《数字电子技术基础》第五版 阎石 第10章 课件PPT
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课件数字电技术基础第五版教学课件清华大学阎石王红.ppt
D Q Q*
0 0
1 1
0 1
0 1
0 0
1 1
2.特性方程 : Q* D
3.状态转换图
4.符号
。。。。
《数字电子技术基础》第五版
逻辑功能： 是 Q * 与输入及 Q 在CLK作用后稳态之间的关系 （RS, JK, D, T）
电路结构形式： 具有不同的动作特点（转换状态的动态过程） （同步，主从，边沿）
《数字电子技术基础》第五版
( 5 )有异步置1，置0端
二、动作特点 Q * 变化发生在 clk的上升沿（或下降沿） ， Q * 仅取决于上升沿到达时 输入的状态，而与此前 、后的状态无关
《数字电子技术基础》第五版
5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法
5.6.1 触发器按逻辑功能的分类 时钟控制的触发器中 由于输入方式不同（单端，双端输入）、次态（ Q * ）随输 入变化的规则不同
J K CLK
Q S 主 R Q’ 从
Q Q’
《数字电子技术基础》第五版
J Q S 主 R Q’ 从 Q
K
CLK
Q’ (1)若J 1, K 0则clk 1时，
Q* 1 “主”保持 , 1 * Q 0，“主” 1
Q* 1，“主” 0 * Q 0，“主”保持 0
1. 主从 SR 触发器 ( 1 )clk 1时，“主”按 S , R翻转，“从”保持 ( 2 )clk下降沿到达时，“主” 保持， “从”根据“主”的状 态翻转 所以每个 clk周期，输出状态只可能 改变一次
0
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1*
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1*
《数字电子技术基础》第五版
2. 主从 JK触发器 为解除约束 即使出现 S R 1的情况下， Q * 也是确定的
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2.特性方程 : Q* D
3.状态转换图
4.符号
。。。。
《数字电子技术基础》第五版
逻辑功能： 是 Q * 与输入及 Q 在CLK作用后稳态之间的关系 （RS, JK, D, T）
电路结构形式： 具有不同的动作特点（转换状态的动态过程） （同步，主从，边沿）
《数字电子技术基础》第五版
( 5 )有异步置1，置0端
二、动作特点 Q * 变化发生在 clk的上升沿（或下降沿） ， Q * 仅取决于上升沿到达时 输入的状态，而与此前 、后的状态无关
《数字电子技术基础》第五版
5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法
5.6.1 触发器按逻辑功能的分类 时钟控制的触发器中 由于输入方式不同（单端，双端输入）、次态（ Q * ）随输 入变化的规则不同
J K CLK
Q S 主 R Q’ 从
Q Q’
《数字电子技术基础》第五版
J Q S 主 R Q’ 从 Q
K
CLK
Q’ (1)若J 1, K 0则clk 1时，
Q* 1 “主”保持 , 1 * Q 0，“主” 1
Q* 1，“主” 0 * Q 0，“主”保持 0
1. 主从 SR 触发器 ( 1 )clk 1时，“主”按 S , R翻转，“从”保持 ( 2 )clk下降沿到达时，“主” 保持， “从”根据“主”的状 态翻转 所以每个 clk周期，输出状态只可能 改变一次
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《数字电子技术基础》第五版
2. 主从 JK触发器 为解除约束 即使出现 S R 1的情况下， Q * 也是确定的
第十次课 数据选择器
RBO′:输出信号，称灭零输出端：只有当输入 A3 A2 A A0 = 0 输出信号 称灭零输出端： 信号， 1 ' 才给出低电平。 且灭零输入信号 RBI' = 0 时，RBO才给出低电平。
表示译码器将本来应该显示的零熄灭了 因此 RBO' = 0 表示译码器将本来应该显示的零熄灭了
11
74LS48与七段显 与七段显 示器件的连接： 示器件的连接：
数据选择 器类似一 个多掷开 关。选择 哪一路信 号由相应 的一组地 址信号控 制。
输 入 D0 数 D1 据
Dn E
端 E: 端 选择端 地址 2选1 A0 选 4选1 A1 A0 选 8选1 A2 A1 A0 选 端
Y =Di
D1 D0 ; D3 D2 D1 D0 ; D7 D6 D5 D4D3 D2 D1D0
令：
B= A 1
D3 = 1
C= A 0
D1 = A
D0 = D2 = A′
28
接线图一
B = A1
D3 = 1
F Y
C = A0
D1 = A
D0 = D2 = A′
1 A1 A2
LT ′
RB I ′
B I ′ / RB O ′
A3 A0 GND
6
14
Ucc f
g
a
b
c
d
e
74LS48
1 A1 A2 LT ′
RBI ′
A3 A0 GND
BI ′ / RBO′
A3~A0 : BCD码输入端； 码输入端； 码输入端 a~g : 七段显示码输出端。 七段显示码输出端。
准形式。 例：Y = m1 +m3 +m5 准形式。 利用两次取反的方法， 利用两次取反的方法，可以得到由最小项的反函数m′ i ′ ′ 构成的与非-与非表达式。 构成的与非-与非表达式。例：Y = (m1 ⋅m′3 ⋅m5 )′
表示译码器将本来应该显示的零熄灭了 因此 RBO' = 0 表示译码器将本来应该显示的零熄灭了
11
74LS48与七段显 与七段显 示器件的连接： 示器件的连接：
数据选择 器类似一 个多掷开 关。选择 哪一路信 号由相应 的一组地 址信号控 制。
输 入 D0 数 D1 据
Dn E
端 E: 端 选择端 地址 2选1 A0 选 4选1 A1 A0 选 8选1 A2 A1 A0 选 端
Y =Di
D1 D0 ; D3 D2 D1 D0 ; D7 D6 D5 D4D3 D2 D1D0
令：
B= A 1
D3 = 1
C= A 0
D1 = A
D0 = D2 = A′
28
接线图一
B = A1
D3 = 1
F Y
C = A0
D1 = A
D0 = D2 = A′
1 A1 A2
LT ′
RB I ′
B I ′ / RB O ′
A3 A0 GND
6
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Ucc f
g
a
b
c
d
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74LS48
1 A1 A2 LT ′
RBI ′
A3 A0 GND
BI ′ / RBO′
A3~A0 : BCD码输入端； 码输入端； 码输入端 a~g : 七段显示码输出端。 七段显示码输出端。
准形式。 例：Y = m1 +m3 +m5 准形式。 利用两次取反的方法， 利用两次取反的方法，可以得到由最小项的反函数m′ i ′ ′ 构成的与非-与非表达式。 构成的与非-与非表达式。例：Y = (m1 ⋅m′3 ⋅m5 )′
数字电子技术基础第五版第十章
C 充电至VI 2 VTH时,VI 2 又引起正反馈
VI 2 VO VO1
这期间vd维持低电平
电路迅速返回稳态VO 0,VO1 VDD, C放电至没有电压，恢复稳态。
第12页/共43页
暂稳态时, Vo 1,V,Co1开 始0 充电
第13页/共43页
2、性能参数计算 输出脉宽：等于VI2从0充电至VTH的时间。
变陡。
VT
VT
第5页/共43页
10.2.3 施密特触发器的应用
一、用于波形变换
二、用于鉴幅
第6页/共43页
三、用于脉冲整形 第7页/共43页
10.3 单稳态触发器
特点： ①有一个稳态和一个暂稳态。 ②在外界触发信号作用下，能从稳态→暂稳态，维持
一段时间后再自动返回稳态。 ③暂稳态维持的时间长短取决于电路内部参数。
微分型单稳
控制附加电路
第15页/共43页
tw
RC
ln V() V()
V(0) V(t)
RC ln VCC 0 VCC VTH
RC ln2
74121的功能表,见 P472
第16页/共43页
10.4 多谐振荡器（自激振荡，不需要外加触发信号） 10.4.1 对称式多谐振荡器 一、工作原理（TTL） (1)静态（未振荡） 时应是不稳定的
ln VCC VCC
VT VT
R2C
ln
0 0
VT VT
q R1 R2 50% 如希望q<50%? R1 2R2
第38页/共43页
作业：P504，10.19，10.22
q R1 R1 R2
第39页/共43页
10.6用multisim分析脉冲电路 例:分析下图用555定时器接成的多谐振荡器。求出输出电压的波形和震荡频率。
阎石第五版数字电路技术课件
数字电路基础
触发器概述
触发器的分类
触发器的工作原理
触发器的应用
01
02
03
04
触发器是一种具有记忆功能的电路，能够存储二进制信息。
根据工作原理的不同，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。
触发器通过接收输入信号，根据不同的工作模式，将存储的信息保持或翻转。
触发器广泛应用于数字系统的设计和实现，如寄存器、计数器等。
详细描述
总结词
数字电路技术的发展历程
详细描述
数字电路技术自20世纪40年代诞生以来，经历了从小规模到大规模，再到超大规模集成电路的发展历程。随着半导体工艺的不断进步，数字电路技术的集成度越来越高，性能越来越强大，应用领域也越来越广泛。
总结词
数字电路技术的应用领域
详细描述
数字电路技术广泛应用于计算机、通信、控制、测量仪器、航空航天、军事等领域。在计算机领域，数字电路技术用于构建中央处理器、存储器、输入输出接口等关键部件。在通信领域，数字电路技术用于信号传输、调制解调、信道编码等。在控制领域，数字电路技术用于实现各种控制算法和控制系统。在测量仪器领域，数字电路技术用于提高测量精度和自动化程度。在航空航天和军事领域，数字电路技术用于实现高速数据处理和精确控制系统。
数字电路的分析与设计
根据逻辑函数表达式或真值表，设计实现特定逻辑功能的组合逻辑电路。
组合逻辑电路设计
根据给定的逻辑函数和触发器类型，设计实现特定功能的时序逻辑电路。
时序逻辑电路设计
利用可编程逻辑器件的资源和编程语言，设计实现各种数字电路和系统。
可编程逻辑器件设计
使用硬件描述语言（如Verilog或VHDL）进行数字电路和系统的设计和仿真。
《数字电子技术基础》(第五版)教学课件
与（AND）
或（OR）
非（NOT）
以A=1表示开关A合上，A=0表示开关A断开； 以Y=1表示灯亮，Y=0表示灯不亮； 三种电路的因果关系不同：
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
与
❖ 条件同时具备，结果发生 ❖ Y=A AND B = A&B=A·B=AB
AB Y 0 00 0 10 1 00 1 11
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
或
❖ 条件之一具备，结果发生 ❖ Y= A OR B = A+B
AB 00 01 10 11
Y 0 1 1 1
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
非
❖ 条件不具备，结果发生
❖ YANOT A
A
Y
0
1
1
0
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
几种常用的复合逻辑运算
公式（17）的证明（真值表法）：
ABC BC 000 0 001 0 010 0 011 1 100 0 101 0 110 0 111 1
A+BC 0 0 0 1 1 1 1 1
A+B A+C （A+B）(A+C)
0
0
0
0
1
0
1
00
1
1
1
1
1
1
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11
1
1
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1
1
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《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
ACBCADBCD
《数字电子技术基础》（第五版） 教学课件
2.5 逻辑函数及其表示方法
❖ 2.5.1 逻辑函数 ❖ Y=F(A,B,C,······)
数字电子技术基础阎石主编PPT课件
Y0 ((DB)(DC)) DB DC
第7页/共114页
由真值表知：该电路可用来判别输入的4位二进制数数值的范围。
第8页/共114页
A B (A B) CI ( A B)CI
AB
S A B CI CO (A B)CI AB
第9页/共114页
S A B CI CO (A B)CI AB
0 1 1 1 1 1 0 × ×低电平1表示“0 电路1 工 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 ×作，且1有编码1 输入0 ” 1 0
0 11111110
1 1 1 10
输入：逻辑0(低电平）有效 输出：逻辑0(低电平）有效
第24页/共114页
例4.3.1：试用两片74LS148组成16线－4线优先编码器。
f
gb
e
c
d
第43页/共114页
ab cd
a
f
b
g
e
c
d
ef gh (a) 外形图
a b c d e f g h
(b) 共阴极
第44页/共114页
+VCC a b c d e f g
h (c) 共阳极
a
510
Ya
510 b
Yb
g
510
Yg
a
发
f
g
b
光
二
极 管
e
c
d
Ya-Yg: 控制信号 高电平时,对应的LED亮 低电平时,对应的LED灭
1
1
第19页/共114页
4.3 若干常用的组合逻辑电路
§4.3.1 编码器
编码：用二进制代码来表示某一信息（文 字、数字、符号）的过程。
第7页/共114页
由真值表知：该电路可用来判别输入的4位二进制数数值的范围。
第8页/共114页
A B (A B) CI ( A B)CI
AB
S A B CI CO (A B)CI AB
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S A B CI CO (A B)CI AB
0 1 1 1 1 1 0 × ×低电平1表示“0 电路1 工 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 ×作，且1有编码1 输入0 ” 1 0
0 11111110
1 1 1 10
输入：逻辑0(低电平）有效 输出：逻辑0(低电平）有效
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例4.3.1：试用两片74LS148组成16线－4线优先编码器。
f
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ab cd
a
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ef gh (a) 外形图
a b c d e f g h
(b) 共阴极
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+VCC a b c d e f g
h (c) 共阳极
a
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Ya
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Yb
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发
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光
二
极 管
e
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d
Ya-Yg: 控制信号 高电平时,对应的LED亮 低电平时,对应的LED灭
1
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4.3 若干常用的组合逻辑电路
§4.3.1 编码器
编码：用二进制代码来表示某一信息（文 字、数字、符号）的过程。
清华数字电子技术第五版阎石课件
清华数字电子技术第五版 阎石课件
一门全面介绍数字电子技术的课程，涵盖了引言、门电路与触发器、组合逻 辑电路基础、组合逻辑电路优化与综合、时序逻辑电路基础、时序逻辑电路 设计以及软件设计方法与应用等内容。
引言
1 数字电子技术的重要
性
掌握数字电子技术对于当 代信息社会至关重要，它 广泛应用于计算机、通信 等领域。
2 课程目标
通过本课程，我们将深入 了解数字电子技术的基本 原理和应用，为日后的学 习和工作打下坚实基础。
3 学习方法
本课程将采用理论讲解、 实践操练和案例分析相结 合的方式，帮助学生更好 地理解和应用所学知识。
门电路与触发器
门电路
门电路是数字电子技术中最基 本的单元，包括与门、或门、 非门等多种类型。
流水线是一种将运算任务分为多个阶段依次执 行的时序逻辑电路，可以提高运算速度。
软件设计方法与应用
软件设计流程 软件开发模型 软件工程方法
需求分析 → 设计 → 编码 → 测试 → 维护 瀑布模型、敏捷开发、迭代开发等 面向对象、结构化分析与设计等
JK触发器、T触发器等，用于存储和传输
信息。
3
时钟信号
时序逻辑电路的工作需要时钟信号作为 基准，在特定时间点对输入进行采样。
时序逻辑元件
时序逻辑元件包括计数器、移位寄存器 等，用于实现特定的时序功能。
时序逻辑电路设计
状态机
状态机是一种常见的时序逻辑电路，根据输入 和当前状态确定下一状态及输出。
流水线
触发器
触发器是用来存储和传输信息 的元件，常用于时序电路中。
逻辑运算
通过门电路和触发器的组合， 可以实现多种逻辑运算，如与、 或、非、异或等。
组合逻辑电路基础
一门全面介绍数字电子技术的课程，涵盖了引言、门电路与触发器、组合逻 辑电路基础、组合逻辑电路优化与综合、时序逻辑电路基础、时序逻辑电路 设计以及软件设计方法与应用等内容。
引言
1 数字电子技术的重要
性
掌握数字电子技术对于当 代信息社会至关重要，它 广泛应用于计算机、通信 等领域。
2 课程目标
通过本课程，我们将深入 了解数字电子技术的基本 原理和应用，为日后的学 习和工作打下坚实基础。
3 学习方法
本课程将采用理论讲解、 实践操练和案例分析相结 合的方式，帮助学生更好 地理解和应用所学知识。
门电路与触发器
门电路
门电路是数字电子技术中最基 本的单元，包括与门、或门、 非门等多种类型。
流水线是一种将运算任务分为多个阶段依次执 行的时序逻辑电路，可以提高运算速度。
软件设计方法与应用
软件设计流程 软件开发模型 软件工程方法
需求分析 → 设计 → 编码 → 测试 → 维护 瀑布模型、敏捷开发、迭代开发等 面向对象、结构化分析与设计等
JK触发器、T触发器等，用于存储和传输
信息。
3
时钟信号
时序逻辑电路的工作需要时钟信号作为 基准，在特定时间点对输入进行采样。
时序逻辑元件
时序逻辑元件包括计数器、移位寄存器 等，用于实现特定的时序功能。
时序逻辑电路设计
状态机
状态机是一种常见的时序逻辑电路，根据输入 和当前状态确定下一状态及输出。
流水线
触发器
触发器是用来存储和传输信息 的元件，常用于时序电路中。
逻辑运算
通过门电路和触发器的组合， 可以实现多种逻辑运算，如与、 或、非、异或等。
组合逻辑电路基础
第五清华数字电子术第五阎石课件PPT共32页
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
第五清华数字电子术第五阎石课件
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
27年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
第五清华数字电子术第五阎石课件
6
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露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
27年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
数字电子技术基础第10章
§10.4.5 石英晶体多谐振荡器
在许多应用场合下都对多谐振荡器的振荡频 率稳定性有严格的要求。前面几种电路频率稳定 性不是很高。在对频率稳定性有较高要求时，应 采用石英晶体多谐振荡器。
电路的振荡频 率取决于石英 晶体的固有振 荡频率。
本节小结
多谐振荡器没有稳定状态，只有两 个暂稳态。 工作不需要外加信号源，只 需要电源。
第十章
脉冲波形的 产生和整形
编辑ppt
1
教学内容
§10.1 概述 §10.2 施密特触发器 §10.3 单稳态触发器 §10.4 多谐振荡器 §10.5 555定时器及其应用
教学要求
一.重点掌握的内容：
(1)555定时器及其应用. (2)石英晶体多谐振荡器.
二.一般掌握的内容：
(1)施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工 作特点和典型应用。 (2)施密特触发器、单稳态触发器输入电压与输出电 压之间的关系；多谐振荡器振荡周期的估算方法。
vA
VT
HR1VRT2R2V(1T
R1 R2
)V VTTHR1R 2R2VTH(1R R1 2)VTH
滞回电压传输特性，即输入电压的上升过程和下降过 程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。
正向阈值电压
同相输出的施密特触发器 负向阈值电压
反相输出的施密特触发器
回差电压：ΔVT＝ VT＋－VT－
§10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器
单稳态触发器因为电路具有一个稳定状态 而得名。它由两个门电路、一个RC电路组成。 它的暂稳态通常都是靠RC电路的充、放电过 程来维持的，根据RC电路的不同接法，分为 微分型和积分型。
ห้องสมุดไป่ตู้
1
数字电子技术基础第五版阎石课件
2006年
24
8.4 通用阵列逻辑GAL
要使用GAL器件，就要先进行设计。GAL器件的开发 工具包括硬件开发工具和软件开发工具。硬件开发工 具有编程器，软件开发工具有ABEL-HDL程序设计语言 和相应的编译程序。编程器的主要用途是将开发软件 生成的熔丝图文件按JEDEC格式的标准代码写入选定 的GAL器件。
8.1 概 述
图8.1.1 PLD电路中门电路的惯用画法 （a）与门
（b）输出恒等于0的与门 （c）或门 （d）互补输出的缓冲器 （e）三态输出的缓冲器
2006年
返回
1
图8.1.1 PLD电路中门电路的惯用画法
（a）与门（b）输出恒等于0的与门（c）或门 （d）互补输出的缓冲器（e）三态输出的缓冲器
辑模式（c）单乘积项模式 图8.8.7 输入/输出单元（ IOC ）的电路结构 图8.8.8 IOC的各种组态 图8.8.9 ispLSI器件的编程接口 图8.8.10 ispGDS22的结构框图 图8.8.11 ispGDS22的输入/输出单元（ IOC ）
支持不同厂家生产的，各种型号的PAL，GAL， EPLD，FPGA产品开发。
PLD开发系统包括软件和硬件俩部分。 开发系统软件是指PLD专用的编程语言和相 应的汇编程序或编译程序。开发系统软件大体
上可以分为汇编型，编译型和原理图收集型三
种。
2006年
58
8.8 在系统可编程逻辑器件（ISP－PLD）
图8.8.1 ispGAL16z8的电路结构框图 图8.8.2 ispGAL16z8编程操作流程图 图8.8.3 ispLSI1032的电路结构框图 图8.8.4 ispLSI1032的逻辑功能划分框图 图8.8.5 通用逻辑模块（GLB）的电路结构 图8.8.6 GLB的其它几种组态模式（a）高速旁路模式（b）异或逻
PPT教学课件数字电子技术基础
我国荒漠化严重，分布面积广，比较严重的有 以下地区：陕、甘、宁、青、新、蒙等省区。 其中，三江源、甘肃中部等地荒漠化现象尤为 严重。
一、荒漠化的含义
■1、荒漠化是指由于气候变化和人类活动等因素造成的土地退化。 正确理解土地退化是什么？
指使用土地不当或其它因素，所导致的的耕地、草 原和森林等资源的生产能力下降。 风力、流水、化学、物理这四种营力过程造成的土地退 化，都属于荒漠化的范畴。如风沙活动造成的土地风蚀、 粗化以及沙丘的形成和发展，流水侵蚀造成的劣地和石 质坡地（即地表裸露，地表形态不利于发展生产），次 生盐渍化等。
2、红色荒漠主要分布在湖南、江西、福建、广东等省。 相同原因：人类不合理的利用土地的方式；不同原因：红 色荒漠主要是由流水侵蚀作用形成，而新疆的荒漠化则是 以风力侵蚀为主的。
3、面对日益扩大的荒漠化，人类应从许多方面来约束 自己的行为，使人类的各项经济活动遵循自然规律，有 利于保护自然环境，达到人与自然的协调。
课本P37活动研究：分析我国西北地区的自然地理特征，及讨论西 北地区的荒漠化与自然地理环境之间有什么关系？
参考答案：
1、地理位置：地处我国西北内陆地区，远离海洋，深居 内陆；
地形：以高原、盆地为主，周陆性气候为主，降水稀少，气温日较差大； 河流：多为内流河，水量少；
学时分配（48学时）
章节 第一章 数字逻辑概论 第二章 逻辑代数基础 第三章 逻辑门电路 第四章 组合逻辑电路 第五章 锁存器和触发器 第六章 时序逻辑电路 第七章 存储器 第八章 脉冲波形的变换与产生 第九章 A/D和D/A
学时 4学时 4学时 6学时 8学时 4学时 10学时 2学时 4学时 4学时
（1）正确分析、设计数字电路，特别是集成电路的基础； （2）为进一步学习设计专用集成电路(ASIC)的基础。
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vI 1 vI 0
vv vv vv1 vv I A O O I A O1 O
R2 (1 R1 )V R1 R2 R1 VT VT VTTH VTH (1 )VTH R2 R1 R2 R2 R2
v A VTH
不可重复触发型
可重复触发型
§10.3.3 单稳态触发器的应用
1、定时
只有在脉冲宽度 tpo内 的信号才能通过。
2、延时与整形
可将脉冲宽
度不等的矩形脉
冲整形成脉冲宽 度相等的矩形波。
3、消除噪声
通常噪声多表现为尖脉冲，宽度较窄，而有用的信号都具有 一定的宽度。因此，利用单稳态电路，将输出脉宽调节到大 于噪声宽度而小于信号宽度即可消除噪声。
§10.5.2 555定时器接成施密特触发器
二六搭一
Vcc
8 4
vI
6 3 2 1 5
vO
交流 接地
VT-
VT+
回差电压: VT VT VT
1 VCC 3
★ VT+ =VCO VT- =1/2VCO
回差电压: VT VT VT
1 VCO 2
§10.5.3 555定时器接成单稳态触发器
f2
1 876Hz T2
本节小结
555定时器接成施密特触发器
Vcc
8 4
VT VT
2 VCC 3 1 VCC 3
§10.4.1 对称式多谐振荡器
T≈1.3RFC
§10.4.2 非对称式多谐振荡器
T≈2.2RFC
§10.4.3 环形振荡器
1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1
T=2ntpd
利用延迟负反馈产生振荡。将任何大于、 等于3的奇数个反相器首尾相连接成环形电路， 都能产生自激振荡。电路简单，但不实用。
脉冲宽度要窄
0 1 0 1
0
暂稳态至稳态 暂稳态期间，电源经电阻 R和门G1对电容C充电，vI2升 高，当vI2=VTH 时，vO 下降， vO1 上升，但使vI2 再次升高， 最终vO1=1，vO=0。
tW=0.69RC
当vI 的脉冲宽度很宽时，在单稳态触发器 的输入端加一个RC微分电路，否则，在电路由 暂稳态返回到稳态时，由于门G1 被vI 封住了， 会使vo的下降沿变缓。
产出双极型和CMOS型555集成电路。虽然CMOS
型3个分压电阻不再是5KΩ,但仍然延用555名称。
目前一些厂家在同一基片上集成2个555单元，
型号后加556，同一基片上集成4个555单元，型号
后加558。
集成555定时器具体元件简介
555定时器的封装一般有两种： 八脚圆形封装 八脚双列直插式封装。
本节小结
单稳态触发器具有一个稳态和一个暂稳态。 在单稳态触发器中,由稳态到暂稳态需要输入触发
脉冲,暂稳态的持续时间即脉冲宽度是由电路的阻
容元件RC决定的,与输入信号无关。 单稳态触发器可以由门电路构成，也可以 由555定时器构成。
单稳态触发器可以用于产生固定宽度的脉冲
信号，用途很广。
10.4 多谐振荡器
多谐振荡器又称无稳电路，主要用于产生各种 方波或时间脉冲信号。它是一种自激振荡器，在接
通电源之后，不需要外加触发信号，便能自动地产
生矩形脉冲波。由于矩形脉冲波中含有丰富的高次
谐波分量，所以习惯上又把矩形波振荡器称为多谐
振荡器。 性能特点： ①没有稳态，有两个暂稳态。
②工作不需要外加信号源，只需要电源。
施密特触发器能将幅度大于VT+的脉冲选出。
4.用于构成多谐振荡器：
本节小结
施密特触发器具有两个稳定的状态，是一种能
够把输入波形整形成为适合于数字电路需要的矩形
脉冲的电路。而且由于具有滞回特性，所以抗干扰
能力也很强。
施密特触发器可以由分立元件构成，也可以由
门电路及555定时器构成。
施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用
第 十 章
脉 冲 波 形 的 产生和整形
教学内容
§10.1 概述 §10.2 施密特触发器 §10.3 单稳态触发器
§10.4 多谐振荡器
§10.5 555定时器及其应用
教学要求
一.重点掌握的内容：
(1)555定时器及其应用.
(2)石英晶体多谐振荡器.
二.一般掌握的内容：
(1)施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工 作特点和典型应用。
滞回电压传输特性，即输入电压的上升过程和下降过
程的阈值电平不同。这是施密特触发器固有的特性。
正向阈值电压
同相输出的施密特触发器
负向阈值电压
反相输出的施密特触发器
回差电压：ΔVT＝ VT＋－VT－
§10.2.3 施密特触发器的应用
1.用于波形变换：
2. 用 于 脉 冲 整 形：
3. 用 于 脉 冲 鉴 幅：
由电路框图和功能表可以得出如下结论：
1．555定时器有两个阈值电压，分别是 2 VCC 和
1 VCC。 3 3
Hale Waihona Puke 2．输出端3脚和放电端7脚的状态一致，输出低电平 对应放电管饱和，在7脚外接有上拉电阻时，7脚
为低电平。输出高电平对应放电管截止，在有上
拉电阻时，7脚为高电平。
1 3.输出端状态的改变有滞回现象，回差电压为 3 VCC。
§10.3.2 集成单稳态触发器
功能表见表10.3.1
tW=0.69RextCext
图10.3.10
外接电阻 （下降沿触发）
内部电阻 （上升沿触发）
目前使用的集成单稳态触发器 有不可重复触发型和可重复触发 型两种。不可重复触发的单稳态 触发器一旦被触发进入暂稳态后， 再加入触发脉冲不会影响电路的 工作过程，必须在暂稳态结束后， 才接受下一个触发脉冲而转入暂 稳态。可重复触发的单稳态触发 器进入暂稳态后，如果再次加入 触发脉冲，电路将重新被触发， 使输出脉冲再继续维持一个tW宽 度。
七六搭一，上R下C
0
0
0
0 1
1 0
0 1
vI下降沿到达,vO输出高电平，TD截止，VCC经R向C充电， 当vC=2/3VCC时，触发器翻转，vO输出低电平，TD导通，电 容C经TD迅速放电。vI下一个下降沿到达,重复上述过程。
特性：
这个单稳态触发器是负脉冲触发的。
稳态时，这个单稳态触发器输出低电平。 暂稳态时，这个触发器输出高电平。
很广。
10.3
工作特点：
单稳态触发器
1、电路中有一个稳态和一个暂稳态两个工作状态； 2、在外界触发脉冲作用下，电路能从稳态翻 至稳态； 3、暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的 数与触发脉冲无关。 参 转
至暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再自动翻转
§10.3.1 用门电路组成的单稳态触发器
单稳态触发器因为电路具有一个稳定状态 而得名。它由两个门电路、一个RC电路组成。
下降时间 tf 占空比：
q tW / T
脉冲幅度 Vm 脉冲宽度 脉冲周期T
tW
10.2
施密特触发器
数字电路需要的矩形脉冲的电路。
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合于
§10.2.1 用门电路组成的施密特触发器
设G1、G2阈值电 压VTH≈VDD/2，
0
1
0
R1<R2（否则电 路进入自锁状态, 不能正常工作）
§10.5.1 555定时器的电路结构与功能
比较器 精密电阻 SR锁存器
放电三极管
电源5~16V 控制电压
复位端
阈值输入 触发输入
输出
放电端
当VCO悬空时，VR1=2/3Vcc, VR2=1/3Vcc
★
01 1 0
00 1 1
0 0 1
1 1 0
1 1 0
比较器C1输出vC1=0,比较器 比较器C1输出vC1=1,比较器 比较器 比较器C1输出vC1=1,比较器 C1输出vC1=0,比较器 C2输出v2C2=1，SR锁存器置注意：工作中不使用V 时，一般 C 输出vC2， ，SR锁存器置 CO C2输出vC2=1=0SR锁存发器 vC2=0，SR锁存器违 C2输出 0，TD导通，同时vO为低电都通过一个0.01μF的电容接地(交流 为高电 1，TD截止，同时vOO均 状态保持不变，TD和v反约束条件，输出为1，TD 接地），以旁路高频干扰。 平。 平。 保持不变。 截止。
f1
1 611Hz T1
（2）vO1的低电平持续时间为：
tL R2C1 ln 2 150103 10106 0.69 1.04s
此时，vO1为0.2V. VCC=12V,由叠加定
理可求得右边555定时器5脚电压
VCO=6V.因此，VT+=6V,VT-=3V Ⅱ片555定时器振荡频率，及扬声器 因此可知，高音频率为876Hz，持续时间1.04s。低音频 声音的周期为： 率为611Hz，持续时间1.1s。
T1 ( R4 R5 )C2 ln VCC VT 0 VT R5C2 ln VCC VT 0 VT 12 4.4 100103 0.01106 ln 2 1.63103 s 12 8.8
(10 100) 103 0.01106 ln
(2)施密特触发器、单稳态触发器输入电压与输出电 压之间的关系；多谐振荡器振荡周期的估算方法。
10.1
矩形脉冲信 号的获取方
概述
产生:不用信号源，加上电源自 激振荡，直接产生波形。
法有两种：
整形:输入信号源进行整形.
脉冲产生电路:多谐振荡器 脉冲整形（变换）电路:施密特触发器、 单稳态触发器