清华大学《数字电子技术基本教程》教学课件.pptx
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数字电子技术基础全套ppt课件
输出方程
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件
数电课件 第一章_清华
又如：(209.04)10＝ 2×102 ＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4 ×10－2
2、二进制 数码为：0、1；基数是2。 运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。 二进制数的权展开式： 如：(101.01)2＝ 1×22 ＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1 ×2 －2 ＝(5.25) 10
序
课程介绍 1. 课程的性质
言
2. 教学目标 3. 课程研究内容 4. 课程特点与学习方法 5. 教材和参考书 6. 对大家共同的要求
1.课程性质
《数字电子技术基础》课程是电子、电气、信息、计
算机、自动化类专业具入门性质的重要专业基础课。
2.教学目标
获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本理论、
基本知识和基本技能。培养分析和解决实际问题的能力，
（4）片上系统（SoC）：有些PLD集成度很高，足 以满足设计一般数字系统的需要，这样就可以由 设计人员自行编程将一个数字系统集成在一片 PLD上，做成“片上系统”，而不必去请厂家做 专用集成电路了。 （5）可编程片上系统（SoPC）：是可编程的片上 系统。用可编程逻辑技术把整个系统放到一块芯 片上，具有灵活的设计方法，可裁剪、可扩充、 可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。 （6）在系统可编程器件（isp）：编程不需要专门 的编程器，在计算机上就可以完成。
• 摩尔定律 ：1965年时任仙童公司电子工程师 的戈顿· 摩尔在应邀为《电子学》杂志35周年 专刊写的文章中指出，芯片中的晶体管和电 阻器的数量每年会翻番。1968年与他人共同 创办了大名鼎鼎的芯片制造厂商Intel公司任 副总裁 。 1975年，摩尔在给IEEE学术年会 的论文中修正了摩尔定律，他认为，每隔24 个月，晶体管的数量将翻番。现在大家普遍 认同的是“集成电路芯片上所集成的电路的 数目，每隔18个月就翻一番”。
数字电路技术基础 全 清华大学出版社
(01001 10 0)1 8 04-0 B 2 01C 0 D(12)D 98
BCD码除842l码外，常用的还有2421码、余3码、 余3循环码、BCD格雷码等等
《数字电子技术基础》
1.2 基本逻辑函数及运算定律
基本概念 逻辑：事物的因果关系 逻辑运算的数学基础：逻辑代数 在二值逻辑中的变量取值： 0/1 逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用字
1
11
UH
00
0
UL
0
0 t
图1.1.3 矩形脉冲数字表示方法
1.1.2 数制和码制
《数字电子技术基础》
一、数制 ①每一位的构成 ②从低位向高位的进位规则
我们常用到的： 十进制，二进制，八进制，十六进制
《数字电子技术基础》
十进制，二进制，八进制，十六进制
逢二进一 逢八进一
逢十进一
逢十六进一
《数字电子技术基础》
（a）
（b）
（c）
图1.1.1几种常见的脉冲波形
（d）
脉冲信号的参数
《数字电子技术基础》
Um tW
T
（a）
0.9Um
0.5Um
Um
0.1Um tr
tW tf T
（b）
图1.1.2 矩形脉冲参数
《数字电子技术基础》
矩形脉冲数字表示法
通常规定：0表示矩形脉冲的低电平；1表 示矩形脉冲的高电平，如图1.1.3波形所示。
十进制转换为二进制
2 129
余1
k0
2 64
余0
k1
2 32
余0
k2
2 16
余0
k3
28
余0
k4
24
余0
BCD码除842l码外，常用的还有2421码、余3码、 余3循环码、BCD格雷码等等
《数字电子技术基础》
1.2 基本逻辑函数及运算定律
基本概念 逻辑：事物的因果关系 逻辑运算的数学基础：逻辑代数 在二值逻辑中的变量取值： 0/1 逻辑代数中的变量称为逻辑变量，用字
1
11
UH
00
0
UL
0
0 t
图1.1.3 矩形脉冲数字表示方法
1.1.2 数制和码制
《数字电子技术基础》
一、数制 ①每一位的构成 ②从低位向高位的进位规则
我们常用到的： 十进制，二进制，八进制，十六进制
《数字电子技术基础》
十进制，二进制，八进制，十六进制
逢二进一 逢八进一
逢十进一
逢十六进一
《数字电子技术基础》
（a）
（b）
（c）
图1.1.1几种常见的脉冲波形
（d）
脉冲信号的参数
《数字电子技术基础》
Um tW
T
（a）
0.9Um
0.5Um
Um
0.1Um tr
tW tf T
（b）
图1.1.2 矩形脉冲参数
《数字电子技术基础》
矩形脉冲数字表示法
通常规定：0表示矩形脉冲的低电平；1表 示矩形脉冲的高电平，如图1.1.3波形所示。
十进制转换为二进制
2 129
余1
k0
2 64
余0
k1
2 32
余0
k2
2 16
余0
k3
28
余0
k4
24
余0
第三章清华半导体基础知识《数字电子技术基本教程》教学课件
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
RP的计算方法 • 将n个OD门接成“线与”结构，并考虑存在负载电流IL
的情况下，电路如图所示
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
漏极开路输出的CMOS门电路的用途：接成总线结构
4. 异或门
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
(3) 电压、电流传输特性
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
2. CMOS传输门 开关状态由加在P和N的控制信号决定。 当P=0V，N=VDD时，两个MOS管均导通，A-B接通。 当P=VDD，N=0V时，两个MOS管均截止，A-B断开。
三态门的用途：总线连接
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
2. 漏极开路输出的门电路
(1) 输出并联使用，实现线与运算 (2) 需要在输出端与电源之间外接上拉电阻RP
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
(1) 输出并联使用，实现线与运算 (2) 使用时在输出端与电源之间外接上拉电阻RP
•0.3V以下为0
1
1
BY 00 11 01 11
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
二极管构成的门电路的缺点 • 电平有偏移 • 带负载能力差
• 只用于IC内部电路
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
•3.3.2 双极型三极管的开关特性 1. 双极型三极管的结构示意图和符号
RP的计算方法 • 将n个OD门接成“线与”结构，并考虑存在负载电流IL
的情况下，电路如图所示
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
漏极开路输出的CMOS门电路的用途：接成总线结构
4. 异或门
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
(3) 电压、电流传输特性
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
2. CMOS传输门 开关状态由加在P和N的控制信号决定。 当P=0V，N=VDD时，两个MOS管均导通，A-B接通。 当P=VDD，N=0V时，两个MOS管均截止，A-B断开。
三态门的用途：总线连接
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
2. 漏极开路输出的门电路
(1) 输出并联使用，实现线与运算 (2) 需要在输出端与电源之间外接上拉电阻RP
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
(1) 输出并联使用，实现线与运算 (2) 使用时在输出端与电源之间外接上拉电阻RP
•0.3V以下为0
1
1
BY 00 11 01 11
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
二极管构成的门电路的缺点 • 电平有偏移 • 带负载能力差
• 只用于IC内部电路
第三章清华半导体基础知识《数字电 子技术基本教程》教学课件
•3.3.2 双极型三极管的开关特性 1. 双极型三极管的结构示意图和符号
数字电子技术基础教学课件PPT
小结
日常生活中使用十进制，但在计算机中基本上使用二进制， 有时也使用八进制或十六进制。利用权展开式可将任意进制数
常用的几种 BCD 码
十进 制数 8421 BCD码 2421 BCD码 5121 BCD码 余 3码 余3 循环码
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
0000 0001 0010 0011 0100 1011 1100 1101 1110 1111
注意：如无特别说明，本课程中的BCD码一概指组合的8421BCD码。
格雷码（Gray）
任意两个相邻码组之间只有一位码元不同（0和最大 数之间也只有一位不同），因此格雷码也称为循 环码；这种编码在形成和传输时不易出错。
比如：十进制3转换为4时，对应二进制的每一位变化，都会产
生很大的尖峰电流脉冲
上述编码方式是针对 “一位” 十进制数字而言的，一个多位的十进制数 与相应的8421BCD码之间的转换关系如下例所示： 3 0 9 1 十进制数：
对应的8421BCD码：
0011
0000
1001
0001
这样得到的BCD码在存放或处理时有两种格式： • 组合BCD码格式：每位十进制数字对应的BCD编码以四个二进制位来存放； （3091）10＝（0011 0000 1001 0001）BCD • 非组合BCD码格式：每位十进制数字对应的BCD编码以八个二进制位来存放， 其中低四位存放真正的BCD码，高四位根据具体应用的不同定义为不同的 值 —— 如无特殊要求，高四位通常为全0； （3091）10＝（00000011 00000000 00001001 00000001）BCD
数字电路技术基础全清华大学出版社PPT课件
《数字电子技术基础》
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年6月16日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
八进制有0~7个数码，基数为8，它的计数 规则是“逢八进一”。八进制一般表达式为
D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
D 16 ki 16 i
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
《数字电子技术基础》
电子课件
郑州大学电子信息工程学院 2020年6月16日
《数字电子技术基础》
第一章 逻辑代数基础
《数字电子技术基础》
1.1 概述
1.1.1 脉冲波形和数字波形
图1.1.1几种常见的脉冲波形，图(a)为 矩形波、图(b)为锯齿波、图(c)为尖峰波、 图(d)为阶梯波。
八进制有0~7个数码，基数为8，它的计数 规则是“逢八进一”。八进制一般表达式为
D 8 ki8i
《数字电子技术基础》
十六进制数的符号有0、1、2、…、8、9、 A、B、C、D、E和F，其中符号0~9与十进制符 号相同，字母A~F表示10~15。十六进制的计数 规则“逢十六进一”，一般表示形式为
D 16 ki 16 i
十进制数325.12用位置计数法可以表示为
D 1 0 3 1 2 2 0 1 1 5 0 1 0 1 0 1 1 0 2 1 20
任意一个具有n为整数和m为小数的二进制 数表示为
D 2 k n 1 2 n 1 k n 2 2 n 2 k 1 2 1 k 0 2 0 k 1 2 1 k m 2 m
14 2
12
4
10 8 6
• 0110 + 1010 =24 • 1010是- 0110对模24 （16） 的补码
《数字电子技术基础》
四、BCD码（Binary Coded Decimal）
8421BCD码与十进制数之间的转换是直接按位转 换，例如
(2.3 9 )D (001 10 0 . 0 01 0 )84 1 21 1 B
母A、B、C、…表示。其取值只有0或者l两 种。这里的0和1不代表数量大小，而表示两 种不同的逻辑状态，如，电平的高、低；晶 体管的导通、截止；事件的真、假等等。
数字电子技术基础全套课件ppt
二进制 补码的 形式编 码
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
《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
数字电子技术基础PPT课件第一章 绪论
8421码加3形成的一种编码。
十进制 0
1
23Leabharlann 4567
8
9
余3码 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
3。格雷(Gray)码 具有如下特点的代码叫格雷码：任何相邻的两个码
组(包括首、 尾两个码组)中，只有一个码元不同。格 雷码属于无权码。
D Ki 2i
式中， Ki 为第i位的系数， 2i 为第i位的权值
3. 十六进制：以16为基数的计数体制，遵循“逢十六 进一，借一当十六”的规律 表示数的十六个代码为： 0123456789ABCDEF 例如：(2A.7F)16 2161 10160 7 16-1 1516-2
格雷码 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
4．美国信息交换标准代码（ASCII）
美国信息交换标准代码（American Standard Code）是 由美国国家标准化协会（ANSI）指定的一种信息代码，广泛 用于计算机与通信领域，ASCII已经由国际标准化组织 （ISO）认定为国际标准代码，如表1-6所示。
术的应用 ３．要提高自学能力
四、数电与模电的区别
１．信号的表现形式不同
模电：讨论时间和数值连续变化的物理量，如温 度、压力和速度； 数电：讨论时间和数值离散的物理量，如人数、零 件数。
２．电路的功能不同
模电：处理模拟信号，实现信号的放大和处理等；
数电：处理数字信号，实现输出输入之间的逻辑关 系；
３．三极管的作用不同
十进制 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
十进制 0
1
23Leabharlann 4567
8
9
余3码 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100
3。格雷(Gray)码 具有如下特点的代码叫格雷码：任何相邻的两个码
组(包括首、 尾两个码组)中，只有一个码元不同。格 雷码属于无权码。
D Ki 2i
式中， Ki 为第i位的系数， 2i 为第i位的权值
3. 十六进制：以16为基数的计数体制，遵循“逢十六 进一，借一当十六”的规律 表示数的十六个代码为： 0123456789ABCDEF 例如：(2A.7F)16 2161 10160 7 16-1 1516-2
格雷码 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
4．美国信息交换标准代码（ASCII）
美国信息交换标准代码（American Standard Code）是 由美国国家标准化协会（ANSI）指定的一种信息代码，广泛 用于计算机与通信领域，ASCII已经由国际标准化组织 （ISO）认定为国际标准代码，如表1-6所示。
术的应用 ３．要提高自学能力
四、数电与模电的区别
１．信号的表现形式不同
模电：讨论时间和数值连续变化的物理量，如温 度、压力和速度； 数电：讨论时间和数值离散的物理量，如人数、零 件数。
２．电路的功能不同
模电：处理模拟信号，实现信号的放大和处理等；
数电：处理数字信号，实现输出输入之间的逻辑关 系；
３．三极管的作用不同
十进制 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
《数字电子技术基础》全套课件(完整版)
表1-3 四位格雷码
格雷码
十进制数 二进制码
0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100
8
1000
9
1001
10
1010
11
1011
12
1100
13
1101
14
1110
15
1111
格雷码
1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000
1.4.1 十进制编码 【例1-8】 把二进制数1001转换成格雷码。 解：
1.2 数字系统中的数制
1.2.1 十进制数表述方法
1.在每个位置只能出现（十进制数）十个数码中的一个。
特点
2.低位到相邻高位的进位规则是“逢十进一”，故称为十进制。
3.同一数码在不同的位置(数位)表示的数值是不同的。
(N )10 an110n1
n1
ai 10i im
a1101 a0100 a1101 am10m
● 格雷码到二进制码的转换 （1）二进制码的最高位（最左边）与格雷码的最高位相同。 （2）将产生的每个二进制码位加上下一相邻位置的格雷码位，作为 二进制码的下一位（舍去进位）。
1.4.1 十进制编码
十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7
二进制码
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111
1.4 数字系统中数的表示方法与格式
1.4.1 十进制编码
1. 8421 BCD码
在这种编码方式中，每一位二进制代码都代表一个固定的数值， 把每一位中的1所代表的十进制数加起来，得到的结果就是它所代表 的十进制数码。由于代码中从左到右每一位中的1分别表示8、4、2、 1（权值），即从左到右，它的各位权值分别是8、4、2、1。所以把 这种代码叫做8421码。8421 BCD码是只取四位自然二进制代码的 前10种组合。
数字电子技术基础ppt课件
R
vo K合------vo=0, 输出低电平
vi
K
只要能判
可用三极管 代替
断高低电 平即可
在数字电路中，一般用高电平代表1、低 电平代表0，即所谓的正逻辑系统。
2.2.2 二极管与门
VCC
A
D1
FY
B
D2
二极管与门
A
B
【 】 内容 回顾
AB Y 00 0 01 0 100 11 1
&
Y
2.2.2 二极管或门
一般TTL门的扇出系数为10。
三、输入端负载特性
输入端 “1”,“0”？
A
ui
RP
R1 b1
c1
T1
D1
•
R2
•
T2
•
R3
VCC
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
简化电路
R1
VCC
ui
A ui
T1
be
RP
2
be 0
RP
5
RP较小时
ui
RP RP R1
(Vcc Von )
当RP<<R1时, ui ∝ RP
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
TTL非门的内部结构
•
R1
R2
A
b1 c1
T1
•
T2
D1
•
R3
VCC
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
前级输出为 高电平时
•
R2
R4
VCC
T4 D2
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。
《数字电子技术基础》课件
数字信号的特点与优势
总结词
易于存储、传输和处理
详细描述
数字信号可以方便地存储在各种存储介质上，如硬盘、光盘等，并且可以轻松地 进行传输，如通过互联网或数字电视广播。此外，数字信号还可以通过各种数字 信号处理技术进行加工处理，如滤波、压缩、解调等。
数字信号的特点与优势
总结词：灵活性高
详细描述：数字信号可以方便地进行各种形式的变换和处理，如时域变换、频域 变换等，使得信号处理更加灵活和方便。
存储器设计
实现n位静态随机存取存储器（SRAM）。
移位器设计
实现n位左/右移位器。
微处理器设计
实现简单的微处理器架构。
CHAPTER 04
数字信号处理
数字信号的特点与优势
总结词
清晰、稳定、抗干扰能力强
详细描述
数字信号以离散的二进制形式表示，信号状态明确，不易受到噪声和干扰的影 响，具有较高的稳定性和抗干扰能力。
数字系统集成测试
对由多个数字电路组成的数字系统进 行集成测试，确保系统整体功能和性 能达标。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
对数字电路进行全面测试，确保产品质量 ，提高客户满意度。
数字电路的调试方法与技巧
分段调试
将数字电路分成若干段，逐段进行调试，以 确定问题所在的位置。
仿真测试
利用仿真软件对数字电路进行测试，模拟实 际工作情况，以便发现潜在问题。
逻辑分析
使用逻辑分析仪对数字电路的信号进行实时 监测和分析，以便快速定位问题。
编码器和译码器的应用
编码器和译码器在数字电路中有 着广泛的应用，如数据转换、数 据传输和显示驱动等。
CHAPTER 03
数字系统设计
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Mealy型：Y F ( X , Q) Moore型：Y F (Q)
与X、Q有关 仅取决于电路状态
6.2 时序电路的分析方法
《数字电子技术基本教程》
分析：找出给定时序电路的逻辑功能 即找出在输入和CLK作用下，电路的次态和输出。
一般步骤：
①根据给定的逻辑图写出存储电路中每个触发器输入端的逻 辑函数式，得到电路的驱动方程。
R’D S1 S0 工作状态 0 X X 置零 1 0 0 保持 1 0 1 右移 1 1 0 左移 1 1 1 并行输入
《数字电子技术基本教程》
6.3.3 计数器
• 用于计数、分频、定时、产生节拍脉冲等
• 分类： 按时钟分，同步、异步 按计数过程中数字增减分，加、减
……
1. 异步计数器
异步二进制加法计数器 在末位+1时，从低位到高位逐位进 位方式工作。 原则：每1位从“1”变“0”时，向高
6.1 时序逻辑电路的特点和逻辑功能的描述 一、时序逻辑电路的特点 1. 功能上：任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还
与电路原来的状态有关。 例：串行加法器，两个多位数从低位到高位逐位相加
2. 电路结构上 ①包含存储电路和组合电路 ②存储器状态和输入变量共同决定输出
《数字电子技术基本教程》
二、时序电路的一般结构形式与功能描述方法
因为 触发器有延迟时间t pd 所以 CLK 到达时，各触发器按前一级触发器原来的状态翻转
数据依次右移1位
《数字电子技术基本教程》
应用： 代码转换，串 并 数据运算
《数字电子技术基本教程》
器件实例：74LS 194A，左/右移，并行输入，保持，异步 置零等功能
并行输入
并行输出
《数字电子技术基本教程》
《数字电子技术基本教程》
《数字电子技术基本教程》教学课件 清华大学
王红 陈莉平 阎石
联系地址：清华大学 自动化系 邮政编码：100084 电子信箱：wang_hong@ 联系电话：(010)62792973
《数字电子技术基本教程》
时序逻辑电路
《数字电子技术基本教程》
由此得出规律，若用T触发 器构成计数器，则每一位触 发器的驱动方程为
Ti Qi1Qi2 ...Q1Q0
T0始终等于1
《数字电子技术基本教程》
《数字电子技术基本教程》
(2) 同步十进制计数器
①加法计数器
基本原理：在同步十 六进制计数器基础上 修改，Байду номын сангаас计到1001时， 则下一个CLK电路状 态回到0000。
位 发出进位，使高位翻转。
《数字电子技术基本教程》
电路的状态按照状态转换图 循环工作。
异步二进制减法计数器 在末位-1时，从低位到高位 逐位借位方式工作。
原则：每1位从“0”变“1”时， 向高位发出进位，使高位翻转。
《数字电子技术基本教程》
2. 同步计数器
（1）同步二进制计数器 ①同步二进制加法计数器 原理：根据二进制加法运算
同步置0
CLK R LD EP ET 工作模式 0 X X X 置零 1 0 X X 预置数
X 1 1 0 1 保持 X 1 1 X 0 保持（C=0）
1 1 1 1 计数
表示只有CLK上升沿达到时 R 0 的信号才起作用
②同步二进制减法计数器 原理：根据二进制减法运算 规则可知：在多位二进制数 减1时，若第i位以下皆为0 时，则第i位应当翻转，否则 应保持不变。
②将每个触发器的驱动方程代入它的特性方程，得到电路的 状态方程。
③从逻辑图写出输出方程。
④为了能更加直观地显示电路的逻辑功能，还可以从方程式 求出电路的状态转换表，画出电路的状态转换图或时序图。
例：
《数字电子技术基本教程》
状态转换表
《数字电子技术基本教程》
Q2Q1 Q2*Q1* Y A
0
1
00 01/1 11/0
（3）任意进制计数器的构成方法
《数字电子技术基本教程》
用已有的N进制芯片，组成M进制计数器，是常用的方法。
规则可知：在多位二进 制数末位加1，若第i位以 下皆为1时，则第i位应翻 转。
由此得出规律，若用T触发 器构成计数器，则第i位 触发器输入端Ti的逻辑 式应为： Ti Qi1Qi2 ...Q1Q0
T0始终等于1
《数字电子技术基本教程》
《数字电子技术基本教程》
器件实例：SN74163
《数字电子技术基本教程》
可以用三个方程组来描述：
《数字电子技术基本教程》
《数字电子技术基本教程》
三、时序电路的分类
1. 同步时序电路与异步时序电路 同步：所有触发器都是在同一时钟操作下,状态转换是同步
发生的 异步：不是所有的触发器都使用同一个时钟信号,因而在电
路转换过程中触发器的翻转不是同步发生的
2. Mealy型和Moore型
由图得到驱动方程：
S1 S Y R Y 带入SR触发器的特性方程， S1 得到状态方程
S0
S0 Q1* S RQ1 Y
Y S1S0 Q1 S1S0 Q0 S1S0Q2 S1S0 D1 Q1* S1S0 Q1 S1S0 Q0 S1S0Q2 S1S0 D1
通过控制 S1 S0 就可以选择 194的工作状态
01 10/0 00/0
10 11/0 01/0
11 00/0 10/1
二、状态转换图
《数字电子技术基本教程》
四、时序图
《数字电子技术基本教程》
6.3 常用的时序逻辑电路
《数字电子技术基本教程》
6.3.1 寄存器
①用于存储二值信息代码，由N个触发器组成的寄存器能存 储一组N位的二值代码。
②只要求其中每个触发器可置1，置0。
例1：
74LS 75 CLK高电平期间 Q随D改变
74LS175
《数字电子技术基本教程》
74LS175 CLK 时，将D0 ~ D3存入四个触发器中，直 到下一个CLK 到达。 有异步置0输入端RD 。
《数字电子技术基本教程》
6.3.2 移位寄存器（代码在寄存器中左/右移动） 具有存储 + 移位功能
《数字电子技术基本教程》
T0 1
T2 Q0Q1
《数字电子技术基本教程》
能自启动
器件实例：74SN160
异步置0
《数字电子技术基本教程》
CLK RD LD EP ET 工作模式 X 0 X X X 置0 1 0 X X 预置数 X 1 1 0 1 保持 X 1 1 X 0 保持（C=0） 1 1 1 1 计数
与X、Q有关 仅取决于电路状态
6.2 时序电路的分析方法
《数字电子技术基本教程》
分析：找出给定时序电路的逻辑功能 即找出在输入和CLK作用下，电路的次态和输出。
一般步骤：
①根据给定的逻辑图写出存储电路中每个触发器输入端的逻 辑函数式，得到电路的驱动方程。
R’D S1 S0 工作状态 0 X X 置零 1 0 0 保持 1 0 1 右移 1 1 0 左移 1 1 1 并行输入
《数字电子技术基本教程》
6.3.3 计数器
• 用于计数、分频、定时、产生节拍脉冲等
• 分类： 按时钟分，同步、异步 按计数过程中数字增减分，加、减
……
1. 异步计数器
异步二进制加法计数器 在末位+1时，从低位到高位逐位进 位方式工作。 原则：每1位从“1”变“0”时，向高
6.1 时序逻辑电路的特点和逻辑功能的描述 一、时序逻辑电路的特点 1. 功能上：任一时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还
与电路原来的状态有关。 例：串行加法器，两个多位数从低位到高位逐位相加
2. 电路结构上 ①包含存储电路和组合电路 ②存储器状态和输入变量共同决定输出
《数字电子技术基本教程》
二、时序电路的一般结构形式与功能描述方法
因为 触发器有延迟时间t pd 所以 CLK 到达时，各触发器按前一级触发器原来的状态翻转
数据依次右移1位
《数字电子技术基本教程》
应用： 代码转换，串 并 数据运算
《数字电子技术基本教程》
器件实例：74LS 194A，左/右移，并行输入，保持，异步 置零等功能
并行输入
并行输出
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《数字电子技术基本教程》
《数字电子技术基本教程》教学课件 清华大学
王红 陈莉平 阎石
联系地址：清华大学 自动化系 邮政编码：100084 电子信箱：wang_hong@ 联系电话：(010)62792973
《数字电子技术基本教程》
时序逻辑电路
《数字电子技术基本教程》
由此得出规律，若用T触发 器构成计数器，则每一位触 发器的驱动方程为
Ti Qi1Qi2 ...Q1Q0
T0始终等于1
《数字电子技术基本教程》
《数字电子技术基本教程》
(2) 同步十进制计数器
①加法计数器
基本原理：在同步十 六进制计数器基础上 修改，Байду номын сангаас计到1001时， 则下一个CLK电路状 态回到0000。
位 发出进位，使高位翻转。
《数字电子技术基本教程》
电路的状态按照状态转换图 循环工作。
异步二进制减法计数器 在末位-1时，从低位到高位 逐位借位方式工作。
原则：每1位从“0”变“1”时， 向高位发出进位，使高位翻转。
《数字电子技术基本教程》
2. 同步计数器
（1）同步二进制计数器 ①同步二进制加法计数器 原理：根据二进制加法运算
同步置0
CLK R LD EP ET 工作模式 0 X X X 置零 1 0 X X 预置数
X 1 1 0 1 保持 X 1 1 X 0 保持（C=0）
1 1 1 1 计数
表示只有CLK上升沿达到时 R 0 的信号才起作用
②同步二进制减法计数器 原理：根据二进制减法运算 规则可知：在多位二进制数 减1时，若第i位以下皆为0 时，则第i位应当翻转，否则 应保持不变。
②将每个触发器的驱动方程代入它的特性方程，得到电路的 状态方程。
③从逻辑图写出输出方程。
④为了能更加直观地显示电路的逻辑功能，还可以从方程式 求出电路的状态转换表，画出电路的状态转换图或时序图。
例：
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状态转换表
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Q2Q1 Q2*Q1* Y A
0
1
00 01/1 11/0
（3）任意进制计数器的构成方法
《数字电子技术基本教程》
用已有的N进制芯片，组成M进制计数器，是常用的方法。
规则可知：在多位二进 制数末位加1，若第i位以 下皆为1时，则第i位应翻 转。
由此得出规律，若用T触发 器构成计数器，则第i位 触发器输入端Ti的逻辑 式应为： Ti Qi1Qi2 ...Q1Q0
T0始终等于1
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《数字电子技术基本教程》
器件实例：SN74163
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可以用三个方程组来描述：
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《数字电子技术基本教程》
三、时序电路的分类
1. 同步时序电路与异步时序电路 同步：所有触发器都是在同一时钟操作下,状态转换是同步
发生的 异步：不是所有的触发器都使用同一个时钟信号,因而在电
路转换过程中触发器的翻转不是同步发生的
2. Mealy型和Moore型
由图得到驱动方程：
S1 S Y R Y 带入SR触发器的特性方程， S1 得到状态方程
S0
S0 Q1* S RQ1 Y
Y S1S0 Q1 S1S0 Q0 S1S0Q2 S1S0 D1 Q1* S1S0 Q1 S1S0 Q0 S1S0Q2 S1S0 D1
通过控制 S1 S0 就可以选择 194的工作状态
01 10/0 00/0
10 11/0 01/0
11 00/0 10/1
二、状态转换图
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四、时序图
《数字电子技术基本教程》
6.3 常用的时序逻辑电路
《数字电子技术基本教程》
6.3.1 寄存器
①用于存储二值信息代码，由N个触发器组成的寄存器能存 储一组N位的二值代码。
②只要求其中每个触发器可置1，置0。
例1：
74LS 75 CLK高电平期间 Q随D改变
74LS175
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74LS175 CLK 时，将D0 ~ D3存入四个触发器中，直 到下一个CLK 到达。 有异步置0输入端RD 。
《数字电子技术基本教程》
6.3.2 移位寄存器（代码在寄存器中左/右移动） 具有存储 + 移位功能
《数字电子技术基本教程》
T0 1
T2 Q0Q1
《数字电子技术基本教程》
能自启动
器件实例：74SN160
异步置0
《数字电子技术基本教程》
CLK RD LD EP ET 工作模式 X 0 X X X 置0 1 0 X X 预置数 X 1 1 0 1 保持 X 1 1 X 0 保持（C=0） 1 1 1 1 计数