数字电子技术基础简明教程第三版(7)
数字电子技术基础简明教程(第三版)全
三、二进制代码 编码： 用二进制数表示文字、符号等信息的过程。 二进制代码： 编码后的二进制数。
二-十进制代码：用二进制代码表示十个数字符号 0 ~ 9，又称为 BCD 码（Binary Coded Decimal ）。 8421码 2421码 5211码
几种常见的BCD代码： 余 3 码 余 3 循环码
Y2 1 0 1 0 11 0 0
& ≥1
Y3
(真值表略)
(4) 异或运算 A
=1
(Exclusive—OR) B
Y4 = A ⊕ B = AB + AB
(5) 同或运算 (异或非)
(Exclusive—NOR)
Y5 = A ⊕ B A =1 B
= AB + AB A=
= A⊙B B
Y4
A B Y4 00 0
10 1 11 1
（3）非运算：
真
A
Y
值
0
1
表
1
0
逻辑函数式 Y = A + B 逻辑符号
A B
≥1 Y 或门（OR gate)
逻辑函数式 逻辑符号
Y= A
A1
Y 非门（NOT gate)
二、逻辑变量与逻辑函数及常用复合逻辑运算
1. 逻辑变量与逻辑函数 逻辑变量：在逻辑代数中，用英文字母表示的变量称
¾ 1.3.1 几种表示逻辑函数的方法 ¾ 1.3.2 几种表示方法之间的转换
基本概念
一、逻辑代数（布尔代数、开关代数）
逻辑： 事物因果关系的规律
逻辑函数: 逻辑自变量和逻辑结果的关系 Z = f ( A, B, C L)
逻辑变量取值：0、1 分别代表两种对立的状态
数字电子技术基础简明教程第三版(7).pptx
Dn-1
一Dn-、2 数模转换的基本原理
…
DAC
uO
D1
D0
模拟电压输出
输入数字量 D = (Dn-1 Dn-2 D1 D0 ) 2 = Dn-1 2n-1 + Dn-2 2n-2 + + D1 21 + D0 20
输出模拟电压 uO = D△ = (Dn-1 2n-1 + Dn-2 2n-2 + + D1 21 + D0 20 )△
实现数模转换的电路称数模转换器 Digital - Analog Converter，简称 D/A 转换器或 DAC。
模数转换即将模拟电量转换为数字量，使输出 的数字量与输入的模拟电量成正比。
实现模数转换的电路称模数转换器 Analog - Digital Converter，简称 A/D 转换器或 ADC。
EXIT
数模和模数转换器
(二) 主要参数
1. 分辨率
DA指C 的D/最A 小转输换出器电模压拟变输化出量所，能产生的最 小也电即压D变A化C 量的与最满小刻输度出输电出压电值压之比。
表示满度输出电压值，FSR 即 Full Scale Range UFSR = 例uO如|D =，11一 个1 =1(02n位–的1 )DUALCSB，分辨率为 0.000 978。
n 位均为 1
DAC 的位数越多，分辨率值就越小， 能分辨的最小输出电压值也越小。
EXIT
2. 转换精度
数模和模数转换器
指 DAC 实际输出模拟电压与理 想输出模拟电压间的最大误差。
它是一个综合指标，不仅与 DAC 中元件参数的精 度有关，而且与环境温度、求和运算放大器的温度漂 移以及转换器的位数有关。
数字电子技术基础简明教程第三版课程设计
数字电子技术基础简明教程第三版课程设计一、课程背景数字电子技术作为电子信息与计算机科学技术的基础，是现代信息科技的重要组成部分，在各个领域都有广泛的应用。
数字电子技术作为课程，是电子信息类和计算机类专业的必修课程。
本课程旨在通过教学使学生掌握数字电子技术的基本原理，了解数字电路的设计方法和实现技术，并能够利用所学知识解决实际问题。
二、课程目标1.了解数字电子技术的概念和基本原理2.掌握数字电路的设计方法和实现技术3.能够完成简单的数字电路设计，在实际工作中应用所学知识解决问题4.培养学生的逻辑思维能力和创新意识三、课程内容1. 数字信号与数字电路1.1 计算机是如何处理数字信息的 1.2 数字电路的发展历程 1.3 数字电路的分类和应用2. 数字逻辑基础2.1 逻辑代数基本概念 2.2 布尔代数及其运算 2.3 逻辑函数和逻辑表达式2.4 逻辑门电路的实现3. 组合逻辑电路3.1 组合逻辑电路的基本概念和特点 3.2 组合逻辑电路的设计方法 3.3 组合逻辑电路的实现技术4. 时序逻辑电路4.1 时序逻辑电路的基本概念和特点 4.2 时序逻辑电路的设计方法 4.3 时序逻辑电路的实现技术5. 数字系统设计5.1 数制转换和编码 5.2 存储器和存储器芯片 5.3 微处理器和单片机四、教学方法本课程采用理论讲授和实践操作相结合的教学方法，重点讲授数字电子技术的基本知识和实际应用技术，通过案例分析和模拟实验锻炼学生的设计和解决实际问题的能力。
五、实验内容1.组合逻辑电路设计实验2.时序逻辑电路设计实验3.存储器应用实验4.微处理器和单片机设计实验六、课程评估本课程的考核包括平时成绩和期末考试成绩两部分，其中平时成绩占50%，期末考试成绩占50%。
平时成绩主要由课堂出勤和作业完成情况组成，期末考试成绩主要考核学生对数字电子技术基本原理和应用技术的掌握情况。
七、教材1.《数字电子技术基础（第三版）》，沈华伟主编，北京邮电大学出版社，2017年2.《数字电路与逻辑设计》，刘昌权、周志勇主编，高等教育出版社，2015年3.《数字逻辑系统设计实验教程》，宋鹏婷主编，清华大学出版社，2018年八、其他本课程教学的重点是让学生掌握数字电子技术的基本原理和实际应用技术，培养学生的逻辑思维能力和创新意识，为学生今后的专业发展奠定坚实的基础。
数字电子技术基础简明教程(第三版)答案第一章
加法器
实现二进制加法的电路， 常用于算术运算和数据
比较。
05
时序逻辑电路
时序逻辑电路的分析
建立时序逻辑电路的模型
根据给定的时序逻辑电路，建立相应 的状态转换图或状态机模型，以便进 行后续分析。
确定状态转移条件
根据状态转换图或状态机模型，确定 状态转移的条件，即输入信号发生变 化时，状态转换的逻辑关系。
熟悉常用数字集成电路的原理 和应用；
掌握数字电路的基本设计方法 和流程；
提高分析和解决实际问题的能 力。
02
数字电子技术概述
数字信号与模拟信号的区别
数字信号
离散的、不连续的信号，只有0和 1两种状态，常用于计算机来自数字 通信等领域。模拟信号
连续的、变化的信号，可以表示 任何连续的值，常用于音频、视 频等领域。
逻辑门电路
常用逻辑门电路
常用的逻辑门电路有与门、或门、非门、与非门、或非门等 。
逻辑门电路的特性
逻辑门电路的特性包括输入与输出的关系、抗干扰能力、功 耗等。
触发器
触发器
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 在外部信号的作用下实现状态的
翻转。
触发器的分类
根据工作原理的不同，触发器可以 分为基本RS触发器、同步RS触发 器、D触发器、JK触发器和T触发 器等。
数字电子技术基础简明教 程(第三版)答案第一章
• 引言 • 数字电子技术概述 • 数字电路基础 • 组合逻辑电路 • 时序逻辑电路 • 数字电路的故障诊断与排除
01
引言
课程简介
01
课程性质
数字电子技术基础是电子、通信、计算机等专业的一门重要专业基础课
程，主要介绍数字电路的基本概念、原理、分析和设计方法。
《数字电子技术基础简明教程第三版答案》
《数字电子技术基础简明教程第三版答案》数字电子技术是一门研究数字电路及其应用的学科，对于电子信息类专业的学生来说，是一门重要的基础课程。
《数字电子技术基础简明教程》第三版作为学习这门课程的重要教材，其课后习题的答案对于学生的学习和理解有着重要的参考价值。
在学习数字电子技术的过程中，学生们常常会遇到各种各样的问题。
有些概念可能比较抽象，难以理解；有些电路的分析和设计可能需要一定的技巧和经验。
而通过对课后习题的练习和参考答案，能够帮助学生更好地掌握知识，加深对概念的理解，提高解决问题的能力。
在《数字电子技术基础简明教程》第三版中，答案涵盖了从数字逻辑基础到组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形等各个章节的内容。
对于数字逻辑基础部分，答案详细解释了数制和码制的转换方法，让学生能够清晰地理解不同数制之间的关系，以及各种编码方式的特点和用途。
在逻辑代数的运算和化简方面，答案展示了具体的化简步骤和方法，帮助学生掌握逻辑函数的最简形式。
组合逻辑电路的答案中，对于各种常见的组合逻辑电路，如编码器、译码器、数据选择器、加法器等，都给出了详细的分析和设计过程。
通过这些答案，学生可以了解到如何根据具体的功能要求，选择合适的组合逻辑器件，并进行正确的连接和设计。
时序逻辑电路是数字电子技术中的重点和难点。
在这部分的答案中，对于计数器、寄存器等常见的时序逻辑电路，不仅给出了工作原理的分析，还详细介绍了电路的设计方法和步骤。
同时，对于时序逻辑电路的状态转换图和状态表的绘制，答案也提供了清晰的示例和指导。
脉冲波形的产生和整形部分的答案，重点讲解了施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等电路的工作原理和参数计算。
通过对答案的学习，学生可以更好地理解这些电路在数字系统中的作用和应用。
需要注意的是，答案只是学习的参考，不能完全依赖。
在学习过程中，学生应该自己先思考和尝试解决问题，然后再对照答案进行检查和总结。
这样才能真正提高自己的能力，而不仅仅是机械地抄袭答案。
余孟尝数字电子技术基础简明教程(第三版)
Y5 1 0 0 1
三、基本和常用逻辑运算的逻辑符号 国标符号 A B A B & Y A B 曾用符号 A B Y 美国符号
A B
A B A
Y
≥1 Y A B A B 1
YA
Y
Y
A
A
Y
Y
国标符号 A B
曾用符号 A B Y
美国符号
& Y A B
A B
A B A B
Y
A
B A B
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。
位 权（位的权数）：在某一进位制的数中， 每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一 个固定的数，这个固定的数就是这 一 位的权数。权数是一个幂。
十进 制D 基数(N) 10
二进 制B 2
八进 制O 8
十六进制 H 16
0~7 0~9, 数字 0～9 0、1 A,B,C,D,E,F 符号 N进制数的一般表的形式： DN=∑KiNi ————按权展开式
第一章 逻辑代数与EDA技术的 基础知识
一、数字电路与数字信号
电子电路分类
模拟电路 数字电路
传递、处理模拟 信号的电子电路
传递、处理数字
信号的电子电路
模拟信号
时间上和幅度上都 连续变化的信号
数字信号
时间上和幅度上都 断续变化的信号
数字电路中典型信号波形
二、数字电路特点
研究对象 分析工具 信 号
输出信号与输入信号之间的对应逻辑关系
一直除到商为 0 为止
(26 .375 )10 = (11010 .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 。
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EXIT
数模和模数转换器
2R 2R I0 2R I12R I22R I3
R
R
R
I0
I1 A I2 B I3 C I
VREF
从 A、B、C 节点向左看去，各节点对地的等效电阻均为F R
I3 =
I 2
= 23 (
I 24
)，I2
=
I3 2
=
I 4
= 22 (
I 24
)，
I1 =
物理量
信号
模拟信号
生产控制对象
EXIT
数模和模数转换器
7.1 D/A 转换器
主要要求：
了解数模转换的基本原理。 了解 R - 2R 倒 T 形电阻网络 D/A 转换器的 电路与工作原理。 了解常用 D/A 转换器的类型和主要参数。
EXIT
数模和模数转换器
一、数模转换的基本原理
n 位二 进制数
输入
I2 2
=
I 8
=
21 (
I 24
)，I0
=
I1 2
=
I 16
=
20 (
I 24
)
即
I3 = 23 I0， I2 = 22 I0， I1 = 21 I0， I0 = 20 I0
I 24
VREF 24 R
可见，支路电流值 Ii 正好代表了二进制数位 Di 的权值 2i 。 EXIT
数模和模数转换器
模拟开关 Si 受相应数字位 Di 控制。当 Di = 1 时，开 关合向“1”侧，相应支路电流 Ii 输出；Di = 0 时，开关 合向“0”侧， Ii 流入地而不能输出。
iΣ = D3 I3 + D2 I2 + D1 I1 + D0 I0 = ( D3 23 + D2 22 + D1 21 + D0 20 ) I0 = D I0
实现数模转换的电路称数模转换器 Digital - Analog Converter，简称 D/A 转换器或 DAC。
模数转换即将模拟电量转换为数字量，使输出 的数字量与输入的模拟电量成正比。
实现模数转换的电路称模数转换器 Analog - Digital Converter，简称 A/D 转换器或 ADC。
四、集成 DAC 应用举例
位量△化可电见是压，D，uAOC它∝能等D输于，出uDO的最的最低大小位小电(反L压S映值B了)，为数称1字、为量其DD余A的C各大的位小单均。 为 0 时的模拟输出电压(用 ULSB 表示)。
LSB — Least Significant Bit
EXIT
数模和模数转换器
二、R - 2R 倒 T 形电阻网络 DAC
要获得较高精度的 D/A 转换结果，除了正确选用 DAC 的位数外，还要选用低漂移高精度的求和运算放 大器。通常要求 DAC的误差小于 ULSB / 2。
3. 转换时间
指 DAC 在输入数字信号开始转换，到输 出的模拟信号达到稳定值所需的时间。
转换时间越小，转换速度就越高。
EXIT
数模和模数转换器
Dn-1
一Dn-、2 数模转换的基本原理
…
DAC
uO
D1
D0
模拟电压输出
输入数字量 D = (Dn-1 Dn-2 D1 D0 ) 2 = Dn-1 2n-1 + Dn-2 2n-2 + + D1 21 + D0 20
输出模拟电压 uO = D△ = (Dn-1 2n-1 + Dn-2 2n-2 + + D1 21 + D0 20 )△
n 位均为 1
DAC 的位数越多，分辨率值就越小， 能分辨的最小输出电压值也越小。
EXIT
2. 转换精度
数模和模数转换器
指 DAC 实际输出模拟电压与理 想输出模拟电压间的最大误差。
它是一个综合指标，不仅与 DAC 中元件参数的精 度有关，而且与环境温度、求和运算放大器的温度漂 移以及转换器的位数有关。
EXIT
数模和模数转换器
(二) 主要参数
1. 分辨率
DA指C 的D/最A 小转输换出器电模压拟变输化出量所，能产生的最 小也电即压D变A化C 量的与最满小刻输度出输电出压电值压之比。
表示满度输出电压值，FSR 即 Full Scale Range UFSR = 例uO如|D =，11一 个1 =1(02n位–的1 )DUALCSB，分辨率为 0.000 978。
I0
I1
I2
I3
I
EXIT
数模和模数转换器
三、常用 DAC 的类型和主要参数
(一) 常用 DAC 的类型
常用 DAC 主要有权电阻网络 DAC、 R - 2R T 形电阻网络 DAC、R - 2R 倒 T 形电阻网络 DAC 和权电流网络 DAC。其中，后两者转换速度快， 性能好，因而被广泛采用，权电流网络 DAC 转换 精度高，性能最佳。
EXIT
数模和模数转换器
为何要进行数模和模数转换？
数字量
数字量
模拟量
模拟量
传感器 被控对象 自然界物理量
EXIT
数模和模数转换器
二、数模和模数转换器应用举例
…………
压温流液力度量位传传传传二感感感感器器器器、数四路模拟开关模和数AD模字C 数数字控制计算机转换DDDD器AAAACCCC应用模模模模举拟拟拟拟控控控控例制制制制器器器器
(一) 电路组成与转换原理
D0
D1
D2
D3 iΣ
RF
-
△
∞ +
uO
0 10 10 10 1 +
S0
S1
S2
S3
2R 2R I0 2R I12R I22R I3
R
R
R
I0
I1
I2
I3
I
VREF
地关打；流向模打电哪拟向由压一开“倒转侧关0”换，TS侧电i倒型打时路电T向，(阻型简“相网电称1应”络阻I/侧、网2UR时模络转支，拟均换路相开可电接应关等路地和效)2组R。一为成故个支下。无电路图论接：虚开
uu0O==--iDΣ R·F = - D I0 RF = - D ·
对
n
D0
D1
位 DAC， uO=
- DD2· VR2EnDF3RRiFΣ
RF
△
-
∞ +
uO
若取0 RF =S10R0， 则S110uO= -S1D20 ·V2RnES1F3
+
2R n 位2RDAIC0 2将R参考I12电R压 VI2R2ERF 分I成3 2n 份，uO 是 每份的 D 倍。R调节 VRREF 可调R节 DAC 的输V出R电EF压。
数模和模数转换器
第 7 章 数模和模数转换器
概述 D/A 转换器 A/D 转换器 本章小结
EXIT
数模和模数转换器
概述
主要要求：
理解数模和模数转换器的概念和作用。
EXIT
数模和模数转换器
一、数模和模数转换的概念和作用
数模转换即将数字量转换为模拟电量(电压或电 流)，使输出的模拟电量与输入的数字量成正比。