数字电路技术 课件 前言
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《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 。
《数字电子技术课件》PPT课件
（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分 为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没 有记忆功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而 与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能， 其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以 前的状态有关。
2019/1/21
1.2
数制和码制
数字电子技术课件
主讲： 李美莲
翟宗起 汪德华
王学忠
课件制作者： 李 美 莲
2019/1/21
目
第一章 第二章 第三章 绪论 逻辑门电路
录
逻辑代数基础
第四章
第五章 第六章 第七章 第八章
2019/1/21
集成触发器
脉冲信号的产生与整形 组合逻辑电路 时序逻辑电路 数模和模数转换器
第九章
半导体存储器
第一章
读 数 顺 序
读 数 顺 序
2019/1/21
(2Байду номын сангаас .375 )10 = (11011 .011 ) 2
3. 二进制与八进制间的相互转换 二进制→八进制: 从小数点开始，整数部分向左
(小数部分向右) 三位一组，最后不 足三位的加 0 补足三位，再按顺序 写出各组对应的八进制数 。 (11100101.11101011)2 = ( ? )8
内容提要：
1.1
绪
论
数字电路概述
1.2
数制及编码
2019/1/21
1.1
概
述
主要要求：
了解数字电路的特点。
了解数字电路的分类。
2019/1/21
一、数字电路与数字信号
传递、处理模拟
电子电路分类
模拟电路
数字电路
2019/1/21
1.2
数制和码制
数字电子技术课件
主讲： 李美莲
翟宗起 汪德华
王学忠
课件制作者： 李 美 莲
2019/1/21
目
第一章 第二章 第三章 绪论 逻辑门电路
录
逻辑代数基础
第四章
第五章 第六章 第七章 第八章
2019/1/21
集成触发器
脉冲信号的产生与整形 组合逻辑电路 时序逻辑电路 数模和模数转换器
第九章
半导体存储器
第一章
读 数 顺 序
读 数 顺 序
2019/1/21
(2Байду номын сангаас .375 )10 = (11011 .011 ) 2
3. 二进制与八进制间的相互转换 二进制→八进制: 从小数点开始，整数部分向左
(小数部分向右) 三位一组，最后不 足三位的加 0 补足三位，再按顺序 写出各组对应的八进制数 。 (11100101.11101011)2 = ( ? )8
内容提要：
1.1
绪
论
数字电路概述
1.2
数制及编码
2019/1/21
1.1
概
述
主要要求：
了解数字电路的特点。
了解数字电路的分类。
2019/1/21
一、数字电路与数字信号
传递、处理模拟
电子电路分类
模拟电路
数字电路
《数字电路简介》课件
数字电路的应用领域
智能家居自动化
数字电路在智能家居系统中用于 实现自动化控制，增加人们的生 活便利性和舒适度。
计算机硬件
数字电路在计算机硬件中扮演重 要角色，包括CPU、内存、输入 输出接口等部分。
数码相机
数码相机中的传感器、图像处理 等部分都采用了数字电路，实现 了高效的图像捕捉和处理功能。
数字电路设计的案例分析
时序逻辑电路
时序逻辑电路的输出不仅受到当前输入信号的影响， 还受到存储元件中存储的先前状态的影响，用于处 理时序和计时问题。
数字电路的设计原则
1 简洁性
设计应尽量简化，减少元件的数量和复杂度，以提高电路的可靠性和效率。
2 可扩展性
设计应具备扩展性，能够容易地进行功能扩展和修改。
3 可靠性
电路应具备稳定的工作特性，能够在一定范围内适应外部环境的变化。
1
案例一
设计一个四位加法器，能够对两个四位二进制数进行加法运算，显示结果并输出 进位。
2
案例二
设计一个时钟电路，能够显示当前的小时、分钟和秒数，并实现闹钟功能。
3
案例三
设计一个信号分析仪，能够对输入信号进行采样、滤波和频谱分析，显示结果。
结论和总结
通过本课程的学习，你已经了解了数字电路的基本概念、分类、设计原则以 及应用领域。希望本课程对你进一步学习数字电路和相关领域提供了基础知 识和启发。
数字电路的基本概念
1 逻辑门
逻辑门是数字电路的基本构建模块，它们根据输入信号产生输出信号。
2 位和字节
位是数字电路中的最小单位，字节由多个位组成，用于处理数据。
3 布尔代数
布尔代数是数字电路设计时使用的数学工具，用于描述逻辑运算和逻路
《数字电路》课件
《数字电路》PPT课件
在这个《数字电路》的PPT课件中，我们将深入探讨数字电路的各个方面， 包括概述、引脚定义与图示、数字电路分类、基本逻辑门电路、组合逻辑电 路、时序逻辑电路、数字电路设计要点以及数字电路实验教学资源。
概述
什么是数字电路？
数字电路是由逻辑门组成的电子电路，用于 处理和存储数字信号。
3
译码器
译码器用于将输入编码成特定的输出， 常用于显示器和地址译码。
加法器
加法器用于将两个二进制数相加，常 用于算术运算和数据传输。
时序逻辑电路
触发器 计数器 移位寄存器
时序逻辑电路中用于存储和处理时序信息的 基本元件。
计数器是能够计数的时序逻辑电路。
移位寄存器用于完成数据的移位和存储操作。
数字电路设计要点
1 需求分析
明确电路设计的功能和性能要求。
2 逻辑设计
确定逻辑电路的实现方式电路的正确性和性能。
将逻辑设计好的电路转化为实际布线。
数字电路实验教学资源
数字电路实验板
实验板提供了学生进行数字电路实验的平台。
数字示波器
示波器用于观察和测量电路信号的波形。
逻辑分析仪
逻辑分析仪用于分析和调试数字电路的信号。
可编程逻辑控制器
可编程逻辑控制器用于控制和监控工业自动化系 统。
逻辑门用符号图示来表示不同的逻辑运算。
多路选择器
多路选择器能够实现多个输入的选择和输出。
触发器
触发器用于存储和处理时序信息。
数字电路分类
1 组合逻辑电路
2 时序逻辑电路
组合逻辑电路的输出仅由输入决定，没有 时钟信号。
时序逻辑电路的输出取决于输入和时钟信 号的组合。
3 存储器
在这个《数字电路》的PPT课件中，我们将深入探讨数字电路的各个方面， 包括概述、引脚定义与图示、数字电路分类、基本逻辑门电路、组合逻辑电 路、时序逻辑电路、数字电路设计要点以及数字电路实验教学资源。
概述
什么是数字电路？
数字电路是由逻辑门组成的电子电路，用于 处理和存储数字信号。
3
译码器
译码器用于将输入编码成特定的输出， 常用于显示器和地址译码。
加法器
加法器用于将两个二进制数相加，常 用于算术运算和数据传输。
时序逻辑电路
触发器 计数器 移位寄存器
时序逻辑电路中用于存储和处理时序信息的 基本元件。
计数器是能够计数的时序逻辑电路。
移位寄存器用于完成数据的移位和存储操作。
数字电路设计要点
1 需求分析
明确电路设计的功能和性能要求。
2 逻辑设计
确定逻辑电路的实现方式电路的正确性和性能。
将逻辑设计好的电路转化为实际布线。
数字电路实验教学资源
数字电路实验板
实验板提供了学生进行数字电路实验的平台。
数字示波器
示波器用于观察和测量电路信号的波形。
逻辑分析仪
逻辑分析仪用于分析和调试数字电路的信号。
可编程逻辑控制器
可编程逻辑控制器用于控制和监控工业自动化系 统。
逻辑门用符号图示来表示不同的逻辑运算。
多路选择器
多路选择器能够实现多个输入的选择和输出。
触发器
触发器用于存储和处理时序信息。
数字电路分类
1 组合逻辑电路
2 时序逻辑电路
组合逻辑电路的输出仅由输入决定，没有 时钟信号。
时序逻辑电路的输出取决于输入和时钟信 号的组合。
3 存储器
数字电路技术说课稿PPT课件
第二部分：
主要介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路、数/模和模/数转换器、半导体 存储器等基本数字部件及与之配合使用的综合技能训练。
在内容选取方面：
以小规模集成电路集成路，淡化器件内部电路的分析，突出了中、大 规模集成电路的外部特性和应用。
在理论与实践结合方面，除了注重培养学生的工程应用能力外，还注意 了对学生智力的开发，每章都设有技能题，学生做完这类题后，可到实验 室搭试验证。
课程关联：先导课程：电路分析、模拟电子技术
课
后续课程：单片机技术、家电原理、电子测量技术
程 知识和能力
性 （1）通过理论教学、课程实验使学生获得数字电路方面的分析与设计
质 基本理论知识；
作 （2）通过综合性实验、实训、小制作、综合设计环节，培养学生使用
用 常规电子测量仪器的能力，分析解决实际数字电路中问题的能力。
数字电子技术说课稿
数字电子技术说课稿
1
数字电子技术说课稿
说课主要内容
一 课程性质、作用、目标 二 课程内容 三 教学设计与实施 四 课程实施条件
2
数字电子技术说课稿
一 课程性质、作用、目标
课程性质：专业基础课
教 材：高教育社高职高专十五规划教材《数字电子技术》杨志忠
作 用：中大规模数字集成电路分析与应用
5
数字电子技术说课稿
三、教学设计与实施
2、理论课程重点难点内容
重点内容
数字电子技术基础知识 组合逻辑电路分析与设计
时序逻辑电路分析与设计
半导体存储器原理分析与基本应用
脉冲信号的产生与变换
难点内容
数模和模数转换电路分析 数模和模数转换电路分析
半导体存储器原理分析与基本应用
6
主要介绍组合逻辑电路、时序逻辑电路、数/模和模/数转换器、半导体 存储器等基本数字部件及与之配合使用的综合技能训练。
在内容选取方面：
以小规模集成电路集成路，淡化器件内部电路的分析，突出了中、大 规模集成电路的外部特性和应用。
在理论与实践结合方面，除了注重培养学生的工程应用能力外，还注意 了对学生智力的开发，每章都设有技能题，学生做完这类题后，可到实验 室搭试验证。
课程关联：先导课程：电路分析、模拟电子技术
课
后续课程：单片机技术、家电原理、电子测量技术
程 知识和能力
性 （1）通过理论教学、课程实验使学生获得数字电路方面的分析与设计
质 基本理论知识；
作 （2）通过综合性实验、实训、小制作、综合设计环节，培养学生使用
用 常规电子测量仪器的能力，分析解决实际数字电路中问题的能力。
数字电子技术说课稿
数字电子技术说课稿
1
数字电子技术说课稿
说课主要内容
一 课程性质、作用、目标 二 课程内容 三 教学设计与实施 四 课程实施条件
2
数字电子技术说课稿
一 课程性质、作用、目标
课程性质：专业基础课
教 材：高教育社高职高专十五规划教材《数字电子技术》杨志忠
作 用：中大规模数字集成电路分析与应用
5
数字电子技术说课稿
三、教学设计与实施
2、理论课程重点难点内容
重点内容
数字电子技术基础知识 组合逻辑电路分析与设计
时序逻辑电路分析与设计
半导体存储器原理分析与基本应用
脉冲信号的产生与变换
难点内容
数模和模数转换电路分析 数模和模数转换电路分析
半导体存储器原理分析与基本应用
6
《数字电子技术》PPT课件
【任务引入】 在TTL门电路中，输出级三极管的集电极是开路的，
称为集电极开路门，简称OC门。集电极开路门可以线与， 即将多个OC门的输出端连接起来。本节课的任务即是掌握 由TTL集电极开路门电路CT74LS03构成的线与功能逻辑 电路。
精选ppt
2
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
阻RC的数值，并将RC和电源UCC连接在OC门的输出端。
2. 功能与应用
（1）功能：实现正常的逻辑功能、提高输出驱动负载的能力、
转换TTL到其他电平、实现“线与”功能。外接上拉电阻R
的取值范围为几百至几千欧，接入外接电阻R后：
1）A、B不全为1时，uB1=1V，T2、T3截止，Y=1。
2）A、B全为1时，uB1=2.1V，T2、T3饱和导通，Y=0。
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
【学习目标】 1.熟悉集电极开路门（OC门）的逻辑功能。 2.掌握OC门的电路原理。 3.掌握由CT74LS03实现的线与功能电路的仿真调试。
精选ppt
1
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
输出Vo为低电平。如图
2-1-2所示。
图2-1-2 输入全为高电平时的情况
精选ppt
6
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
（2）输入有低电平时：
如uA=0.3V， uB= uC =3.6V，则
uB1=0.3+0.7=1V，VT2、 VT3截止，VT4导通。忽
称为集电极开路门，简称OC门。集电极开路门可以线与， 即将多个OC门的输出端连接起来。本节课的任务即是掌握 由TTL集电极开路门电路CT74LS03构成的线与功能逻辑 电路。
精选ppt
2
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
阻RC的数值，并将RC和电源UCC连接在OC门的输出端。
2. 功能与应用
（1）功能：实现正常的逻辑功能、提高输出驱动负载的能力、
转换TTL到其他电平、实现“线与”功能。外接上拉电阻R
的取值范围为几百至几千欧，接入外接电阻R后：
1）A、B不全为1时，uB1=1V，T2、T3截止，Y=1。
2）A、B全为1时，uB1=2.1V，T2、T3饱和导通，Y=0。
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
【学习目标】 1.熟悉集电极开路门（OC门）的逻辑功能。 2.掌握OC门的电路原理。 3.掌握由CT74LS03实现的线与功能电路的仿真调试。
精选ppt
1
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
输出Vo为低电平。如图
2-1-2所示。
图2-1-2 输入全为高电平时的情况
精选ppt
6
模块Ⅱ 数字电子技术
项目二 逻辑门电路基础
任务一 插装与调试OC门CT74LS03的“线与”功能
（2）输入有低电平时：
如uA=0.3V， uB= uC =3.6V，则
uB1=0.3+0.7=1V，VT2、 VT3截止，VT4导通。忽
数字电子技术逻辑门电路课件
F 1 0
数字电子技术-逻辑门电路
二极管与门/或门电路的缺点
（1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差。
+VCC（+5V）
R 3kΩ
D1
0V
D2
5V
D1
p
5V
D2
0.7V
+VCC（+5V） R 3kΩ
L
RL
1.4V
数字电子技术-逻辑门电路
解决办法：
将二极管与门（或门）电路和三极管非门电路组 合起来。
1
3
2T 3
Hale Waihona Puke R e21kΩ输入级
中间级
输出级
数字电子技术-逻辑门电路
TTL与非门的逻辑关系分析
1、输入全为高电平3.6V时。
T2、T3饱和导通， 由于T2饱和导通，VC2=1V。
由于T3饱和导通，输出电压为： VO=VCES3≈0.3V
T4和二极管D都截止。
实现了与非门的逻 辑功能之一： 输入全为高电平时， 输出为低电平。 A
管相当于一个闭合的开关。
D
K
V
F
IF
RL
V
F
IF
RL
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的理想开关特性
(2)加反向电压VR时，二极管截止，反向电流IS可忽略。二
极管相当于一个断开的开关。
D
K
V
R
IS
RL
V
R
RL
iD
理想二极管 伏安特性
uD
0V
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的实际开关特性
实际的硅二极管正向导通时，存在 一个0.7V的门槛电压（锗二极管为 0.3V),其伏安特性曲线为：
数字电子技术-逻辑门电路
二极管与门/或门电路的缺点
（1）在多个门串接使用时，会出现低电平偏离标准数值 的情况。 （2）负载能力差。
+VCC（+5V）
R 3kΩ
D1
0V
D2
5V
D1
p
5V
D2
0.7V
+VCC（+5V） R 3kΩ
L
RL
1.4V
数字电子技术-逻辑门电路
解决办法：
将二极管与门（或门）电路和三极管非门电路组 合起来。
1
3
2T 3
Hale Waihona Puke R e21kΩ输入级
中间级
输出级
数字电子技术-逻辑门电路
TTL与非门的逻辑关系分析
1、输入全为高电平3.6V时。
T2、T3饱和导通， 由于T2饱和导通，VC2=1V。
由于T3饱和导通，输出电压为： VO=VCES3≈0.3V
T4和二极管D都截止。
实现了与非门的逻 辑功能之一： 输入全为高电平时， 输出为低电平。 A
管相当于一个闭合的开关。
D
K
V
F
IF
RL
V
F
IF
RL
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的理想开关特性
(2)加反向电压VR时，二极管截止，反向电流IS可忽略。二
极管相当于一个断开的开关。
D
K
V
R
IS
RL
V
R
RL
iD
理想二极管 伏安特性
uD
0V
数字电子技术-逻辑门电路
半导体二极管的实际开关特性
实际的硅二极管正向导通时，存在 一个0.7V的门槛电压（锗二极管为 0.3V),其伏安特性曲线为：
《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
精选课件ppt
（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
《数字电路技术基础》课件
逻辑函数的化简
总结词
逻辑函数的化简是数字电路设计中重要的一 步，它能够减少电路的复杂性和成本。
详细描述
逻辑函数的化简是指将一个复杂的逻辑函数 表达式简化为更简单或更紧凑的形式。通过 化简，可以减少所需的逻辑门数量，降低电 路的功耗和延迟，提高电路的性能和可靠性 。常用的化简方法包括代数法、卡诺图法和 布尔代数法等。
CHAPTER 06
数字电路的实践应用
数字钟的设计与实现
数字钟简介
数字钟的组成
数字钟是一种利用数字电路技术实现时间 显示的电子设备，通常由石英晶体振荡器 提供稳定的时钟信号。
数字钟一般由秒、分、时计数器、译码显 示电路以及校时电路等部分组成。
数字钟的设计步骤
数字钟的实现方式
首先确定设计方案，然后选择合适的芯片 和元件，接着设计电路原理图，最后进行 调试和测试。
自顶向下设计和自底向上设计等。
CHAPTER 04
组合逻辑电路
组合逻辑电路的分析与设计
组合逻辑电路的分析
通过真值表、逻辑表达式、逻辑图等 工具，对给定的组合逻辑电路进行分 析，了解其逻辑功能。
组合逻辑电路的设计
根据实际需求，利用基本逻辑门电路 （如AND、OR、NOT等）设计组合 逻辑电路。
编码器与译码器
要点一
编码器
将输入的多个信号转换为二进制代码，常用于数据传输和 存储。
要点二
译码器
将输入的二进制代码转换为多个输出信号，常用于地址解 码和数据选择。
加法器与比较器
加法器
实现二进制数的加法运算，输出结果为相加后的和。
比较器
比较两个二进制数的大小，输出结果为比较结果（大于 、小于或等于）。
多路选择器与多路分配器
《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
数字电路技术教程PPT课件
1.3 逻辑代数基础
1.3.1 逻辑代数的基本概念 1.3.2 逻辑代数的公式、定理和规则 1.3.3 逻辑函数的表达式 退出
逻辑代数是按一定的逻辑关系进行运算的代数，是分 析和设计数字电路的数学工具。在逻辑代数，只有０和１ 两种逻辑值，有与、或、非三种基本逻辑运算，还有与或、 与非、与或非、异或几种导出逻辑运算。 逻辑是指事物的因果关系，或者说条件和结果的关系， 这些因果关系可以用逻辑运算来表示，也就是用逻辑代数 来描述。 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。
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
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。 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
低位
所以：(44.375)10＝(101100.011)2
采用基数连除、连乘法，可将十进制数转换为任意的N进制数。
1.2.3 编码
数字系统只能识别0和1，怎样才能表示更多的数码、符 号、字母呢？用编码可以解决此问题。 用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符 号等信息称为编码。 用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的 二进制数称为代码。 二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进 制数中的 0 ~ 9 十个数码。简称BCD码。
《数字电路设计概述》课件
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起 ，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需 电路功能的微型结构。
集成电路芯片的发展趋势是不断减小芯片中晶体管的尺寸，提高集成度，降低成本，同时提 高芯片的工作速度和可靠性。
可编程逻辑器件
逻辑门电路的工作原理
每种逻辑门电路都有其特定的工作原 理，通过输入信பைடு நூலகம்的组合控制输出信 号的状态。
触发器
触发器的分类
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。
触发器的工作原理
触发器是一种具有记忆功能的电路，它能够存储二进制信息，并在 特定条件下改变状态。
触发器的应用
触发器在时序逻辑电路和组合逻辑电路中都有广泛应用，是构成寄 存器、计数器等电路的基本单元。
逻辑运算
逻辑运算包括与、或、非 等基本运算，它们是构成 复杂数字逻辑的基础。
真值表
逻辑运算的真值表是描述 逻辑运算输入与输出之间 关系的表格，对于理解逻 辑运算有重要作用。
逻辑门电路
逻辑门电路的分类
逻辑门电路的应用
根据功能不同，逻辑门电路可以分为 与门、或门、非门、与非门、或非门 等。
逻辑门电路是构成数字电路的基本单 元，广泛应用于计算机、通信、控制 等领域。
电路设计
电路图绘制
根据逻辑设计结果，绘制电路图。
元件布局
合理安排元件的位置，提高电路性能和可维护性。
仿真与调试
功能仿真
通过仿真软件验证电路的功能是否符 合设计要求。
调试与优化
根据仿真结果，对电路进行调试和优 化，提高电路性能和稳定性。
04
数字电路的实现
集成电路芯片的发展趋势是不断减小芯片中晶体管的尺寸，提高集成度，降低成本，同时提 高芯片的工作速度和可靠性。
可编程逻辑器件
逻辑门电路的工作原理
每种逻辑门电路都有其特定的工作原 理，通过输入信பைடு நூலகம்的组合控制输出信 号的状态。
触发器
触发器的分类
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。
触发器的工作原理
触发器是一种具有记忆功能的电路，它能够存储二进制信息，并在 特定条件下改变状态。
触发器的应用
触发器在时序逻辑电路和组合逻辑电路中都有广泛应用，是构成寄 存器、计数器等电路的基本单元。
逻辑运算
逻辑运算包括与、或、非 等基本运算，它们是构成 复杂数字逻辑的基础。
真值表
逻辑运算的真值表是描述 逻辑运算输入与输出之间 关系的表格，对于理解逻 辑运算有重要作用。
逻辑门电路
逻辑门电路的分类
逻辑门电路的应用
根据功能不同，逻辑门电路可以分为 与门、或门、非门、与非门、或非门 等。
逻辑门电路是构成数字电路的基本单 元，广泛应用于计算机、通信、控制 等领域。
电路设计
电路图绘制
根据逻辑设计结果，绘制电路图。
元件布局
合理安排元件的位置，提高电路性能和可维护性。
仿真与调试
功能仿真
通过仿真软件验证电路的功能是否符 合设计要求。
调试与优化
根据仿真结果，对电路进行调试和优 化，提高电路性能和稳定性。
04
数字电路的实现
数字电子技术基础前言15页PPT
第1章 绪论Байду номын сангаас
第2章 逻辑代数基础
第3章 集成逻辑门电路
课 程
第4章 组合逻辑电路 第5章 集成触发器
内
第6章 时序逻辑电路
容
第7章 脉冲波形的产生和调整
第8章 数—模和模---数转换器
第9章 半导体存储器
*第10章 可编程逻辑器件
谢谢
摩尔定律:集成度按10倍/6年的速度发展。
(2)学习方法
打好基础、 关注发展、 主动更新、 注重实践
a、掌握基本概念、基本电路和基本分析、设计方法
b、能独立的应用所学的知识去分析和解决数字电路的实际 问题的能力。
数字技术的应用
计算机
智能仪器
数码相机
*数字电路的具体学习方法
（1）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工具， 应熟练掌握。
二、与其它课程的关系 数字电路
单片机 微机原理
EDA、ARM
电子系统设计
三、实验
数字电路是一门实践性较强的课程，因 此也非常强调实验的重要性。
实验分为两部分：验证性实验和综合性 实验。
四、学习要求
1、作业：书写规范 独立完成 按时交纳 2、考勤：不定时随机点名 3、参考书： 4、成绩评定：
平时成绩（考勤+作业）20% 实验成绩 20% 考试成绩（闭卷） 60%
康华光 主编《电子技术基础---数字部分》第四版 高等教育出版社
阎 石 主编《数字电子技术基础》第五版． 高等教育出版社
李哲英主编《电子技术及其应用基础基础》 电子工程手册编委会等编．
高等教育出版社
中外集成电路简明速查手册-TTL、CMOS．电子工业出版社
王金明,杨吉斌编．《数字系统设计与VerilogHDL 》 电子工业出版社
数字电路课程设计前言
数字电路课程设计前言一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数字电路的基本概念、原理和分类。
2. 使学生了解数字电路设计的基本流程和常用方法。
3. 帮助学生理解数字电路在现代电子技术中的重要作用。
技能目标：1. 培养学生运用逻辑门、触发器等基本数字电路元件进行简单电路设计的能力。
2. 提高学生分析数字电路功能、绘制逻辑图和编写逻辑表达式的能力。
3. 培养学生运用数字电路仿真软件进行电路仿真和测试的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路的兴趣，激发他们探索电子技术领域的热情。
2. 培养学生的团队协作精神，使他们学会在数字电路设计中与他人合作交流。
3. 引导学生认识数字电路在科技发展和国防建设中的重要性，增强他们的社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在使学生在掌握数字电路基础知识的基础上，提高实际设计和应用能力，培养他们解决实际问题的综合素质。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成简单的数字电路设计，并为后续深入学习电子技术打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字电路基本概念：包括数字信号与模拟信号的区别、数字电路的特点及分类。
教材章节：第一章第一节2. 逻辑门电路：介绍基本逻辑门（与、或、非、异或等）的工作原理、逻辑功能及其相互转换。
教材章节：第二章第一节3. 组合逻辑电路：分析组合逻辑电路的设计方法，包括逻辑表达式、真值表、卡诺图等。
教材章节：第二章第二节4. 时序逻辑电路：讲解触发器、计数器等时序逻辑电路的工作原理、功能及应用。
教材章节：第三章5. 数字电路设计方法：介绍数字电路设计的基本流程、常用设计方法和技巧。
教材章节：第四章6. 数字电路仿真与测试：学习数字电路仿真软件的使用，进行电路仿真和测试。
教材章节：第五章7. 实践项目：安排学生进行数字电路设计实践，巩固所学知识，提高实际应用能力。
教材章节：第六章教学内容安排和进度：本课程共安排14个学时，具体分配如下：1. 数字电路基本概念（2学时）2. 逻辑门电路（2学时）3. 组合逻辑电路（3学时）4. 时序逻辑电路（3学时）5. 数字电路设计方法（2学时）6. 数字电路仿真与测试（1学时）7. 实践项目（1学时）三、教学方法为了提高数字电路课程的教学效果，充分激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：通过生动的语言、形象的表达和逻辑清晰的讲解，使学生掌握数字电路的基本概念、原理和设计方法。
数字电路09前言n-27页精选文档
模拟系统-----能对模拟信号进行加工、传递和存储的实体， 这个实体由实现各种功能的电子电路相互连接而成。
模∕数转换 → 将模拟信号转换为数字信号（简称A ∕ D 转换） 数∕模转换 → 将数字信号转换为模拟信号（简称D∕A ）
一、数字电路的概述
模拟电路与数字电路及区别
模拟电路： 处理的信号是 模拟信号
电路状态的转换 不是在同一时钟
的控制下进行
电平异步时 序逻辑电路
由组合电路与延时电 路组成，电路在电平
控制下转换
一、数字电路的概述
数字逻辑与电路的基本内容
基本逻辑门电路
基本门、三态门、OC 门
组合逻辑电路 时序逻辑电路
编译码器、数据选 择、比较器、启动、
可编程器件
触发器、寄存器、计数器
存储器电路 脉冲整形电路
Xa(t) 前置预
滤波器
A/D转 X (n) 数字信号 Y (n) D/A转
换器
处理器
换器
模拟滤 Ya(t)
波器
数字信号处理系统简单框图
数字滤波器和数字频谱分析是数字信号处理的两个分支， 可进行 复杂的数学运算，例如数学逼近，傅里叶变换、Z变换、快速傅里叶 变换、卷积积分等。所以，数字信号处理应用非常广泛，凡是用数字 方式对信号进行滤波、变换、增强、压缩、估计、识别等都是数字信 号处理的研究对象。
系数只字有电真路和：假数、字有电和表路无格只，作能不为处存逻理在辑数连模字型信，号也，可是以物使用状态
续理变实化现的数可字能逻性辑。关也图系不形的存作重在为似要逻是方辑而法模之型一。，各也逻辑是模型之间 现代电子技非术的的可重能要性组。成部分可。以。相互转换。
数字逻辑模型及特点：所谓数字逻辑模型，是
北京化工大学 数字电路 课件 PPT (15级)前言
数字电子技术
• 授课教师： • 手机： • 电子邮箱：
一.教学意义：
前言
信息化时代
计算机等通信设备无一不是靠电子电路来工作的。
信号的处理（信号产生、发送、接收、放大、整形变换等）
电相关专业学生必须熟练掌握电子电路的基本知识。
二.课程性质：电气信息类相关专业的专业基础课。
本门课是学习其他专业课的硬件基础。
三.教学任务： 掌握基本的电子元器件（重在外部应用） 掌握基本的电子单元电路 会分析和设计一些简单的应用电子电路。
四.教学内容：
数字电子
电子课 模拟电子
从分离的元器件（二极管、三极管、场效应管）
从中、小规模集成电路
超大规模集成电路
集成电路；
本学期数电课前面增加电子元器件；后面去掉A/D、D/A转换器。
五.课程特点： ❖ 理论和实践性都很强。
实验单独设课 电子课求：
1. 认真听讲，课堂安静
2. 按时上课 3. 按时完成作业
记为平时成绩（30%）
七.答疑
• 授课教师： • 手机： • 电子邮箱：
一.教学意义：
前言
信息化时代
计算机等通信设备无一不是靠电子电路来工作的。
信号的处理（信号产生、发送、接收、放大、整形变换等）
电相关专业学生必须熟练掌握电子电路的基本知识。
二.课程性质：电气信息类相关专业的专业基础课。
本门课是学习其他专业课的硬件基础。
三.教学任务： 掌握基本的电子元器件（重在外部应用） 掌握基本的电子单元电路 会分析和设计一些简单的应用电子电路。
四.教学内容：
数字电子
电子课 模拟电子
从分离的元器件（二极管、三极管、场效应管）
从中、小规模集成电路
超大规模集成电路
集成电路；
本学期数电课前面增加电子元器件；后面去掉A/D、D/A转换器。
五.课程特点： ❖ 理论和实践性都很强。
实验单独设课 电子课求：
1. 认真听讲，课堂安静
2. 按时上课 3. 按时完成作业
记为平时成绩（30%）
七.答疑
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骆丽
基本概念
IC 器件: 数字 IC 模拟 IC
基本半导体器件： 二极管,三极管, 场效应管 导体, 半导体, PN结
骆丽
分析和设计方法
基本逻辑电路 静态, 动态
基本应用电路 放大/滤波/电源/信号源
基本电路 模型
前言
逻辑代数 实验和测试 电路分析
基本概念
数字信号:
1) 离散, 逻辑值 2) 关心结果
模拟信号
DSP
数字信号
D/A
骆丽
前言
典型应用
控制系统
骆丽
前言
典型应用
测试系统
骆丽
典型应用
DSP
会议电视
家庭信息中心
虚拟教育
骆丽
数码相机
前言
数字移动电话 数据存储和处理
虚拟传感器 汽车
典型应用
十字路口 交通管理系统
交通
时钟
控制器
前言
东—西 南—北
东—西
南—北
骆丽
28 秒
4秒
28秒
4秒
典型应用
数字逻辑系统:
1) 处理基本逻辑信号（逻辑变量） 2) 处理逻辑变量之间的逻辑关系
骆丽
前言
基本概念
数字逻辑模型: 描述实际的逻辑系统
1) 表示逻辑信号之间的逻辑关系 2) 反映数字逻辑系统的行为特性
特点: 反映逻辑特性 各种表达式 各种模型
骆丽
前言
基本概念
数字电路: 数字逻辑系统的电路实验
工作在开关状态 处理数字信号
数字电路技术
骆丽、李哲英 电子工程系
骆丽
简介
教材及主要参考书
1. 《电子技术及其应用基础》，李哲英 主编
2. 《Digital Fundamentals》（数字基础）
3 . 《数字电子技术基础》 阎 石 主编
4 . 《电子技术基础》
康华光 主编
高等教育出版社 科学出版社 高等教育出版社 高等教育出版社
基于逻辑结构
实现逻辑运算
数字电路模型 :
逻辑电路的功能和结构
骆丽
+5V
R1
R2
A T1
T2
B
R4
R3 T3
D Y
T4
基本概念
逻辑变量:
1) 表示逻辑事件 2) 逻辑值: 0 、 1
逻辑信号:
1) 逻辑变量在数字电路中的表示 2) 逻辑值：逻辑电平 用高、低电平代表逻辑值 在高、低电平之间快速切换 用门限值来判定数字信号
骆丽
前言
基本内容
基本电路: 基本逻辑运算电路 组合逻辑电路 时序逻辑电路 存储电路 FPGA 应用电路 A/D、D/A 转换电路 数字信号处理电路
骆丽
数字电路技术
硬件系统集成电路
分离元件电路
集成电路
真空管
骆丽
晶体管
SML VU
S S S LL
I I I SS
II
<100 <103 <104 <105 >105
脉冲电路
逻辑功能电路
前言
基本门, 三态门,OC门 编码器/译码器,加法器, 数据选择器,比较器 触发器, 计数器, 寄存器
ROM 、EPROM、RAM 多谐振荡器
(稳态,不稳态,Smith)
基本逻辑电路块
前言
基本内容
本课程包含两种技术: 1.数字逻辑技术 分析: 分析现有数字逻辑系统的功能和性能 设计: 根据设计要求，建立数字系统模型
骆丽
前言
上升沿 下降沿
上升时间 下降时间
90% 50% 脉冲宽度 10%
高电平 低电平
前言
基本概念
数字系统: 用数字方式实现的系统
基于数字电路； 数字逻辑是分析和设计工具； 只能处理数字信号； 强调功能的完整性。
数字逻辑系统 数字电路系统
例如: 1) 计算机系统（微处理器、存储器、控制器、时钟、总线接口） 2) 交通控制系统（时钟、显示控制） 3) 数字时钟系统（时钟、计数器、显示控制）
药片计数及装瓶控制系统
键盘
编码 寄存器
阀 传感器
传送带控制
骆丽
显编码 转换 2 显示 2
典型应用
双向总线收发器
内部电路1
前言
选择1
通道选择器 缓冲器1
总线
内部电路2
选择2
缓冲器2
内部电路3
选择3
缓冲器3
骆丽
典型应用
键盘扫描电路
+5V
列选择控制 计数器 1 时钟 1
前言
SoC 集成系统
前言
数字电路技术
系统设计软件技术
传统设计方法
从下至上设计 硬件逻辑设计 建立硬件后再调试 设计周期长 很难设计
骆丽
现代设计方法
从下至上/从上至下设计 硬件/软件设计 建立硬件之前仿真 设计周期短 容易设计
前言
典型应用
移动通信系统
M/E
声波
A/D
模拟信号
数字信号
重建的声波
E/M
骆丽
前言
基本概念
数字信号、数字逻辑和数字电路:
数字信号是处理对象 数字逻辑是数字电路的数学描述 数字电路是数字逻辑的物理实现
数字信号
处理对象
数字电路
物理实现 数学描述
数字逻辑
骆丽
基本内容
基本逻辑 分
数字逻辑系统 析
逻辑函数处理方法
逻辑代数理论
基本原理
骆丽
基本逻辑门 组合逻辑 时序逻辑 存储电路
模拟信号:
1) 连续, 模拟量 2) 关心过程
V
前言 V
t
t
连续时间信号
骆丽
离散时间信号
前言
基本概念
数字逻辑:
1) 一门科学与工程技术 2) 描述和学习逻辑关系 3) 采用数学方法
逻辑值: 0、1(二进制数字) 逻辑运算: AND、 OR、NOT 描述方法: 逻辑表达式、真值表、时序图、状态图、逻辑图
骆丽
简介
参考书
《数字逻辑与数字集成电路》，清华大学出版社，王尔乾 《数字电路与系统》，清华大学出版社，刘宝琴 《数字系统设计引论》，高等教育出版社，沈嗣昌 《数字逻辑与电路》，高等教育出版社，王瑜银 《电子技术虚拟实验》，机械工业出版社，吴培明 《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》，西安电子科 技大学出版社，侯伯亨
2.数字电路技术 分析:分析现有数字电路系统的功能和性能，包括电路系统的原理 设计:根据模型，用数字电路系统实现设计目标
骆丽
前言
基本内容
基本概念: 数制和编码 逻辑代数和逻辑函数 数字IC器件和电气特性 组合逻辑和时序逻辑 数字电路系统集成 A/D 转换 and D/A 转换 电子设计自动化（EDA） 数字信号与数字信号处理
骆丽
前言
行选择 控制
键盘 编码 电路
计数器 2 时钟 2
典型应用
密码报警电路
密码设置使能 报警使能
同步
骆丽
前言
键盘 密码控制电路
灯 报警
传感器电路
典型应用
铁路公路交叉路口控制器
传感器 西
防护栏
骆丽
前言
防护栏 东
骆丽
简介
考核方式
平时成绩 仿真研究论文 期末考试
10% 20% 70%
骆丽
简介
教学安排
理论——48学时
软件仿真及实验（课外） 推荐软件： WorkBench(MultiSim)
Maxplus II 硬件实验（另外的课程）
教学日历
骆丽
前言
基本概念 基本内容 数字电路技术 典型应用 分析和设计工具
基本概念
IC 器件: 数字 IC 模拟 IC
基本半导体器件： 二极管,三极管, 场效应管 导体, 半导体, PN结
骆丽
分析和设计方法
基本逻辑电路 静态, 动态
基本应用电路 放大/滤波/电源/信号源
基本电路 模型
前言
逻辑代数 实验和测试 电路分析
基本概念
数字信号:
1) 离散, 逻辑值 2) 关心结果
模拟信号
DSP
数字信号
D/A
骆丽
前言
典型应用
控制系统
骆丽
前言
典型应用
测试系统
骆丽
典型应用
DSP
会议电视
家庭信息中心
虚拟教育
骆丽
数码相机
前言
数字移动电话 数据存储和处理
虚拟传感器 汽车
典型应用
十字路口 交通管理系统
交通
时钟
控制器
前言
东—西 南—北
东—西
南—北
骆丽
28 秒
4秒
28秒
4秒
典型应用
数字逻辑系统:
1) 处理基本逻辑信号（逻辑变量） 2) 处理逻辑变量之间的逻辑关系
骆丽
前言
基本概念
数字逻辑模型: 描述实际的逻辑系统
1) 表示逻辑信号之间的逻辑关系 2) 反映数字逻辑系统的行为特性
特点: 反映逻辑特性 各种表达式 各种模型
骆丽
前言
基本概念
数字电路: 数字逻辑系统的电路实验
工作在开关状态 处理数字信号
数字电路技术
骆丽、李哲英 电子工程系
骆丽
简介
教材及主要参考书
1. 《电子技术及其应用基础》，李哲英 主编
2. 《Digital Fundamentals》（数字基础）
3 . 《数字电子技术基础》 阎 石 主编
4 . 《电子技术基础》
康华光 主编
高等教育出版社 科学出版社 高等教育出版社 高等教育出版社
基于逻辑结构
实现逻辑运算
数字电路模型 :
逻辑电路的功能和结构
骆丽
+5V
R1
R2
A T1
T2
B
R4
R3 T3
D Y
T4
基本概念
逻辑变量:
1) 表示逻辑事件 2) 逻辑值: 0 、 1
逻辑信号:
1) 逻辑变量在数字电路中的表示 2) 逻辑值：逻辑电平 用高、低电平代表逻辑值 在高、低电平之间快速切换 用门限值来判定数字信号
骆丽
前言
基本内容
基本电路: 基本逻辑运算电路 组合逻辑电路 时序逻辑电路 存储电路 FPGA 应用电路 A/D、D/A 转换电路 数字信号处理电路
骆丽
数字电路技术
硬件系统集成电路
分离元件电路
集成电路
真空管
骆丽
晶体管
SML VU
S S S LL
I I I SS
II
<100 <103 <104 <105 >105
脉冲电路
逻辑功能电路
前言
基本门, 三态门,OC门 编码器/译码器,加法器, 数据选择器,比较器 触发器, 计数器, 寄存器
ROM 、EPROM、RAM 多谐振荡器
(稳态,不稳态,Smith)
基本逻辑电路块
前言
基本内容
本课程包含两种技术: 1.数字逻辑技术 分析: 分析现有数字逻辑系统的功能和性能 设计: 根据设计要求，建立数字系统模型
骆丽
前言
上升沿 下降沿
上升时间 下降时间
90% 50% 脉冲宽度 10%
高电平 低电平
前言
基本概念
数字系统: 用数字方式实现的系统
基于数字电路； 数字逻辑是分析和设计工具； 只能处理数字信号； 强调功能的完整性。
数字逻辑系统 数字电路系统
例如: 1) 计算机系统（微处理器、存储器、控制器、时钟、总线接口） 2) 交通控制系统（时钟、显示控制） 3) 数字时钟系统（时钟、计数器、显示控制）
药片计数及装瓶控制系统
键盘
编码 寄存器
阀 传感器
传送带控制
骆丽
显编码 转换 2 显示 2
典型应用
双向总线收发器
内部电路1
前言
选择1
通道选择器 缓冲器1
总线
内部电路2
选择2
缓冲器2
内部电路3
选择3
缓冲器3
骆丽
典型应用
键盘扫描电路
+5V
列选择控制 计数器 1 时钟 1
前言
SoC 集成系统
前言
数字电路技术
系统设计软件技术
传统设计方法
从下至上设计 硬件逻辑设计 建立硬件后再调试 设计周期长 很难设计
骆丽
现代设计方法
从下至上/从上至下设计 硬件/软件设计 建立硬件之前仿真 设计周期短 容易设计
前言
典型应用
移动通信系统
M/E
声波
A/D
模拟信号
数字信号
重建的声波
E/M
骆丽
前言
基本概念
数字信号、数字逻辑和数字电路:
数字信号是处理对象 数字逻辑是数字电路的数学描述 数字电路是数字逻辑的物理实现
数字信号
处理对象
数字电路
物理实现 数学描述
数字逻辑
骆丽
基本内容
基本逻辑 分
数字逻辑系统 析
逻辑函数处理方法
逻辑代数理论
基本原理
骆丽
基本逻辑门 组合逻辑 时序逻辑 存储电路
模拟信号:
1) 连续, 模拟量 2) 关心过程
V
前言 V
t
t
连续时间信号
骆丽
离散时间信号
前言
基本概念
数字逻辑:
1) 一门科学与工程技术 2) 描述和学习逻辑关系 3) 采用数学方法
逻辑值: 0、1(二进制数字) 逻辑运算: AND、 OR、NOT 描述方法: 逻辑表达式、真值表、时序图、状态图、逻辑图
骆丽
简介
参考书
《数字逻辑与数字集成电路》，清华大学出版社，王尔乾 《数字电路与系统》，清华大学出版社，刘宝琴 《数字系统设计引论》，高等教育出版社，沈嗣昌 《数字逻辑与电路》，高等教育出版社，王瑜银 《电子技术虚拟实验》，机械工业出版社，吴培明 《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》，西安电子科 技大学出版社，侯伯亨
2.数字电路技术 分析:分析现有数字电路系统的功能和性能，包括电路系统的原理 设计:根据模型，用数字电路系统实现设计目标
骆丽
前言
基本内容
基本概念: 数制和编码 逻辑代数和逻辑函数 数字IC器件和电气特性 组合逻辑和时序逻辑 数字电路系统集成 A/D 转换 and D/A 转换 电子设计自动化（EDA） 数字信号与数字信号处理
骆丽
前言
行选择 控制
键盘 编码 电路
计数器 2 时钟 2
典型应用
密码报警电路
密码设置使能 报警使能
同步
骆丽
前言
键盘 密码控制电路
灯 报警
传感器电路
典型应用
铁路公路交叉路口控制器
传感器 西
防护栏
骆丽
前言
防护栏 东
骆丽
简介
考核方式
平时成绩 仿真研究论文 期末考试
10% 20% 70%
骆丽
简介
教学安排
理论——48学时
软件仿真及实验（课外） 推荐软件： WorkBench(MultiSim)
Maxplus II 硬件实验（另外的课程）
教学日历
骆丽
前言
基本概念 基本内容 数字电路技术 典型应用 分析和设计工具