精品课件-数字电子技术项目式教程-21 ADC
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数字电路课件第21讲
第二十一讲 课时授课计划 提
数 电 精 品 课 程
纲 课 程 内 容
课号:21 课题: 6-7 组合逻辑电路中的竞争冒险 本章小结 目的与要求: 1. 竞争冒险的概念,产生的原因 2. 竞争冒险的判断 3. 竞争冒险现象的消除方法 4. 本章小结
课 时 授 课 计 划
Hale Waihona Puke 重点与难点: 竞争冒险产生的原因
课堂讨论: 1 .什么情况时要考虑竞争冒险问题? 2 .译码显示时是否要考虑竞争冒险问题? 现代教学方法与手段: 1 . 录像:竞争冒险(15分钟) 2 . 用DLCCAI或EWB演示竞争冒险现象 复习(提问): 1 .组合逻辑电路的分析方法? 2 .常用组合逻辑电路的逻辑功能? 3 .常用MSI组合逻辑电路及其实现组合逻辑函数 的方法?
6 . 7 . 3 消除冒险现象的方法 1.加封锁脉冲. 2.加选通脉冲. 3.接入滤波电容. 4.修改逻辑设计. 本章小结 1. 组合逻辑电路的分析方法? 2. 常用组合逻辑电路的逻辑功能? 3. 常用MSI组合逻辑电路及其实现组合逻辑函数的方法? 课 时 授 课 提 纲
课 程 内 容
课 程 内 容
课 时 授 课 计 划
A
6 . 7 . 1 竞争冒险现象及其产生的原因 一,竞争,冒险 1.理想情况 2.实际情况 3.竞争: 4.冒险: 用DLCCAI或EWB演示竞争冒险现象 二,产生竞争冒险的主要原因: 课堂讨论:1 什么情况时要考虑竞争冒险问题? 2 译码显示时是否要考虑竞争冒险问题? 课 时 授 课 提 纲 6 . 7 . 2 冒险现象的判别 Y=A 可能出现1型冒险 Y= A+ 可能出现0型冒险 [例6.7.1] [例6.7.2]
动画
课 程 内 容
数 电 精 品 课 程
纲 课 程 内 容
课号:21 课题: 6-7 组合逻辑电路中的竞争冒险 本章小结 目的与要求: 1. 竞争冒险的概念,产生的原因 2. 竞争冒险的判断 3. 竞争冒险现象的消除方法 4. 本章小结
课 时 授 课 计 划
Hale Waihona Puke 重点与难点: 竞争冒险产生的原因
课堂讨论: 1 .什么情况时要考虑竞争冒险问题? 2 .译码显示时是否要考虑竞争冒险问题? 现代教学方法与手段: 1 . 录像:竞争冒险(15分钟) 2 . 用DLCCAI或EWB演示竞争冒险现象 复习(提问): 1 .组合逻辑电路的分析方法? 2 .常用组合逻辑电路的逻辑功能? 3 .常用MSI组合逻辑电路及其实现组合逻辑函数 的方法?
6 . 7 . 3 消除冒险现象的方法 1.加封锁脉冲. 2.加选通脉冲. 3.接入滤波电容. 4.修改逻辑设计. 本章小结 1. 组合逻辑电路的分析方法? 2. 常用组合逻辑电路的逻辑功能? 3. 常用MSI组合逻辑电路及其实现组合逻辑函数的方法? 课 时 授 课 提 纲
课 程 内 容
课 程 内 容
课 时 授 课 计 划
A
6 . 7 . 1 竞争冒险现象及其产生的原因 一,竞争,冒险 1.理想情况 2.实际情况 3.竞争: 4.冒险: 用DLCCAI或EWB演示竞争冒险现象 二,产生竞争冒险的主要原因: 课堂讨论:1 什么情况时要考虑竞争冒险问题? 2 译码显示时是否要考虑竞争冒险问题? 课 时 授 课 提 纲 6 . 7 . 2 冒险现象的判别 Y=A 可能出现1型冒险 Y= A+ 可能出现0型冒险 [例6.7.1] [例6.7.2]
动画
课 程 内 容
数字电子技术课件
四、奇/偶校验码 奇偶校验码是一种通过增加冗余位使得码字中
"1"的个数恒为奇数或偶数的编码方法,它是一种检 错码。
不同进制数的对照表
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
八进制 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
二进制除法运算
1.11
0101 1001 0101 1000 0101 0110 0101 0010
二、原码、反码和补码
原码：二进制数的正、负号用0和1表示。在定点运 算中，最高位为符号位(0为正，1为负)，以 下各位表示数值，这种方式表示的数码称为 原码。 如 +89 = （0 1011001） -89 = （1 1011001）
0001
9
1001
1101
2
0010
0011
10
1010
1111
3
0011
0010
11
1011
1110
4
0100
0110
12
1100
1010
5
0101
0111
13
1101
1011
6
0110
0101
14
1110
1001
7
0111
0100
15
1111
1000
三、美国信息交换标准代码（ASCⅡ）
ASCⅡ是一组七位二进制代码，共128个。 应用：计算机和通讯领域
"1"的个数恒为奇数或偶数的编码方法,它是一种检 错码。
不同进制数的对照表
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
二进制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
八进制 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
二进制除法运算
1.11
0101 1001 0101 1000 0101 0110 0101 0010
二、原码、反码和补码
原码：二进制数的正、负号用0和1表示。在定点运 算中，最高位为符号位(0为正，1为负)，以 下各位表示数值，这种方式表示的数码称为 原码。 如 +89 = （0 1011001） -89 = （1 1011001）
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7
0111
0100
15
1111
1000
三、美国信息交换标准代码（ASCⅡ）
ASCⅡ是一组七位二进制代码，共128个。 应用：计算机和通讯领域
《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
数字电子技术课程课件
3 了解数字电子应用
了解数字电子技术在通信、计算机、控制系统等领域的应用和发展趋 势。
课程大纲
模块一：数字电子基础 模块二：数字逻辑设计 模块三：组合电路设计 模块四：时序电路设计 模块五：存储器与FPGA 模块六：数字信号处理 模块七：数字电源与电噪声
逻辑门的基本类型、真值表、特性和应用。
历史与发展
追溯数字电子技术的起源和发展，了解它对现 代社会产生的深远影响。
未来趋势
展望数字电子技术的未来发展，讨论可能出现 的创新和挑战。
课程目标
通过本课程，您将：
1 掌握数字电子技术基础 2 学会设计数字电子电路
深入理解数字电子技术的核 心概念和原理，建立坚实的 基础知识。
掌握数字逻辑门、组合电路 和时序电路的设计方法，并 能完成实际项目。
了解数字电路的基本构建块，如编码器、译码器和 MUX。
触发器与锁存器
学习触发器和锁存器的工作原理及应用场景。
模数/数模转换器
探讨模数和数模转换器的原理、种类和应用。
教学方法
1
理论讲解
通过精心准备的课堂讲解，帮助学生掌
实验实践
2
握数字电子技术的理论知识。
通过设计和实现数字电子电路的实验，
加深对理论的理解和应用能力。
3
案例分析
通过实际案例的分析和讨论，帮助学生
小组项目
4
将理论与实际应用相结合。
组织学生进行小组项目，培养合作与创 新能力。
评估方法
考试
闭卷考试，测试学生对数字电 子技术的理论掌握和应用能力。
实验报告
要求学生完成一系列实验，并 撰写实验报告，评估实验设计 和结果分析能力。
小组项目展示
数字电子技术PPT全套课件
A B C D A B C D A B C D A B C D
第1章 逻辑代数基础
1.2.3 逻辑代数的基本公式、常用公式和基本定理
八进制：由0、1…7八个数码组成，进位规则是逢八进一， 计数基数为8，其按权展开式为。 例如：
D k i 8i
1 0 -1 33 . 1 3 3 1 8 8 8 8
第1章 逻辑代数基础
十六进制：由0、1…9、A、B…F十六个数码组成，进位规 则是逢十六进一，计数基数为16，其按权展开式
逻辑函数：当输入变量取值确定之后，输出变量取值便随之 而定，输出变量和输入变量之间是一种函数关系。
逻辑函数的表示方法：逻辑真值表、逻辑函数式、逻辑图和 卡诺图。 1.逻辑函数的表示方法 （1）逻辑真值表：是由输出变量取值与对应的输入变量取 值所构成的表格。列写方法是： a) 找出输入、输出变量，并用相应的字母表示； b)逻辑赋值。 c)列真值表。
第1章 逻辑代数基础
[例1-1] 将函数式化成最小项和的形式。
解：
Y ABC BD ABC D
ABC D D A A B C C D ABC D ABC D ABC D ABC D ABCD ABC D ABCD ABC D m9 m8 m5 m7 m13 m15 m10 m5 , m7 , m8 , m9 , m10 , m13 , m15 m5,7,8,9,10,13,15
a)找出真值表中使函数值为1的输入变量取值；
b）每个输入变量取值都对应一个乘积项，变量取值为1，用 原变量表示，变量取值为0，用反变量表示。 c)将这些乘积项相加即可。
数字电子技术(课件)lec21
Rising edge shifting
Inhibit shifting Asynchronous loading
Loaded data
No shifting in this interval
2012-3-28
Chapter 9 Shift Registers
15
Lecture 21: Various Shift Registers
A Serial In/Parallel Out Shift Register The output for each stage is available simultaneously.
In order to use the above circuit in real world, we need to use a parallel read out signal to take the data out. Detailed circuit is shown by the side.
Therefore, when this input is LOW, The register is loaded with parallel data asynchronously. The clock can be inhibited any time with a HIGH on this input. Rising edge shifting
2012-3-28
Chapter 9 Shift Registers
3
Lecture 21: Various Shift Registers
Basic Types of Data Movement in Shift Registers
2012-3-28
Chapter 9 Shift Registers
Inhibit shifting Asynchronous loading
Loaded data
No shifting in this interval
2012-3-28
Chapter 9 Shift Registers
15
Lecture 21: Various Shift Registers
A Serial In/Parallel Out Shift Register The output for each stage is available simultaneously.
In order to use the above circuit in real world, we need to use a parallel read out signal to take the data out. Detailed circuit is shown by the side.
Therefore, when this input is LOW, The register is loaded with parallel data asynchronously. The clock can be inhibited any time with a HIGH on this input. Rising edge shifting
2012-3-28
Chapter 9 Shift Registers
3
Lecture 21: Various Shift Registers
Basic Types of Data Movement in Shift Registers
2012-3-28
Chapter 9 Shift Registers
数字电子技术课件——第二十一讲
移位寄存器：不但可存放数码，而且在移位脉冲作 用下，寄存器中的数码可根据需要向左或向右移位。
2. 组成：触发器和门电路。 一个触发器能存放一位二进制数码； N个触发器可以存放N位二进制数码。
2021/3/17
5
3. 寄存器应用举例：
(1) 运算中存贮数码、运算结果。 (2) 计算机的CPU由运算器、控制器、译码器、寄 存器组成，其中就有数据寄存器、指令寄存器、一般 寄存器。
4. 寄存器与存储器有何区别?
寄存器内存放的数码经常变更，要求存取速度快， 一般无法存放大量数据。（类似于宾馆的贵重物品寄 存、超级市场的存包处。）
存储器存放大量的数据，因此最重要的要求是存 储容量。（类似于仓库）
2021/3/17
6
5.1.1 数码寄存器
1．数由码D触寄发存器器构具成有的接数收码、寄存存放器、输出和清除数码的 功（能1）。电路组成
在接收指令（在计算机中称为写指令）控制下， 将指数令CP）据：控送接制入收下寄脉，存将器数存据放由；寄需存要器时输可出在。输出指令输（出读端出
冲（控制信 仿真号输入端)
图5-1 单拍工作方式的数码寄存器
2021/3/17
数码输 入端
7
（2）工作原理
当CP↑时，触发器更新状态， Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0，即接收输入数码并保存。
18
2．集成双向移位寄存器
在单向移位寄存器的基础上，增加由门电路组 成的控制电路实现 。
74LS194为四位双向移位寄存器。与74LS194的 逻辑功能和外引脚排列都兼容的芯片有CC40194、 CC4022和74198等。
图5-8 双向移位寄存器74LS194
2021/3/17
（a）外引脚图 （b）逻辑符号
2. 组成：触发器和门电路。 一个触发器能存放一位二进制数码； N个触发器可以存放N位二进制数码。
2021/3/17
5
3. 寄存器应用举例：
(1) 运算中存贮数码、运算结果。 (2) 计算机的CPU由运算器、控制器、译码器、寄 存器组成，其中就有数据寄存器、指令寄存器、一般 寄存器。
4. 寄存器与存储器有何区别?
寄存器内存放的数码经常变更，要求存取速度快， 一般无法存放大量数据。（类似于宾馆的贵重物品寄 存、超级市场的存包处。）
存储器存放大量的数据，因此最重要的要求是存 储容量。（类似于仓库）
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6
5.1.1 数码寄存器
1．数由码D触寄发存器器构具成有的接数收码、寄存存放器、输出和清除数码的 功（能1）。电路组成
在接收指令（在计算机中称为写指令）控制下， 将指数令CP）据：控送接制入收下寄脉，存将器数存据放由；寄需存要器时输可出在。输出指令输（出读端出
冲（控制信 仿真号输入端)
图5-1 单拍工作方式的数码寄存器
2021/3/17
数码输 入端
7
（2）工作原理
当CP↑时，触发器更新状态， Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0，即接收输入数码并保存。
18
2．集成双向移位寄存器
在单向移位寄存器的基础上，增加由门电路组 成的控制电路实现 。
74LS194为四位双向移位寄存器。与74LS194的 逻辑功能和外引脚排列都兼容的芯片有CC40194、 CC4022和74198等。
图5-8 双向移位寄存器74LS194
2021/3/17
（a）外引脚图 （b）逻辑符号
数字电子技术说课ppt课件
元器件的选择
根据设计任务要求及性能指标，选择合适的元器件，列 出所用的元器件
10%
类
任 务
电路的连接与调试
能查阅手册正确使用集成电路进行电路的连接和调试， 并能正确使用仪器进行电路的检测及电路故障的处理
2
加强实践性教学， 通过项目驱动模式， 加强学生实际动手 能力和分析、设计 能力的培养。
3
通过互动教学 与自主学习能力。
13
1.教学方法与手段
任务驱动 教学
三、教学实施
14
1.教学方法与手段
理实一体 教学
三、教学实施
15
1.教学方法与手段
4. 生产管理 质量控制
职业能力 标准
1. 能操作常用 电子仪器仪 表
2. 能进行集成 电路检测与 分析
3. 能应用逻辑 电路设计数 字产品
4. 能查阅芯片 资料
教学内容
逻辑门电路 逻辑代数基础
组合逻辑电路应用
集成电路应用
时序逻辑电路应用
脉冲信号处理 仿真软件应用
真实项目 步
进
1.加法计算器 电
设计与制作
测
方法
试 类 任
电路的连接与调试
能根据测试电路接好电路图，进行电路的调试及故障的 处理
20%
务
测试结果记录及分析
能正确记录测试结果，并根据测试结果进行电路的功能 分析
5%
测试报告
能规范撰写测试报告
10%
总体方案选择
根据设计任务要求及性能指标，选择合适的设计方案， 画出电路的总体方案原理图
10%
设 计
机
2.抢答器
设
设计与制作
计
3.数字钟
数字电子技术项目教程PPT课件(共8单元)项目1 逻辑状态笔的设计与制作
Y AB
A
≥1
Y
B
或非门的逻辑功能可归纳为：“有l出0，全0出l”。 实际应用的或非门的输入端可以有多个。
3）与或非运算
与或非运算是与、或、非三种基本逻辑的复合运算。先进行 与运算，再进行或运算，最后进行非运算，其表达式为
Y AB CD
逻辑符号
A
＆ ≥1
B
Y
C
D
4）异或运算及同或运算
若两个输入变量A、B的取值相异，则输 出变量Y为1，若A、B的取值相同，则Y为
0，这种逻辑关系称为异或逻辑关系。 逻辑表达式 Y A B AB AB
若两个输入变量A、B的取值相同，则输 出变量Y为1。若A、B取值相异，则Y为0,
这种逻辑关系称为同或逻辑关系。 逻辑表达式 Y AB AB
Y 和A之间的关系可用下式表示
YA
逻辑功能：“有0出1，全1出0”
A
＆
Y
B
R
E
A
Y
2. 几种常用的复合逻辑运算
与非运算
与非运算是与运算和非运算的复合运算。先进行与运算 再进行非运算，其表达式为
Y A B
A
＆
Y
B
与非门的逻辑功能为：“有0出1，全1出0”
2）或非运算
或非运算是或运算和非运算的复合运算。先进行或运算， 后进行非运算，其表达式为
、大规模集成电路(LSI)和超大规模集成(VLSI)电路。 （3）按使用的半导体类型分类:可分为双极型电路和单极型电路。 （4）按电路的逻辑功能分类:按电路的逻辑功能的不同可分为组合逻辑电路和
时序逻辑电路。
4．数字电路的应用
（1）数字通信 数字通信系统适于多路远程传输，还能应用于计算机进行信息处理和控制，
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。
21交变电流讲授式x[可修改版ppt]
![21交变电流讲授式x[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/b39f87ed84868762cbaed549.png)
最大。
3．如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁 场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电 动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t) V，由该表达式可推知以下 哪些物理量( ) A．匀强磁场的磁感应强度 B．线框的面积 C．穿过线框的磁通量的最大值 D．线框转动的角速度
由e＝BSωsin ωt，可得ω＝20 rad/s
成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始 计时
3
一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为 Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动 势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总 电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表 达式。
一、交变电流
(1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
一、交变电流
教学录像：用示波器观察几种交变电流的波形图
1
下列表示交变电流的有（ ）
i
u
i
0
0
0
t
t
t
(A)
(B)
(C)
i
e
0
t0
t
(D)
(E)
根据交变电流的定义分析，是否属于交变电流关 键是看电流方向是否发生变化，而不是看大小．
二、正弦交变电流的产生和表述
D(C)
B⊥S
过程分析 Φ最大
B
V // B E=0 I=0
中性面
A(B)
B∥S
Φ=0
D(C)
A(B) V⊥B E、I最大
感应电流方向C到D
B
二、正弦交变电流的产生和表述
中性面 线圈平面与磁感线垂直的位置
3．如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁 场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电 动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t) V，由该表达式可推知以下 哪些物理量( ) A．匀强磁场的磁感应强度 B．线框的面积 C．穿过线框的磁通量的最大值 D．线框转动的角速度
由e＝BSωsin ωt，可得ω＝20 rad/s
成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始 计时
3
一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为 Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动 势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总 电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表 达式。
一、交变电流
(1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
一、交变电流
教学录像：用示波器观察几种交变电流的波形图
1
下列表示交变电流的有（ ）
i
u
i
0
0
0
t
t
t
(A)
(B)
(C)
i
e
0
t0
t
(D)
(E)
根据交变电流的定义分析，是否属于交变电流关 键是看电流方向是否发生变化，而不是看大小．
二、正弦交变电流的产生和表述
D(C)
B⊥S
过程分析 Φ最大
B
V // B E=0 I=0
中性面
A(B)
B∥S
Φ=0
D(C)
A(B) V⊥B E、I最大
感应电流方向C到D
B
二、正弦交变电流的产生和表述
中性面 线圈平面与磁感线垂直的位置
数字电子技术项目式教程第1章
• 1.1.2 数制转换
• 十进制是人们日常生活中惯用的计数体制，二进制是数字电路中使 用的计数体制，而八进制和十六进制则是在数字电路中辅助二进制计 数所用的计数体制。十进制、二进制、十六进制使用的场合不同，可 以利用其特点进行相互转换。
• 1.二进制、八进制、十六进制数转换为十进制数 • 将一个二进制、八进制或十六进制数转换成十进制数，只要写出该
展开相加。 • 二进制数的运算规则如下。 • 加法:0 +0 =0 0+1=1 +0=1 1+1=10 • 乘法:0x0=0 0x1=1 x0=0 1 x1=1
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模块1.1 常用数制及转换
• 通过上述叙述可知，二进制数比较简单，只有0和1两个数码，并且 算术运算也很简单，所以二进制数在数字电路中获得广泛应用。但是 二进制数也有缺点，用二进制表示一个数时，位数多，读写不方便， 而且也难记忆。
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模块1.2 逻辑代数基础
• 不仅要掌握它们各自的表示方式，还应熟悉它们之间的相互转换。 • 1.真值表 • 真值表是描述逻辑函数各个输入变量取值组合和函数值对应关系的
表格。在门电路中，根据变量之间的因果关系，很容易列出表示输入 与输出间逻辑关系的真值表。 • 真值表的列法:每个变量均有o, 1两种取值，n个输入变量可有20种 取值组合，如2个输入变量可有M=22 -4种不同取值组合，3个输入变 量可有M=23 =8种不同取值组合，4个输入变量可有16种不同取值组 合等。将这20种不同的取值组合按顺序(一般按二进制递增规律)排列 起来，同时在相应位置上填人函数的值，便可得到逻辑函数的真值表。
• 如果出现不够3位的情况，则整数部分在最高位补0，小数部分在最低 位补0，不改变原数值的大小。
• 十进制是人们日常生活中惯用的计数体制，二进制是数字电路中使 用的计数体制，而八进制和十六进制则是在数字电路中辅助二进制计 数所用的计数体制。十进制、二进制、十六进制使用的场合不同，可 以利用其特点进行相互转换。
• 1.二进制、八进制、十六进制数转换为十进制数 • 将一个二进制、八进制或十六进制数转换成十进制数，只要写出该
展开相加。 • 二进制数的运算规则如下。 • 加法:0 +0 =0 0+1=1 +0=1 1+1=10 • 乘法:0x0=0 0x1=1 x0=0 1 x1=1
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模块1.1 常用数制及转换
• 通过上述叙述可知，二进制数比较简单，只有0和1两个数码，并且 算术运算也很简单，所以二进制数在数字电路中获得广泛应用。但是 二进制数也有缺点，用二进制表示一个数时，位数多，读写不方便， 而且也难记忆。
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模块1.2 逻辑代数基础
• 不仅要掌握它们各自的表示方式，还应熟悉它们之间的相互转换。 • 1.真值表 • 真值表是描述逻辑函数各个输入变量取值组合和函数值对应关系的
表格。在门电路中，根据变量之间的因果关系，很容易列出表示输入 与输出间逻辑关系的真值表。 • 真值表的列法:每个变量均有o, 1两种取值，n个输入变量可有20种 取值组合，如2个输入变量可有M=22 -4种不同取值组合，3个输入变 量可有M=23 =8种不同取值组合，4个输入变量可有16种不同取值组 合等。将这20种不同的取值组合按顺序(一般按二进制递增规律)排列 起来，同时在相应位置上填人函数的值，便可得到逻辑函数的真值表。
• 如果出现不够3位的情况，则整数部分在最高位补0，小数部分在最低 位补0，不改变原数值的大小。
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V2
3 16
VR
V4
7 16 VR
V6
11 16
VR
V8
15 16 VR
Q7编 Q6码 Q5器 Q4 Q3
D2 数
D1 字
D0
量 输
出
Q2
8Q位1 寄
存器
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
三位并行ADC的真值表
输 入VA
比较输出
溢出
Q8 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 OV
01 11 1 1 1 1 0
111
15/16 VREF≤VA
11 1 1 1 1 1 1 1
无意义
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
（2）逐次逼近型A/D转换电路
8
4
21
1 001
9.2
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
011
7/16 VREF≤VA<9/16 VREF
0 00 0 1 1 1 1 0
100
9/16 VREF≤VA<11/16 VREF
0 0 0 11 1 1 1 0
101
11/16 VREF≤VA<13/16 VREF
00 1 11 1 1 1 0
110
13/16 VREF≤VA<15/16 VREF
（2）保持：将采样值保持一段时间， 保障后续电路正常工作。
vA 采样保持电路：
S(t) •
采样保持电路的输出
0 取样CP
t v0 O
保持电
6475
容
2
3 1
0
t
t
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
（3）量化：将取样值取整为LSB整数倍的过程。
LSB=最小量化单 位
重点: ADC的基本原理，功能，参数 难点: 典型ADC电路
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
6.2 模数转换器(ADC)
1 . A/D转换的原理和一般过程 2 . ADC的主要技术参数 3 . 常用A/D转换技术 4 . 典型集成ADC器件及其应用
基础部电子技术教研室
（a）4舍5入法 （最大量化误差1/2LSB）
（b）只舍不入法 （最大量化误差1LSB）
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
（4）编码：将量化值用二进制编码表示的过程。 ADC电路中的核心是量化与编码电路，各种A/D转
换技术的差异主要反映在这部分电路上。
基础部电子技术教研室
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
例1: 某ADC输入模拟电压满量程为10V， 若用8位/10位/12位转换时，其分辨率为?
8位时ADC分辨率约为: 39mV； 10位时ADC分辨率约为：9.76mV； 12位时ADC分辨率约为：2.44mV。
基础部电子技术教研室
A/D转换的一般过程
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
（1）采样（取样，抽样） 将时间上连续的信号转换为时间上离散的信号。
采 样 定 理:
fs 2 fimax
fimax 为Va (t)中最大谐波频 率
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数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
数字量 D2 D1 D0
0≤VA<1/16 VREF
00 0 00 00 0 0
000
1/16 VREF≤VA<3/16 VREF
000 0 0 00 1 0
001
3/16 VREF≤VA<5/16 VREF
000 0 0 0 11 0
010
5/16 VREF≤VA<7/16 VREF
0 00 0 0 1 11 0
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
2 . ADC的主要技术参数 (1)分辨率: 转换器对输入模拟信号的分辨能力。
设满量程输入模拟量为：AFSB,
则：n位二进制ADC
分辨率：=
AFSB U FSB 2n 1 2n 1
通常以ADC输出数字量的位数表示分辨率的高低，因为 位数越多，量化单位就越小，对输入信号的分辨能力也就越高。
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
把模拟信号转换为数字信号的过程 称为模/数转换（简称A/D转换）；
实现模/数转换的电路叫做A/D转换器 （简称ADC）；
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
6.2 模数转换器(ADC) 目的与要求
1．复述A/D转换的过程 2．说出ADC主要参数的含义 3．知道ADC0809的功能
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
3 . 常用A/D转换技术 常用ADC有直接型和间接型。
直接A/D转换器：并行比较型A/D转换器 逐次比较型A/D转换器
间接A/D转换器：双积分型A/D转换器
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
（1）并行比较型A/D转换电路
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
（2）转换误差 主要包括：量化误差，偏移误差，增益误差等。 （3）转换时间与速率 转换时间：ADC完成一次完整的转换所用的时间。 转换速率：ADC每秒最大转换次数。
如T=1µs则速率：1MHZ
(4) 输入电压范围： 集成ADC所能够转换的模拟电压范围。
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
第6章 数/模和模/数转换器与应用 6. 1 数/模转换器(DAC) 6. 2 模/数转换器(ADC)
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
复习
VREF
权电阻网络DAC 倒T形电阻网络DAC
D
DAC
V0
N位
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
1 . A/D转换的原理和一般过程
参考电压 VREF
模拟
VA 输入
A/D
n位数字D 信号输出
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
A/D转换器的工作原理图
基础部电子技术教研室
数字电子技术 第6章 数/模和模/数转换器与应用
VA 输入
R/2 RV8
+VR _比较器 +_ A
VR7
+_ A
VR6
+_ A
RV5
+_ A
VR4
+_ A
VR3
+_ A
RV2
+_ A
R/V21
+A
CP
D 8Q
D 7Q D 6Q D 5Q D 4Q D 3Q D 26 VR
V5
9 16
VR
V7
13 16 VR
Q8 溢出标志