扇出扇出No ——驱动同类门的个数(有两种情况):①拉电流②灌电流如果NOL ≠NOH,则No取二者中的最小值二、组合电路1、分析(大题)①由给定的逻辑图写出逻辑关系表达式②对表达式进行化简③列出真值表④由真值表总结出逻辑功能2、设计(大题)①电路功能描述②真值表(关于A.B.Y等要有文字说明)③逻辑表达式或卡诺图④最简与或表达式⑤逻辑变换(例如, 变换为用与非门实现)⑥逻辑电路图3、集成模块运用(大题)1)编码器(CD4532)编码:把二进制码按一定规律编排, 为每组代码赋予特定的含义CD4532:8线-3线优先编码器功能表:2)译码器(74x138)译码:将具有特定含义的二进制编码进行辨别, 并转换成控制信号74x138:3线-8线译码器功能表扩展使用:3)数据选择器(74x151)数据选择:根据地址选择码从多路输入数据中选择一路, 送到唯一的公共数据通道上输出74x151:8选1数据选择器功能表:扩展使用:4)数值比较器(74x85)数值比较器——用来比较多个数值的大小的数字逻辑电路74x85:四位数值比较器功能表:扩展使用:串联方式(8位数值比较器)5)算术运算器(74x283)半加器: 两个 1 位二进制数相加不考虑低位进位全加器: 被加数、加数和低位来的进位信号相加74x283:四位二进制全加器功能表:三、触发器触发器: 脉冲边沿敏感的存储单元电路1、考试重点:各触发器应用, 绘制波形图(必考)2、SR触发器(下降沿有效)特性方程: 功能表: 逻辑符号:3、JK 触发器(下降沿有效)(重点)特性方程:功能表:逻辑符号:nn n QK Q J Q+=+1⎩⎨⎧=+=+0SR Q R S Q n 1n4、D 触发器(上升沿有效)特性方程:功能表:逻辑符号:5、T 触发器(下降沿有效)特性方程:功能表:逻辑符号:四、时序电路1.分析(大题)2.设计(大题)1) 分析逻辑功能要求, 画出状态表(状态图); 2) 复合卡诺图;3) 给出输出方程、状态方程、驱动方程; 4) 画出逻辑电路图;5) 检察逻辑功能和自启动特性。
电子技术基础数字部分
电子技术基础数字部分
电子技术基础是在电工基础上的一门学科。
电子技术基础是在电工基础上的一门学科,尤其是模拟部分有很多电路要分析,所以电工基础要学好,如果只会简单的电工基础,就要好的理解能力,比如在学半导体的时候,要知道其中载流子的运动情况,这样才能更好的理解二极管和三极管。
电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术两部分。
模拟电子技术主要包括放大、反馈、滤波、振荡四大重点。
放大器分分立元件放大器和集成放大器。
数字电子技术处理高低电平。
主要分组合逻辑电路和时序逻辑电路两大重点。
目前逻辑电路都已经实现集成化又分为TTL(晶体管—晶体管逻辑电路)和MOS逻辑电路(场效应管逻辑电路)。
电子技术基础课程包括模拟电子技术基础和数字技术基础两大部分内容。
本书采用"任务驱动法"的编写方式。
"模拟电子技术基础"部分
有三项任务:助听器、低频信号发生器、直流稳压电源的制作;"数字电子技术基础"部分有一项任务:交通灯的制作,其中包含交通灯的译码显示器、交通灯的定时器、交通灯的控制器、交通灯的秒脉冲发生器四项小任务。
相关的理论知识共分八章:半导体器件、放大电路、集成运算放大器、正弦波振荡电路、直流稳压电源、门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形电路。
每章结尾有小结、习题。
《电子技术基础》适于作为高职高专院校电气与自动化、电子、通信、计算机和机电等专业的教科书,也可作为成人高等教育相关课程的教材,以及从事电子技术工作的工程技术人员参考。
电子技术基础数字部分(第六版)康华光ch
电子技术基础数字部分(第六版)康华光ch
康华光《电子技术基础数字部分(第六版)》是一本介绍数字电子技术基础知识的教材,全书内容系统、简明通俗、易于理解,适合初学者阅读。
本书主要包含数字系统、二进制算术、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、计算机硬件等内容。
数字系统是数字电子技术的基础,本书详细介绍了数字系统的基本概念、进位制、进位加法器、二进制数与BCD码、逻辑运算和布尔代数等内容。
二进制算术是数字电子技术中的一个重要内容,本书详细介绍了二进制加法、减法、乘法、除法、补码运算等内容,让读者理解二进制算术的计算方法。
组合逻辑电路是数字电子技术中的重要内容之一,本书详细介绍了组合逻辑电路的基本原理、逻辑门电路的基本特性、布尔代数与逻辑函数、Karnaugh图、编码器、译码器、多路选择器、多路扩展器、比较器等内容。
时序逻辑电路是数字电子技术中的另一个重要内容,本书详细介绍了时序逻辑电路的基本原理、时序电路的分类、触发器、计数器、状态机等内容。
存储器是数字电子技术中的重要组成部分,本书详细介绍了静态随机存储器和动态随机存储器的原理、构造和特点,还介绍了存储器的读写操作、存储器芯片选型、存储器的并行结构和串行结构等内容。
计算机硬件是数字电子技术的高级应用,本书详细介绍了计算机硬件系统的构成、CPU的组成和工作原理、硬盘、光驱、显卡、声卡等常见计算机硬件的工作原理和操作方法。
电子技术基础—数字部分ppt课件
S3 S2 S1 00 0 001
010
┇
111
10/13/2023
波形 正弦波 锯齿波 三角波
┇ 阶梯波
A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 H~ 0 FFH 1 0 0 H~ 1 FFH 2 0 0 H~ 2FFH ┇ 7 0 0 H~ 7 FFH
11
波形选 择开关
存八种 波形的
数据
经8位 DAC转
换成模
拟电压。
10/13/2023
图8-13 八种波形发生器电路图
256进 制计数
器
S1 、S2和S3 :波形选择开关。 两个16进制计数器在CP脉冲的作用下,从00H~ FFH不断作周期性的计数,则相应波形的编码数据便 依次出现在数据线D0~D7上,经D/A转换后便可在输 出端得到相应波形的模拟电压输出波形。
单片容量已达64MB,并正在开发256MB的快闪 存储器。可重写编程的次数已达100万次。
10/13/2023
16
已越来越多地取代EPROM,并广泛应用于通信 设备、办公设备、医疗设备、工业控制等领域。
3. 非易失性静态读写存储器NVSRAM
由美国Dallas半导体公司推出,为封装一体化的
电池后备供电的静态读写存储器。 它以高容量长寿命锂电池为后备电源,在低功
10/13/2023
图8-14 三角波细分图
14
将这255个二进制数通过用户编程的方法,写入 对应的存储单元,如表8-3所示。将2716的高三位地 址A10A9A8取为0,则该三角波占用的地址空间为000H ~0FFH,共256个。
表8-3 三角波存储表
电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)全书总结归纳
1. 掌握单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的逻辑功能;
2. 掌握单稳态触发器、施密特触发器MSI器件的逻辑功能和应用;
3. 理解555定时器的工作原理,掌握由555定时器组成的单稳态触 发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路结构、工作原理和参数 计算。
8. 脉冲波形的变换与产生
知识点
1. 单稳态触发器:单稳态触发器的工作特点,可重复触发和不
7. 存储器
教学要求
1. 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念;
2. 理解半导体存储器芯片的关键引脚的意义,掌握半导体存储
器的典型应用;
3. 掌握半导体存储器的扩展方法;
4. 了解存储器的组成及工作原理; 5. 了解CPLD和FPGA的基本结构及实现逻辑功能的原理。
7. 存储器
知识点
可重复触发单稳态触发器,单稳态触发器的应用。
2. 施密特触发器:同相输出和反相输出的施密特触发器,正向
阈值电压 VT+和负向阈值电压 VT-的意义。
3. 多器谐振荡:多器谐振荡的功能。 4. 555定时器:由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器 的电路、工作原理。
9. 模数与数模转换器
章节内容
2. 掌握三态门、OD门、OC门和传输门的逻辑功能和应用;
3. 掌握CMOS、TTL逻辑门电路的输入与输出电路结构,输入 端高低电平判断。 4. 掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题; 5. 了解半导体器件的开关特性以及逻辑门内部电路结构。
3. 逻辑门电路
知识点 1. CMOS电路功耗低,抗干扰能力强,广泛应用。
消除的方法。
3. 典型组合逻辑集成电路:各种 MSI 器件的功能,阅读其功能
电子技术基础 数字部分
模拟信号
3V 模拟输入
模数转换器
00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1.二值数字逻辑和逻辑电平
0、1数码---表示数量时称二进制数
---表示事物状态时称二值逻辑
在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
逻辑电平与电压值的关系(正逻辑)
电压(V) 二值逻辑
电平
+5
1
H(高电平)
0
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
60~70代:IC技术迅速发展:SSI、MSI、LSI 、VLSI。 10万个晶体管/片。
80年代后:ULSI ,10 亿个晶体管/片 、ASIC 制作技术成熟
90年代后: 97年一片集成电路上有40亿个晶体管。
目前:芯片内部的布线细微到亚微米(0.13~0.09m)量级 微处理器的时钟频率高达3GHz(109Hz)
将来:高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路
发展特点:以电子器件的发展为基础
电子管时代
电压控制器件
电真空技术
1906年,福雷斯特等发明了电子管;电子管 体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在 一些大功率发射装置中使用。
晶体管时代
电流控制器 半导体技术 半导体二极管、三极管
半导体集成电路
106以上
逻辑门、触发器 计数器、加法器 小型存储器、门阵列
大型存储器、微处理器
可编程逻辑器件、多功能专用集成 电路
2.数字集成电路的特点 1)电路简单,便于大规模集成,批量生产 2)可靠性、稳定性和精度高,抗干扰能力强 3)体积小,通用性好,成本低. 4)具可编程性,可实现硬件设计软件化 5)高速度 低功耗 6)加密性好
电子技术基础数字部分
JK触发器的驱动表
Qn→ Qn+1
00 01 10 11
JK
0× 1× ×1 ×0
Q1nQn0
Q2n
0
00 001
01 010
11 10 100 011
1 000 × × ×
根据次态卡诺图和JK触发器的驱动表可得各触发器的驱动卡诺图:
JK触发器的驱动表
Qn→ Qn+1
00 01 10 11
JK
0× 1× ×1 ×0
J2
Qn2
Q1nQn000 00
01 0
11 1
10 0
1× × × ×
Q1nQn0
Q2n
0
00 001
01 010
11 10 100 011
1 000 × × ×
K2
Qn2
Q1nQn000 0×
01
×
11
×
10
×
11 × × ×
J 2 Q0Q1 K2 1
JK触发器的驱动表
Qn→ Qn+1
00 01 10 11
Q2
Q1
Y
Qn2
Q1nQn000 00
01 0
11 0
10 0
11 × × ×
Q0
∧ ∧ ∧
Y 进位输出
Q 1J & C1
1K
Q 1J C1
1K
Q 1J C1 1K
CP
(7)检查能否自启动 利用逻辑分析的方法画出电路完整的状态图。
Q2Q1Q0 /Y
111
/1 000 /0
110
101
/1 /1
001 /0 010
第6章
电子技术基础数字部分
电子技术基础数字部分介绍电子技术是现代社会的重要组成部分,而其基础数字部分则是电子技术的核心。
数字部分涉及数字电路、数字信号处理以及数字系统等内容,是电子技术发展中不可或缺的一环。
本文将介绍电子技术基础数字部分的核心概念和应用。
数字电路数字电路是电子设备中进行数字信号处理的基础。
数字电路将输入的模拟信号转换为数字信号,再经过逻辑运算得到输出结果。
常见的数字电路包括门电路、寄存器、计数器和多路复用器等。
门电路门电路是数字电路中最基本的构建模块之一。
它通过逻辑门进行布尔运算,包括与门、或门和非门等。
与门将多个输入信号进行与运算,只有当所有输入信号都为真时,输出才为真。
与门可用于电路的逻辑判断和控制。
类似地,或门和非门分别进行或运算和非运算。
寄存器寄存器是一种能够存储和读取数据的数字电路。
它由触发器组成,可用于在设备中存储数据。
寄存器通常用于计算机内部的数据传输和存储。
计数器计数器是一种能够实现数字计数功能的数字电路。
常见的计数器是二进制计数器,能够按照二进制数字顺序进行计数,从0到2^n-1(n为计数器位数)。
计数器常用于时序控制和频率分频等应用。
多路复用器多路复用器是一种能够实现多路信号选择功能的数字电路。
它将多个输入信号中的一个输出到单个信号线上。
多路复用器可以通过控制信号选择要输出的输入信号,常用于数据交换和通信系统中。
数字信号处理数字信号处理(DSP)是利用数字技术对信号进行获取、处理和传输的过程。
数字技术可以实现更高的精度和更灵活的处理方式,因此在实际应用中得到广泛应用。
常见的数字信号处理技术包括滤波、采样和量化。
滤波滤波是DSP中常用的信号处理技术之一。
它通过改变信号的频谱特性来改变信号的性质。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
滤波在通信系统、音频处理和图像处理等领域中广泛应用。
采样采样是将连续型信号转换为离散型信号的过程。
在采样过程中,信号在时间上被离散抽取,形成一系列的采样点。
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数字部分是电子技术基础中的一个重要组成部分,涉及数字电路和数字系统的基本原理和应用。
以下是数字部分的主要内容:
二进制系统:介绍二进制数的表示方法、二进制运算和逻辑运算。
逻辑门电路:介绍逻辑门的基本类型,包括与门、或门、非门、与非门、或非门和异或门等,以及它们的真值表和逻辑功能。
组合逻辑电路:介绍由逻辑门组成的组合逻辑电路,包括多路选择器、译码器、编码器、加法器和比较器等,以及它们的设计和应用。
时序逻辑电路:介绍由触发器构成的时序逻辑电路,包括RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等,以及它们的工作原理和应用。
计数器和时钟:介绍二进制计数器、同步计数器和异步计数器的原理和设计,以及时钟信号的生成和应用。
存储器:介绍存储器的基本类型,包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM),以及它们的特点、应用和工作原理。
数字系统:介绍数字系统的组成和层次结构,包括数据表示、编码和解码,数字信号处理和数字通信等。
数字信号处理:介绍数字信号处理的基本原理和方法,包括数字滤波、频谱分析、离散傅里叶变换和数字信号处理器(DSP)的应用。
数字通信:介绍数字通信的基本原理和技术,包括数字调制、数字解调、误码控制和数字传输系统等。
以上是电子技术基础中数字部分的主要内容。
深入学习和理解这些知识将有助于理解和设计数字电路和数字系统,以及应用于电子设备和通信领域中的相关技术和应用。