数字电子技术基础电子教案
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—三极管逻辑电路)、ECL(射极耦合型逻辑电路)、IIL(集成
注入型逻辑电路)等。
单极型:场效应管构成: NMOS(N 沟道绝缘栅)、PMOS(P 沟道绝缘
栅)、CMOS(N、P 沟道互补对称)
3.按逻辑功能分:组合电路:由门电路组合构成。 (如:译码器等时序
电路:由触发器和门电路构成。(如:计数器等) 二、应用 数字电路在日常生活、计算机、通信、数控、电子测量等领域得到广泛应用。
分立元件:电阻、电容、二极管、三极管组成。(已淘汰)
集成电路:按集成度(一块硅片中包含的元器件个数)分:小(SSI)(10~
100 个元件)、中(MSI)(100~1000 个)、大(LSI)(1000
个以上)、超大(VLSI)(10 万个以上)规模。 2.按所用器件分:
双极型:晶体管构成:DTL(二极管—三极管逻辑电路)、TTL(三极管
常用 0、1 二元数值表示。
例如:脉博信号、电报、u 键盘输入信号、钢琴声等
数字信号波形:
t
2. 数字电路:P1 对数字信号进行传输、处理的电子电路。 例如:数字钟: 电源
秒脉冲发生器
时分秒计数器
时分秒显示器
(第六章)
(第五章)
(第三章)
(主要功能:计数显示;还有:编码、记忆、运算等功能。)
※模拟信号与数字信号可由 A/D、D/A 转换电路相互转换。
开关状态
三、研究内容:对数字电路进行逻辑分析和逻辑设计; 研究对象:电路的输入与输出状态之间的逻辑关系,而不是数值关系; 分析方法:逻辑代数和卡诺图法。而不是微变等效电路法和图解法。
四、精度高、抗干扰能力强、可加密; 结构简单、容易制造,便于集成及系列化生产。
1.1.3 数字电路的分类与应用 一、 分类 1.按结构分:
1.1.2 数字电路的特点(与模拟电路的区别)
一、0、1 数字表示两种对立的离散状态。
“0” 电流“无”,电压“低” 低电平(0.7V以下)
“1” 电流“有”,电压“高” 高电平(2.7V以上)
二、半导体元件工作在开关状态,分别对应“0、1”数码。
二极管 三极管
导通 截止 饱和 截止
iD=1 、uD=0 iD=0 、uD=1 iC=1 、uC=0 iC=0 、uC=1
(3)权展开式:N16=an-1 ×16n-1+an-2×16n-2+…+a-m×16-m =
n 1
ai 16 i
im
例如:(D8.A)16= 13×161 +8×160+10 ×16-1=(216.625)10
(3)权展开式:N8=an-1 ×8n-1+an-2×8n-2+…+a-m×8-m =
ai 8i
im
例如:(207.04)8= 2×82 +0×81+7×80+0×8-1+4 ×8-2=(135.0625)10
各数位的权是8的幂
4.十六进制: (1)数码: 0~9、A~F;基数是 16。 (2)进位规律:逢十六进一,即: F+1=10 。
◆掌握逻辑函数及其表示方法和这几种表示方法的相互转换。(重点)
Hale Waihona Puke ◆掌握逻辑代数的基本定律和常用规则。
(重、难点)
◆掌握逻辑函数的代数法和卡诺图法化简。 1.1 概述 电信号(变化的电压或电流)分二类:模拟信号、
(重、难点)
数字信号。
电子电路(含半导体元件的电路)按输入信号不同分二类:模拟电路
(弱电)
数字电路。
n1
位号
ai 10i
(其中:N 是数值,n 位整数,m 位小数)
im
最低位号
系数
权
(位置计数法:将数码从左到右排列起来,数值等于各加权系数之和。)
例如:( 125.68)10=1×102 +2×101+5×100+6×10-1+8×10-2 各 数 位 的 权 是 10 的 幂
2.二进制:
(位号:2、1、0、-1、-2;位权所在的号)
课题 (章节目)
第 1、2 课时
第一章 数字电路基础 1.1 概述----1.2.1 数制
教学目的 了解数字电路的特点、分类和应用
与要求 掌握几种常用数制
重 点 几种常用数制
难点 授课班级 日期、节次
数字电路的特点、分类 教学过程
第一章 数字电路基础
本章教学要求:
◆了解数字电路的基本概念。
◆掌握数制、码制及各种数制间的转换。
如:手机、数码照相机、数码摄影机、数字电视、DVD 、MP3 等。 1.2 数制与码制 1.2.1 数制 一、数制的概念
1.数制:就是计数方法,即指多位数码从低位到高位的进位规则, 也称进位制。
例如:二进制、十进制、八进制等
2.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。
3.位 权(位的权数)(权):在某一进位制的数中,每一位的大小都对应着
1.1.1 数字信号与数字电路 一、模拟信号与模拟电路
1. 模拟信号:指在时间和数值上都连续变化的电信号。(缓慢变化)
例如:声音、电话、温度u 、小提琴声等。
模拟信号波形:
2. 模拟电路:P1 对模拟信号进行传输、处理的电子电路。
例如:扩音机:
电源
话筒
放大电路 (前置、功放)
喇叭
(主要功能:放大;还有:运算、处理等功能。) 二、 数字信号与数字电路 1. 数字信号:指在时间和数值上都断续变化的离散电信号。(快速变化)
(1)数码:0、1;基数是 2。
(2)进位规律:逢二进一,即:1+1=10。
(3)权展开式:N2 或 B=an-1 ×2n-1+an-2×2n-2+…+a-m×2-m
n1
ai 2i im
例如:(101.01)2= 1×22 +0×21+1×20+0×2-1+1 ×2-2=(5.25)10
各数位的权是2的幂
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。
权是一个幂。如:(26)10=2×101+6×100 二、几种常用的数制
1.十进制:
(1)数码:0~9;基数是 10。
(2)进位规律:逢十进一,即:9+1=10。
最低位号 加权系数
(3)权展开式:N10 或 D=an-1
×10n-1+an-2×10n-2+…+a-m×10-m
运算规则:加法规则:0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=10
减法规则:0-0=0, 10-1=1, 1-0=1, 1-1=0
乘法规则:0 0=0, 0.1=0 , 1.0=0, 1.1=1
3.八进制:
(1)数码: 0~7 ;基数是 8。
(2)进位规律:逢八进一,即:7+1=10。
n1
注入型逻辑电路)等。
单极型:场效应管构成: NMOS(N 沟道绝缘栅)、PMOS(P 沟道绝缘
栅)、CMOS(N、P 沟道互补对称)
3.按逻辑功能分:组合电路:由门电路组合构成。 (如:译码器等时序
电路:由触发器和门电路构成。(如:计数器等) 二、应用 数字电路在日常生活、计算机、通信、数控、电子测量等领域得到广泛应用。
分立元件:电阻、电容、二极管、三极管组成。(已淘汰)
集成电路:按集成度(一块硅片中包含的元器件个数)分:小(SSI)(10~
100 个元件)、中(MSI)(100~1000 个)、大(LSI)(1000
个以上)、超大(VLSI)(10 万个以上)规模。 2.按所用器件分:
双极型:晶体管构成:DTL(二极管—三极管逻辑电路)、TTL(三极管
常用 0、1 二元数值表示。
例如:脉博信号、电报、u 键盘输入信号、钢琴声等
数字信号波形:
t
2. 数字电路:P1 对数字信号进行传输、处理的电子电路。 例如:数字钟: 电源
秒脉冲发生器
时分秒计数器
时分秒显示器
(第六章)
(第五章)
(第三章)
(主要功能:计数显示;还有:编码、记忆、运算等功能。)
※模拟信号与数字信号可由 A/D、D/A 转换电路相互转换。
开关状态
三、研究内容:对数字电路进行逻辑分析和逻辑设计; 研究对象:电路的输入与输出状态之间的逻辑关系,而不是数值关系; 分析方法:逻辑代数和卡诺图法。而不是微变等效电路法和图解法。
四、精度高、抗干扰能力强、可加密; 结构简单、容易制造,便于集成及系列化生产。
1.1.3 数字电路的分类与应用 一、 分类 1.按结构分:
1.1.2 数字电路的特点(与模拟电路的区别)
一、0、1 数字表示两种对立的离散状态。
“0” 电流“无”,电压“低” 低电平(0.7V以下)
“1” 电流“有”,电压“高” 高电平(2.7V以上)
二、半导体元件工作在开关状态,分别对应“0、1”数码。
二极管 三极管
导通 截止 饱和 截止
iD=1 、uD=0 iD=0 、uD=1 iC=1 、uC=0 iC=0 、uC=1
(3)权展开式:N16=an-1 ×16n-1+an-2×16n-2+…+a-m×16-m =
n 1
ai 16 i
im
例如:(D8.A)16= 13×161 +8×160+10 ×16-1=(216.625)10
(3)权展开式:N8=an-1 ×8n-1+an-2×8n-2+…+a-m×8-m =
ai 8i
im
例如:(207.04)8= 2×82 +0×81+7×80+0×8-1+4 ×8-2=(135.0625)10
各数位的权是8的幂
4.十六进制: (1)数码: 0~9、A~F;基数是 16。 (2)进位规律:逢十六进一,即: F+1=10 。
◆掌握逻辑函数及其表示方法和这几种表示方法的相互转换。(重点)
Hale Waihona Puke ◆掌握逻辑代数的基本定律和常用规则。
(重、难点)
◆掌握逻辑函数的代数法和卡诺图法化简。 1.1 概述 电信号(变化的电压或电流)分二类:模拟信号、
(重、难点)
数字信号。
电子电路(含半导体元件的电路)按输入信号不同分二类:模拟电路
(弱电)
数字电路。
n1
位号
ai 10i
(其中:N 是数值,n 位整数,m 位小数)
im
最低位号
系数
权
(位置计数法:将数码从左到右排列起来,数值等于各加权系数之和。)
例如:( 125.68)10=1×102 +2×101+5×100+6×10-1+8×10-2 各 数 位 的 权 是 10 的 幂
2.二进制:
(位号:2、1、0、-1、-2;位权所在的号)
课题 (章节目)
第 1、2 课时
第一章 数字电路基础 1.1 概述----1.2.1 数制
教学目的 了解数字电路的特点、分类和应用
与要求 掌握几种常用数制
重 点 几种常用数制
难点 授课班级 日期、节次
数字电路的特点、分类 教学过程
第一章 数字电路基础
本章教学要求:
◆了解数字电路的基本概念。
◆掌握数制、码制及各种数制间的转换。
如:手机、数码照相机、数码摄影机、数字电视、DVD 、MP3 等。 1.2 数制与码制 1.2.1 数制 一、数制的概念
1.数制:就是计数方法,即指多位数码从低位到高位的进位规则, 也称进位制。
例如:二进制、十进制、八进制等
2.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。
3.位 权(位的权数)(权):在某一进位制的数中,每一位的大小都对应着
1.1.1 数字信号与数字电路 一、模拟信号与模拟电路
1. 模拟信号:指在时间和数值上都连续变化的电信号。(缓慢变化)
例如:声音、电话、温度u 、小提琴声等。
模拟信号波形:
2. 模拟电路:P1 对模拟信号进行传输、处理的电子电路。
例如:扩音机:
电源
话筒
放大电路 (前置、功放)
喇叭
(主要功能:放大;还有:运算、处理等功能。) 二、 数字信号与数字电路 1. 数字信号:指在时间和数值上都断续变化的离散电信号。(快速变化)
(1)数码:0、1;基数是 2。
(2)进位规律:逢二进一,即:1+1=10。
(3)权展开式:N2 或 B=an-1 ×2n-1+an-2×2n-2+…+a-m×2-m
n1
ai 2i im
例如:(101.01)2= 1×22 +0×21+1×20+0×2-1+1 ×2-2=(5.25)10
各数位的权是2的幂
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。
权是一个幂。如:(26)10=2×101+6×100 二、几种常用的数制
1.十进制:
(1)数码:0~9;基数是 10。
(2)进位规律:逢十进一,即:9+1=10。
最低位号 加权系数
(3)权展开式:N10 或 D=an-1
×10n-1+an-2×10n-2+…+a-m×10-m
运算规则:加法规则:0+0=0, 0+1=1, 1+0=1, 1+1=10
减法规则:0-0=0, 10-1=1, 1-0=1, 1-1=0
乘法规则:0 0=0, 0.1=0 , 1.0=0, 1.1=1
3.八进制:
(1)数码: 0~7 ;基数是 8。
(2)进位规律:逢八进一,即:7+1=10。
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