第十章 数字电路的基础知识
《数字电路基础知识》课件
译码器电路的实现方法
译码器电路可以将二进制码译 成对应的输出信号，用于解码 器索引和操作译码器等。
时序电路的基本概念
时序电路是一种存储器、计数器或时钟驱动电路，需要实时累计和监测信号。时序电路是数字电 路的重要部分。
1
电平触发器的工作原理
触发器是时序电路中最重要的元件之一，能够对电路的状态进行存储和传输。基 本电平触发器的工作原理是使用两个交替的输入信号。
与门电路的实现方法
与门实现的最简单的方法是使 用传统的晶体管，并将它们放 置在一个电路中以实现多个与 门。
或门电路的实现方法
或门的实现方式是将输入值通 过晶体管或其他逻辑门与门电 路相连，利用传输功能对各个 输入执行逻辑或运算。
非门电路的实现方法
一般使用晶体管构建反相器电 路实现非门的功能。
逻辑函数的表达式
存储和传输信息更方便、可靠、快速，
数字电路的缺点
2
且信息可以以数字形式进行编码传输， 从而增强了信息的安全性。
过多的操作会增加电路复杂度，掉电
后信号需要重新设置，同时存在噪声
干扰的影响。
3
数字电路的应用
应用领域涉及电脑、手机、无人驾驶 汽车等，数字逻辑电路的实现可以加 速复杂计算、数据处理和控制过程。
二进制数的基本概念
在计算机系统中，数据以二进制形式存储和处理。因此，理解二进制数的基本概念是理解数字电路的前 提。
数位
二进制数由1和0组成的数码表示，在数码中 表现为位。
进位
由于二进制只有0和1，进位是加法必须的。 当两个二进制数相加时，当每一位相加结果 超过1时，需要进位。
原码、反码和补码
计算机中采用补码作为数字的存储方式，可 以实现加减运算。
数字电路基础知识总结
数字电路基础知识总结数字电路是现代电子技术的基础，广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
它用二进制表示信号状态，通过逻辑门实现逻辑运算，从而实现各种功能。
下面是数字电路的基础知识总结。
1. 数字信号和模拟信号：数字信号是用离散的数值表示的信号，如二进制数，可以表示逻辑状态；而模拟信号是连续的变化的信号，可以表示各种物理量。
2. 二进制表示：二进制是一种只包含0和1两个数的数字系统，适合数字电路表示。
二进制数的位权是2的次幂，最高位是最高次幂。
3. 逻辑门：逻辑门是用来实现逻辑运算的基本电路单元。
包括与门（AND gate）、或门（OR gate）、非门（NOT gate）、异或门（XOR gate）等。
逻辑门接受输入信号，产生输出信号。
4. 逻辑运算：逻辑运算包括与运算、或运算、非运算。
与运算表示所有输入信号都为1时输出为1，否则为0；或运算表示有一个输入信号为1时输出为1，否则为0；非运算表示输入信号为0时输出为1，为1时输出为0。
5. 组合逻辑电路：组合逻辑电路是由逻辑门构成的电路，在任意时刻，根据输入信号的不同组合，产生不同的输出信号。
组合逻辑电路根据布尔代数的原理设计，可以实现各种逻辑功能。
6. 布尔代数：布尔代数是一种处理逻辑运算的代数系统，它定义了逻辑运算的数学规则。
包括与运算的性质、或运算的性质、非运算的性质等。
7. 时序逻辑电路：时序逻辑电路不仅依赖于输入信号的组合，还依赖于时钟信号。
时序逻辑电路包含存储器单元，可以存储上一时刻的输出，从而实现存储和反馈。
8. 编码器和解码器：编码器将一组输入信号转换为对应的二进制码，解码器则将二进制码转换为对应的输出信号。
编码器和解码器广泛应用于通信系统、数码显示等领域。
9. 多路选择器：多路选择器是一种能够根据选择信号选择多个输入中的一个输出。
多路选择器可以用于数据选择、地址选择等。
10. 计数器：计数器是一种可以根据时钟信号和控制信号进行计数的电路。
数字电路技术基础第十章
74121的输出脉冲宽度：
tp≈0.7RC
TR-A、TR-B是两个下降沿有效 的触发信号输入端，TR+ 是上 升沿有效的触发信号输入端。 Q和是两个状态互补的输出端。 Rext/Cext、Cext是外接定时电阻 和电容的连接端，外接定时 电阻R（R=1.4kΩ～40kΩ）接 在VCC和Rext/Cext之间，外接定 时 电 容 C （ C=10pF ～ 10μF ） 接在Cext（正）和Rext/Cext之间。 74121内部已设置了一个2kΩ 的定时电阻，Rin 是其引出端， 使用时只需将Rin与VCC连接起 来即可，不用时则应将Rin 开 路。
1
S
D
& G3 电路
0
(a)
1
t
（1）ui＝0 时， ＝1， ＝0，uo 为高电平，这是第一种稳态。 S R
ui
0
G1 1 R
G2 & uo
ui(V) 1.4 0.7 0 uo 0 (b) 工作波形 UT+ UT－ t
1
S
D
& G3
1
1
t
(a) 电路
（1）ui＝0 时， ＝1， ＝0，uo 为高电平，这是第一种稳态。 S R
· 74221、4538、4098、74HC14、555
等集成电路的应用
7.1 波形变换电路
7.1.1 RC积分与微分电路
New！
7.1.2 单稳态触发器的工作原理
7.1.3 集成单稳态触发器 7.1.4 单稳态触发器应用举例
7.1.1 RC积分与微分电路
RC积分电路
基础知识
tW
电路条件： τ= RC >>tW tW——输入脉冲宽度
数字电路基础知识
数字电路基础知识在当今科技飞速发展的时代，数字电路作为电子技术的重要组成部分，广泛应用于计算机、通信、控制等众多领域。
如果你对电子技术感兴趣，或者正在学习相关专业，那么了解数字电路的基础知识是必不可少的。
接下来，让我们一起走进数字电路的世界。
一、数字电路的概念数字电路是处理数字信号的电子电路。
与模拟电路处理连续变化的信号不同，数字信号只有两种离散的状态，通常用“0”和“1”来表示。
这种简单的二进制表示使得数字电路具有可靠性高、抗干扰能力强、易于集成等优点。
在数字电路中，信息是以数字的形式进行存储、传输和处理的。
例如，计算机中的数据、数字通信中的信号等都是以数字形式存在的。
二、数字电路的基本逻辑门逻辑门是数字电路的基本单元，就像建筑中的砖块一样。
常见的基本逻辑门有与门、或门、非门三种。
1、与门与门的逻辑功能是只有当所有输入都为“1”时，输出才为“1”，否则输出为“0”。
可以把与门想象成一个需要多个条件同时满足才能打开的门。
2、或门或门则只要有一个输入为“1”，输出就为“1”，只有当所有输入都为“0”时，输出才为“0”。
类似于多个开关并联，只要有一个开关闭合，电路就导通。
3、非门非门是对输入进行取反操作，输入为“1”时，输出为“0”；输入为“0”时，输出为“1”。
通过这三种基本逻辑门的组合，可以构建出更复杂的逻辑电路，实现各种功能。
三、数字电路中的数制与编码1、数制数制是计数的方法。
在数字电路中，常用的数制有二进制、十进制、八进制和十六进制。
二进制是数字电路中最基本的数制，只有“0”和“1”两个数字。
十进制则是我们日常生活中最常用的数制，由 0 到 9 十个数字组成。
八进制和十六进制在计算机编程和数字电路设计中也经常用到。
2、编码编码是将信息转换为特定的代码形式。
例如，BCD 码（BinaryCoded Decimal）是用二进制编码表示十进制数；格雷码（Gray Code）在相邻的两个数之间只有一位发生变化，常用于减少数字电路中的误差。
数电知识点
数电知识点数字电路知识点一：数字电路的概念与分类•数字电路：用离散的电信号表示各种信息，通过逻辑门的开关行为进行逻辑运算和信号处理的电路。
•数字电路的分类：1.组合逻辑电路：根据输入信号的组合，通过逻辑门进行转换得到输出信号。
2.时序逻辑电路：除了根据输入信号的组合，还根据时钟信号的变化进行状态的存储和更新。
知识点二：数字电路的逻辑门•逻辑门：由晶体管等元器件组成的能实现逻辑运算的电路。
•逻辑门的种类：1.与门（AND gate）：输出为输入信号的逻辑乘积。
2.或门（OR gate）：输出为输入信号的逻辑和。
3.非门（NOT gate）：输出为输入信号的逻辑反。
4.与非门（NAND gate）：输出为与门输出的逻辑反。
5.或非门（NOR gate）：输出为或门输出的逻辑反。
6.异或门（XOR gate）：输出为输入信号的逻辑异或。
7.同或门（XNOR gate）：输出为异或门输出的逻辑反。
知识点三：数字电路的布尔代数•布尔代数：逻辑运算的数学表达方式，适用于数字电路的设计和分析。
•基本运算：1.与运算（AND）：逻辑乘积，用符号“∙”表示。
2.或运算（OR）：逻辑和，用符号“+”表示。
3.非运算（NOT）：逻辑反，用符号“’”表示。
•定律：1.与非定律（德摩根定理）：a∙b = (a’+b’)‘，a+b =(a’∙b’)’2.同一律：a∙1 = a，a+0 = a3.零律：a∙0 = 0，a+1 = 14.吸收律：a+a∙b = a，a∙(a+b) = a5.分配律：a∙(b+c) = a∙b+a∙c，a+(b∙c) = (a+b)∙(a+c)知识点四：数字电路的设计方法•数字电路设计的基本步骤：1.确定输入和输出信号的逻辑关系。
2.根据逻辑关系，使用布尔代数推导出逻辑表达式。
3.根据逻辑表达式，使用逻辑门进行电路设计。
4.进行电路的逻辑仿真和验证。
5.实施电路的物理布局和连接。
知识点五：数字电路的应用•数字电路的应用领域：1.计算机：CPU、内存、硬盘等。
10 数字电路基础(电子教材)
项目10 数字电路基础学习目标1．知识目标(1) 掌握数字信号与模拟信号的特点。
(2) 熟悉数字电路的特点与分类。
(3) 掌握十进制、二进制、八进制以及十六进制之间的转换。
(4) 掌握一些常用的编码。
(5) 掌握逻辑函数的表示方法及相互间的转化。
(6) 掌握逻辑代数和卡诺图化简方法。
2．技能目标(1) 能识别数字信号与模拟信号。
(2) 能测量调节数字信号的各个参数。
生活提点由于自然界中的各种信号，例如光、电、声、振动、压力、温度等通常表现为在时间和幅度上都是连续的模拟信号，所以传统上对信号的处理大都采用模拟系统(或电路)来实现。
随着人们对信号处理要求的日益提高，以及模拟信号处理中一些不可克服的缺点，对信号的许多处理转而采用数字的方法来进行。
近年来由于大规模集成电路和计算机技术的进步，信号的数字处理技术得到了飞速发展。
数字信号处理系统无论在性能、可靠性、体积、耗电量、成本等诸多方面都比模拟信号处理系统优越得多，使得许多以往采用模拟信号处理的系统越来越多地被数字处理系统所代替，进一步促进了数字信号处理技术的发展，其应用领域包括通信、计算机网络、雷达、自动控制、地球物理、声学、天文、生物医学、消费类电子产品等国民经济的各个部门，已经成为信息产业的核心技术之一。
比如平时用到的手机、MP3、计算机等产品，均是基于数字信号处理基础上的数字化产品，而数显电容计中所用的也均为各种集成数字电路，接下来先来认识一下数字信号。
项目目标：使用信号发生器获取数字信号与模拟信号。
项目要求：通过示波器来检测各数字信号的幅度、周期、脉冲宽度及占空比。
项目提示：图10.1 所示为信号发生器输出的模拟信号及数字信号的波形的示波器截图。
(a) 模拟信号截图(b) 数字信号截图图10.1 数字及模拟信号截图接下来通过信号发生器和示波器测试数字信号。
测试器件清单见表10-1。
表10-1 项目测试器件清单测试步骤如下。
1．将信号发生器的输出端与示波器的输入正确相连。
数字电路的基础知识
数字电路的基础知识数字电路是电子电路的一种，它使用离散的电压和电流信号来处理和存储数字信息。
数字电路由逻辑门、触发器和寄存器等基本逻辑单元组成。
逻辑门是数字电路的基础构建模块，常见的逻辑门包括与门、或门、非门和异或门等。
它们根据输入信号的真值表来决定输出信号的逻辑运算结果。
触发器是一种存储器件，用于存储和传输二进制数据。
最常见的触发器是D触发器，它具有一个数据输入端和一个时钟输入端，通过时钟上升沿或下降沿来传输数据。
触发器还可以用来实现计数器和状态机等功能。
寄存器是一种具有多个存储单元的存储器件，用于存储多位二进制数据。
寄存器通常由多个触发器级联构成，可以在时钟信号的控制下进行数据的并行或串行传输。
数字电路的设计和分析常常使用布尔代数和逻辑表达式。
布尔代数是一种数学系统，用于表示和操作逻辑关系。
逻辑表达式使用布尔运算符（如与、或、非）和变量（如A、B、C）来描述逻辑关系，进而用于设计和分析数字电路的功能和性能。
在数字电路中，信号一般使用二进制编码。
常用的二进制编码方式有二进制码、格雷码和BCD码等。
二进制码是最常见的编码方式，将每个数位上的值表示为0或1。
格雷码是一种特殊的二进制编码，相邻的编码只有一个比特位的差异，用于避免由于数字信号传输引起的误差。
BCD码是二进制编码的十进制形式，用于表示和处理十进制数字。
数字电路在计算机、通信、控制系统等领域有广泛的应用，例如计算机的中央处理器、内存和输入输出接口等都是基于数字电路的设计实现。
希望这些基础知识能够帮助你对数字电路有更好的理解。
数电知识点总结填空
数电知识点总结填空一、数字电路的基础知识数字电路是利用数字信号来进行逻辑运算和控制的电路系统，它由数字元件和数字信号组成。
数字元件有门电路、触发器、寄存器、计数器、触摸板、数码管等。
数字信号是以高电平和低电平（或者说“1”和“0”）来表示的信号。
二、数字逻辑电路1.与门与门是最简单的数字电路之一，它有两个输入端和一个输出端。
当两个输入端都为高电平时，输出端才为高电平，否则为低电平。
2.或门或门也是最简单的数字电路之一，它有两个输入端和一个输出端。
只要有一个输入端为高电平，那么输出端就为高电平。
3.非门非门只有一个输入端和一个输出端，当输入端为高电平时，输出端为低电平；当输入端为低电平时，输出端为高电平。
4.异或门异或门有两个输入端和一个输出端，当两个输入端的电平不同时，输出端为高电平，否则为低电平。
5.与非门与非门是由与门和非门组成的数字电路，它有两个输入端和一个输出端，当两个输入端都为高电平时，输出端为低电平。
6.或非门或非门是由或门和非门组成的数字电路，它有两个输入端和一个输出端，只要有一个输入端为高电平，那么输出端就为低电平。
三、触发器触发器是一种能够在输入信号变化时改变输出信号的数字元件。
常见的触发器有RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。
它们的作用是储存一个位信息并输出给另一个逻辑功能单元。
四、寄存器寄存器是一种数字电路，用于存储多位二进制数。
常见的寄存器有移位寄存器和并行寄存器。
移位寄存器能够将输入的位信息向左或向右移动若干位；并行寄存器能够在同一时刻将多个位信息并行地输入或输出。
五、计数器计数器是一种用来计数的数字电路，它可以实现从0到若干个二进制数的计数。
常见的计数器有二进制计数器、BCD计数器和环形计数器。
计数器的输入可以由外部信号触发，也可以由内部时钟触发。
六、数码管数码管是一种用来显示数字信息的数字元件。
它可以显示0到9的数字，也可以显示字母和其他符号。
数码管有共阳极和共阳极两种类型，其中的LED灯通过数位极和段极的组合亮灭，来显示不同的数字和符号。
数字电路总结知识点
数字电路总结知识点一、基本原理数字电路是以二进制形式表示信息的电路，它由数字信号和逻辑元件组成。
数字信号是由禄电平、高电平表示的信号，逻辑元件是由逻辑门组成的。
数字电路的设计和分析都是以逻辑门为基础的。
逻辑门是用来执行逻辑函数的元件，比如“与”门、“或”门、“非”门等。
数字电路的基本原理主要包括二进制数制、布尔代数、卡诺图、逻辑函数和逻辑运算等内容。
二进制数制是数字电路中最常用的数制形式，它使用0和1表示数字。
布尔代数是描述逻辑运算的理论基础，它包括基本逻辑运算、逻辑运算规则、逻辑函数、逻辑表达式等内容。
卡诺图是用于简化逻辑函数的图形化方法，它可以简化逻辑函数的表达式，以便进一步分析和设计数字电路。
二、逻辑门逻辑门是数字电路的基本元件，它用来执行逻辑函数。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。
这些逻辑门都有特定的逻辑功能和真值表，它们可以用于组合成复杂的逻辑电路。
逻辑门的特点有两个，一个是具有特定的逻辑功能，另一个是可以实现逻辑函数。
逻辑门的逻辑功能对应着二进制操作的逻辑运算，它可以实现逻辑的“与”、“或”、“非”、“异或”等功能。
逻辑门的实现是通过逻辑元件的布局和连接来完成的，比如用传输门和与门实现一个或门。
三、组合逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，它执行逻辑函数，但没有存储元件。
组合逻辑电路的特点是对输入信号的变化立即做出响应，并且输出信号仅依赖于当前的输入信号。
常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、多路选择器、译码器等。
加法器是一个重要的组合逻辑电路，它用来执行加法运算。
有半加器、全加器和多位加法器等不同类型的加法器，它们可以实现不同精度的加法运算。
减法器是用来执行减法运算的组合逻辑电路，它可以实现数的减法运算。
多路选择器是一个多输入、单输出的组合逻辑电路，它根据控制信号选择其中的一个输入信号输出到输出端。
译码器是用来将二进制码转换成其它码制的组合逻辑电路，它可以将二进制数码转换成BCD码、七段码等。
数字电路知识点总结
数字电路知识点总结一、数字电路基础1. 数字信号与模拟信号- 数字信号：离散的电压级别表示信息，通常为二进制。
- 模拟信号：连续变化的电压或电流表示信息。
2. 二进制系统- 基数：2。
- 权重：2的幂次方。
- 转换：二进制与十进制、十六进制之间的转换。
3. 逻辑电平- 高电平（1）与低电平（0）。
- 噪声容限。
4. 逻辑门- 基本逻辑门：与（AND）、或（OR）、非（NOT）、异或（XOR）。
- 复合逻辑门：与非（NAND）、或非（NOR）、异或非（XNOR）。
二、组合逻辑1. 逻辑门电路- 基本逻辑门的实现与应用。
- 标准逻辑系列：TTL、CMOS。
2. 布尔代数- 基本运算：与、或、非。
- 逻辑公式的简化。
3. 多级组合电路- 级联逻辑门。
- 编码器、解码器。
- 多路复用器、解复用器。
- 算术逻辑单元（ALU）。
4. 逻辑函数的表示- 真值表。
- 逻辑表达式。
- 卡诺图。
三、时序逻辑1. 触发器- SR触发器（置位/复位）。
- D触发器。
- JK触发器。
- T触发器。
2. 时序逻辑电路- 寄存器。
- 计数器。
- 有限状态机（FSM）。
3. 存储器- 随机存取存储器（RAM）。
- 只读存储器（ROM）。
- 闪存（Flash）。
4. 时钟与同步- 时钟信号的重要性。
- 同步电路与异步电路。
四、数字系统设计1. 设计流程- 需求分析。
- 概念设计。
- 逻辑设计。
- 物理设计。
2. 硬件描述语言（HDL）- VHDL与Verilog。
- 模块化设计。
- 测试与验证。
3. 集成电路（IC）- 集成电路分类：SSI、MSI、LSI、VLSI。
- 集成电路设计流程。
4. 系统级集成- 系统芯片（SoC）。
- 嵌入式系统。
- 多核处理器。
五、数字电路应用1. 计算机系统- 中央处理单元（CPU）。
- 输入/输出接口。
2. 通信系统- 数字信号处理（DSP）。
- 通信协议。
- 网络通信。
3. 消费电子产品- 音频/视频设备。
数字电路基础知识
数字电路基础知识一、什么是数字电路基础知识数字电路基础知识是指用于处理和传输数字信号的电子电路的基本原理和技术。
数字电路是现代电子电路中的重要组成部分，它能够对数字信号进行精确的处理和操作，广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
本文将介绍数字电路基础知识的相关内容，包括数字电路的基本概念、数字逻辑门电路、时序电路以及数字信号处理等方面。
二、数字电路的基本概念数字电路是由离散的电子元件（如晶体管、集成电路等）构成的，能够对数字信号进行逻辑运算和处理。
数字信号只能取两种离散的状态，通常表示为0和1，分别代表“低电平”和“高电平”。
数字电路通过将这些离散状态进行逻辑运算和处理，实现信息的存储、传输和运算。
数字电路的基本单位是逻辑门，逻辑门是由晶体管等电子元件组成的，用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门等。
逻辑门的输入和输出均为数字信号，通过逻辑运算，可以实现布尔逻辑的功能。
三、数字逻辑门电路数字逻辑门电路是由逻辑门组成的电路，用于实现复杂的逻辑运算。
常见的数字逻辑门电路有加法器、减法器、比较器等。
这些电路可以通过逻辑门的组合和连接，实现数学和逻辑运算。
例如，加法器是一种用于实现数字加法运算的电路。
它通过将多个输入的数字信号进行逻辑运算，得到输出的和。
减法器和比较器类似，通过逻辑门的组合和连接，实现数字减法运算和大小比较。
四、时序电路时序电路用于处理时间相关的数字信号，具有记忆和延时的功能。
常见的时序电路有触发器、计数器等。
触发器是一种用于存储和传输数字信号的元件，可以实现数据的存储和延时。
计数器是一种能够实现数字计数功能的电路，可以实现数字信号的计数和频率分析等功能。
时序电路通过控制时钟信号和触发信号的输入和输出，实现对数字信号的精确控制和处理。
它广泛应用于时序控制、频率分析和数字通信等领域。
五、数字信号处理数字信号处理是指对数字信号进行数学运算和处理的技术。
随着计算机和数字电路的发展，数字信号处理成为一种重要的信号处理方法。
数字电路基础知识
1 . 1 = 1数字电路基础知识1 、逻辑门电路 (何为门)2 、真值表3 、 卡诺图4 、3 线-8 线译码器的应用5 、555 集成芯片的应用一 . 逻辑门电路 (何为门)在逻辑代数中， 最基本的逻辑运算有与、或、非三种。
每种逻辑运算代表一种函数关系 这种函数关系可用逻辑符号写成逻辑表达式来描述， 也可用，文字来描述，还可用表格或图形 的方式来描述。
最基本的逻辑关系有三种： 与逻辑关系 、或逻辑关系 、非逻辑关系。
实现基本逻辑运算和常用复合逻辑运算的单元电路称为 逻辑门电路 。
例如： 实现“与” 运算的电路称为与逻辑门， 简称与门； 实现 非”运算的电路称为 与非门 。
逻辑门电路是设计数字系统的最小单元。
1.1.1 与门“与”运算是一种二元运算， 它定义了两个变量 A 和 B 的一种函数关系 。
用语句来描 述它， 这就是： 当且仅当变量 A 和 B 都为 1 时， 函数 F 为 1； 或者可用另一种方式来描述 它， 这就是： 只要变量 A 或 B 中有一个为 0， 则函数 F 为 0。
“与”运算又称为 逻辑乘运算 也叫逻辑积运算。
，“与”运算的逻辑表达式为：F = A . B式中， 乘号“． ”表示与运算，在不至于引起混淆的前提下，乘号“． ”经常被省略 。
该式可 读作： F 等于 A 乘 B ， 也可读作： F 等于 A 与 B 。
表 2-1b “与”运算真值表由“与”运算关系的真值表可知“与”逻辑的运算规律为：0 . 0 = 00 . 1 = 1. 0 = 0 F = A . B0 0 0 1A 0 0 1 1B 0 1 0 1简单地记为：有 0 出 0，全 1 出 1。
由此可推出其一般形式为：A⋅0=0A⋅1=AA⋅A=A实现”逻辑运算功能的的电路称为“ 与门”。
每个与门有两个或两个以上的输入端和一个输出端，图 2-2 是两输入端与门的逻辑符号。
在实际应用中，制造工艺限制了与门电路的输入变量数目，所以实际与门电路的输入个数是有限的。
数字电路基础知识
数字电路基础知识数字电路是电子技术中的一项基础知识，它是由数字逻辑门和触发器等元件组成的电路，用于对数字信号进行处理和控制。
在现代电子设备中广泛应用，下面将从数字电路的基本概念、常见电路元件和工作原理等方面进行介绍。
首先，我们来了解一下数字电路的基本概念。
数字电路是指电子设备中处理和传输数字信号的电路，它使用离散的数值来表示和控制信息。
与之相对的是模拟电路，模拟电路使用连续的波形来表示和处理信息。
数字电路的基本单位是位（Bit），它表示一个二进制的数值，只有0和1两个状态。
在数字电路中，我们通常使用二进制数来表示数据和信号。
在数字电路中，常见的电路元件有门电路、触发器电路和计数器电路等。
门电路是最基本的数字逻辑元件，它具有与、或、非等逻辑运算功能。
与门（AND）将几个输入信号进行与运算，只有当所有输入信号为1时，输出信号才为1。
或门（OR）将几个输入信号进行或运算，只要有一个输入信号为1，输出信号就为1。
非门（NOT）将输入信号进行取反操作，即输入为1时输出为0，输入为0时输出为1。
除了与门、或门和非门外，还有异或门（XOR）、与非门（NAND）和或非门（NOR）等逻辑门。
触发器是用于存储和传输数据的重要元件。
它根据输入信号的变化状态来改变输出信号的状态。
触发器有很多种类，其中最常见的是D 触发器和JK触发器。
D触发器有一个数据输入端（D输入）、时钟输入端（CLK）和输出端（Q输出）。
当时钟输入信号为上升沿时，D触发器会将D输入信号传输到Q输出端。
JK触发器与D触发器类似，它有两个数据输入端（J输入和K输入）、时钟输入端和输出端。
JK触发器的输出状态在特定的输入信号条件下进行变化，具有更灵活的应用性。
计数器是用于进行计数操作的电路。
它根据一定的输入条件和时钟信号来实现加法运算，并将结果输出。
计数器按照工作方式可以分为同步计数器和异步计数器。
同步计数器是指所有的触发器在同一时钟信号下进行工作，输出结果是同步的。
1、数字电路的基本知识
整数部分采用“除2取余，逆 序排列” ，先得到的余数为 低位，后得到的余数为高位。
2 44 余数 低位
小数部分采用“乘2取整， 顺序排列” ，先得到的整 数为高位，后得到的整数为 低位。 0.375
1、十进制
数码为：0～9；基数是10。 运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。下标用10或D表示 十进制数的权展开式： 102、101、100称为十 3×１０２＝ 3００
3×１０１＝ 1×１００＝ ＋ 3 3 1 3０ 1 任意一个十进制数都 可以表示为各个数位 上的数码与其对应的 权的乘积之和，称权 展开式。
5.编码的应用
计算机内部只有二进制数，任何符号在计算机 内部都以二进制形式存在。
想一想：若计算机浏览网站时出现乱码可能是什么原因？ 如果要保密通信，能否采用自行设计的编码方式进行？
1.3 逻辑代数基础
1.3 .1 逻辑变量与逻辑函数 1.3 .2 基本的逻辑运算
1.3.3 逻辑函数及其表示方法
退出
（1）由于数字电路是以二值数字逻辑为基础的，只有 “0”和“1”两个基本字符，只要处理两种电平：高电 平与低电平，因此易于用电路来实现。 （2）高电平低电平允许有一定的范围，因此数字电路的 抗干扰能力较强。 （3）数字电路不仅能完成数值运算，而且能进行逻辑判 断和运算，这在控制系统中是不可缺少的。 （4）数字信息便于长期保存，凡是可以区分两种状态物 体就可以记录数字信号，比如可将数字信息存入磁盘、 光盘等长期保存。
常用数制对照表
十 0 1 2 3 4 5 6 7 二 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 十六 0 1 2 3 4 5 6 7 十 8 9 10 11 12 13 14 15 二 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 十六 82。 运算规律：逢二进一0。即：1＋1＝10。下标用2 或B表示。 二进制数的权展开式：
数字电路基础知识点
数字电路基础知识点数字电路是由数字信号进行信息处理的电路系统。
它是由逻辑门、寄存器、计数器和其他数字元件组成的，用于完成特定的数字逻辑功能。
数字电路广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
本文将介绍数字电路的基础知识点，包括逻辑门、布尔代数、编码器和译码器、时序逻辑等。
1. 逻辑门逻辑门是数字电路中最基本的元件，它根据输入信号的逻辑关系产生输出信号。
常见的逻辑门有与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门和同或门等。
逻辑门的输入和输出信号都是二进制的，通过逻辑门的连接和组合可以实现复杂的逻辑功能。
2. 布尔代数布尔代数是数字电路设计的基础，它是一种用于描述逻辑关系的数学符号语言。
布尔代数使用逻辑运算符（与、或、非）和逻辑变量（0和1）进行逻辑运算。
通过布尔代数，可以分析和简化逻辑电路，以及设计和优化数字电路。
3. 编码器和译码器编码器和译码器是常用的数字电路元件。
编码器将多个输入信号编码成较少的输出信号，用于减少数据传输的带宽。
译码器则是编码器的逆过程，将较少的输入信号解码成较多的输出信号。
编码器和译码器在数字通信、存储器和显示器等系统中有广泛的应用。
4. 时序逻辑时序逻辑是数字电路中一种特殊的逻辑电路，它的输出信号不仅与输入信号的逻辑关系有关，还与输入信号的时序关系有关。
时序逻辑包括触发器和计数器等元件，用于实现存储和计数功能。
触发器可以存储输入信号的状态，计数器可以按照一定规律进行计数。
5. 数字电路设计数字电路设计是将逻辑功能转化为电路实现的过程。
在数字电路设计中，需要进行逻辑分析、电路设计、仿真和验证等步骤。
逻辑分析是对逻辑功能进行分析和优化，电路设计是将逻辑功能转化为电路元件的连接和组合，仿真是对电路进行性能测试和验证。
总结：数字电路基础知识点包括逻辑门、布尔代数、编码器和译码器、时序逻辑和数字电路设计等。
逻辑门是数字电路的基本元件，布尔代数是数字电路设计的基础语言。
编码器和译码器用于数据的编码和解码。
数字电路知识点总结
数字电路知识点总结数字电路是指由数字信号控制和处理信息的电路，是数字系统的基础组成部分之一。
数字电路可以完成逻辑运算、计数、存储、选通、编码和解码等功能，在现代电子通信、计算机、自动控制等领域中得到了广泛应用。
因此，掌握数字电路的相关知识对于电子工程师和电子专业学生来说是很重要的。
本文将对数字电路的基本知识点进行总结，希望能对读者的学习和工作有所帮助。
一、数字电路的基础知识1、数字电路的基本概念数字电路是由数字信号控制和处理信息的电路，是一种离散的电路，能够进行数字信号的存储、加工、传输和处理。
数字电路中的信号只有两种状态，即逻辑“0”和逻辑“1”，分别代表低电位和高电位。
2、数字电路的特点（1）稳定性好：数字电路的输入输出信号均为离散型的逻辑信号，易于处理和分析，具有很好的稳定性。
（2）抗干扰性强：数字信号不受干扰的影响，抗干扰能力强。
（3）精度高：数字电路的精度和稳定性比较高，适合用于精密度要求较高的应用场合。
（4）易于集成和自动化控制：数字电路与计算机和微处理器等数字设备结合，可实现数字系统的集成和自动化控制。
3、数字电路的分类数字电路主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
（1）组合逻辑电路：组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路，它只有输入没有状态，其输出仅依赖于输入信号。
（2）时序逻辑电路：时序逻辑电路是由触发器或寄存器等时序逻辑元件构成的电路，具有状态，其输出不仅依赖于输入信号，还与电路的状态有关。
4、数字电路的基本元件数字电路的基本元件主要包括逻辑门、触发器、寄存器、计数器、加法器、减法器等。
其中，逻辑门是数字系统的基本构建模块，常见的逻辑门有与门、或门、非门、异或门、与非门、或非门等。
5、数字电路的代数表达数字电路可以使用布尔代数（Boolean Algebra）进行描述和分析。
布尔代数是一种处理逻辑变量和逻辑运算的代数系统，它使用逻辑变量和逻辑运算符（与、或、非、异或）来描述和分析逻辑电路。
数字电路基本理论及分析方法
数字电路基本理论及分析方法数字电路是计算机硬件中的基本组成部分，它们负责处理和操控数字信号。
本文将介绍数字电路的基本理论和分析方法，帮助读者更好地理解和运用数字电路。
一、数字电路基础知识数字电路是由逻辑门（与门、或门、非门等）和触发器组成的电路系统。
逻辑门负责对输入信号进行逻辑运算，输出相应的结果。
而触发器则用于存储和传递信息。
数字电路的基本元件有两种状态，即高电平和低电平，分别表示逻辑“1”和逻辑“0”。
这两种状态之间的切换，是通过逻辑门和触发器之间的组合和联结来实现的。
二、数字电路分析方法1. 真值表真值表是对数字电路中逻辑门的真实输出情况进行列举和分析的方法。
通过列出各个输入变量的所有可能取值，以及对应的输出结果，可以快速判断数字电路的功能和特性。
以与门为例，当两个输入变量都为逻辑“1”时，输出结果为逻辑“1”；否则，输出为逻辑“0”。
通过真值表可以清楚地展示这个逻辑关系。
2. 状态图状态图是对数字电路中触发器的状态转换过程进行描述和分析的方法。
它将每个状态通过箭头连接起来，箭头上标注的是状态转换的条件。
通过状态图可以详细地了解数字电路中各个触发器状态之间的转换规律。
3. 时序图时序图是对数字电路中各个部件之间时序关系进行描述和分析的方法。
它通过图形化的形式展示了数字电路中信号的传递和处理过程，帮助读者更好地理解和分析数字电路的时序性质。
时序图通常包括时钟信号的波形图和各个部件的输入输出波形图。
通过观察波形图，可以判断数字电路中信号的传递顺序和时间延迟。
三、数字电路的设计和优化数字电路的设计和优化是为了实现特定功能和提高性能而进行的过程。
在设计数字电路时，需要根据实际需求选择适当的逻辑门和触发器，合理地进行组合和联结。
在数字电路的优化过程中，我们常常使用的方法有：化简逻辑函数、进行逻辑合并、减少时钟延迟、提高工作频率等。
这些方法可以帮助我们改善数字电路的功能和性能，提高计算机系统的整体效率。
数字电路的基本知识
数字电路的基本知识·用以实现基本逻辑运算和复合逻辑运算的单元电路称为逻辑门电路。
·逻辑门电路是构成数字电路的基础。
·数字电路特点：(1) 输入、输出信号的大小非高电平就是低电平高电平和低电平是两个不同的可以截然区分开来的电压范围，可表示两种不同的状态。
例如TTL，2.4～5V－－高电平，用U H表示；而0～0.4V－－低电平，用U L表示。
(2) 数字电路中电子器件的工作状态对应于逻辑1和逻辑0两种不同的状态，即工作在开关状态。
半导体二极管、三极管和MOS管则是构成这种电子开关的基本开关器件。
·关于正、负逻辑如果用逻辑1表示高电平，用逻辑0表示低电平，叫做正逻辑赋值，简称为正逻辑。
如果用逻辑0表示高电平，用逻辑1表示低电平，叫做负逻辑赋值，简称为负逻辑。
在以后的章节中，如果没有特别说明，一律采用正逻辑。
·数字IC分类按集成度：小规模IC、中规模IC、大规模IC和超大规模IC按器件：双极型IC、单极型IC。
2.1 半导体器件的开关特性一理想开关的开关特性1. 静态特性(1) 断开时，电阻R OFF＝∞，电流I OFF＝0。
(2) 闭合时，电阻R ON＝0，不论电流多大。
2. 动态特性(1) 开通时间t on＝0(2) 关断时间t off＝0实际开关：机械开关－－静态特性好，但动态特性很差（在一定的电压和电流范围内）电子开关－－静态特性差，但其动态特性较好。
在开关速度很高的情况下，开关状态的转换时间(开通时间t on和关断时间t off)显的尤为重要。
数字电路中，常常要求器件的导通和截止两种状态的转换，在微秒甚至纳秒数量级的时间内完成。
二、二极管的开关特性理想二极管：导通时，导通压降U D＝0V，电流由外电路决定；反偏时，电流＝0，压降由外电路决定。
状态转换时间＝0。
实际二极管：从正向导通到反向截止需要经历一个反向恢复过程。
反向恢复时间t re＝t s＋t t，纳秒数量级，限制了二极管开关状态转换。
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首先学习数字电路基础知识。
[新授内容]§10.1数字电路的基础知识一、数字电路及其特点：1．模拟信号：凡是在时间上和数值上都是连续变化的信号。
例如：随声音、温度、压力等物理量作连续变化的电压或电流。
2．数字信号：凡在数值上或时间上都是离散的信号。
数字信号常用二值量来表示。
例如：光电计数器画图较好说明。
3．模拟电路：处理模拟信号的电路。
例如：交流和直流信号的放大电路。
4．数字电路：处理数字信号的电路。
例如：脉冲信号的产生、放大、整形、传递、控制、记忆、计数等电路。
5．数字电路的特点：（1）半导体管多数工作在开关状态，即不是工作在饱和区，就是工作在截止区，而放大区只是其过渡状态。
（2）数字电路的研究对象是电路的输入和输出之间的逻辑关系，因而不能彩模拟电路的分析方法。
分析数字电路的工具是逻辑代数，表达电路的功能主要用真值表。
逻辑函数表达式及波形图等。
二、数制和码1．十进制数基数：0~9 权：10计数规律：逢十进一。
2．二进制数基数：0、1 权：2计数规律：逢二进一。
3．BCD码在数字系统中，各种文字、符号等特定的信息，也往往采用一定位数的二进制码来表示，通常把这种二进制码称为代码。
BCD码是用四位二进制数组成一组代码，表示一位十进制码。
基数：0、1 权：8、4、2、1[复习提问]1．什么叫数字电路？它与模拟电路有何区别。
2．“与”逻辑的含义是什么？它的逻辑表达方式有哪几种？[新授内容]§10.2逻辑门电路10.2.1与逻辑、与门电路一、为什么叫门电路数字电路的基本部分是各种开关电路。
这些电路像门一样依一定的条件“开”或“关”所以又称为“门”电路。
二、逻辑的含义：1．逻辑：思维的规律，合乎逻辑。
2．逻辑：客观的规律性。
3．逻辑学：研究思维的形式和规律的科学。
4．一般，门电路有一个输出端，但有多个输入端。
而且输出端的状态是由输入端状态决定的。
如果将门电路的输入状态称为“因”，输出端的状态称为“果”，则输入端和输出端状态间有一定的逻辑关系。
通常用“逻辑”这个词表示因果的规律性。
简而言之，表示输入端和输出端状态的规律性。
三、基本的逻辑门电路是指逻辑“与”“或”“非”三种电路四、关系逻辑电路的几个规定：1．逻辑状态的表示方法：逻辑0和逻辑1注：不是表示数字的大小。
而是表示两种对立的状态。
2．有关系低电平的规定（1）高、低电平就是指电位的高低。
（2）高、低电平不是一个固定数值，是一个固定范围。
（3）高电平的下限值和低电平的上限值，称为标准高电平VSH和标准低电平VSL。
3．正负逻辑的规定：正逻辑体制：1表示高电平，0表示低电平。
五、与门电路（一）概述：1．逻辑关系：与逻辑2．具有与逻辑关系的电路：与门电路。
（二）什么叫与逻辑：决定一件事情的几个条件全部具备之后，这件事情才能发生，否则不发生。
（三）与门电路工作原理：1．输入为1（即高电平）为0（即是指低电平）2．输入全为1则输出全为1。
即输入全为高电平，V1、V2都导通，输出为高电平[全1出1]；若输入端有一个低电平，V1、V2也都导通只不过输出是低电平[有0出0]。
有0出0，全1出1。
3．用逻辑代数表示与逻辑关系列函数表述式：Y=AB（Y=A×B、BAY⋅=）含义：A、B全为1时，Y才为1。
注意一个为0时，则Y就为0。
4．真值表：将逻辑门电路所有输入状态和输出状态用一张表格表达出来，这样的表格叫真值表。
A 有0、1两种状态，B 也有0、1两种状态，故A 和B 共有4种组合，输入有四种，则输出亦有四种，列出表格。
5．逻辑符号：[课堂小结]掌握数字电路与模拟电路的区别，以及数字电路的特点，掌握“与”逻辑的含义，逻辑表达的方式有哪几种。
[布置作业]P 书163页：11-1、11-2[复习提问]1．什么叫数字电路？它与模拟电路有何区别。
2．“与”逻辑的含义是什么？它的逻辑表达方式有哪几种？[新授内容]10.2. 2或逻辑、或门电路一、逻辑或的含义：决定事件的各个条件中，只要有一个条件得到满足，这件事情就会发生。
（逻辑加）举例说明：以灯泡的亮暗表示。
二、或门电路及原理： 1．电路形式即输入有一个为高电平时，V 1、V 2就导通，输出为高电平[有1出1]；若输入端都为低电平时，V 1、V 2才截止，输出是低电平[全0出0]。
全0出0，有1出1。
2．真值表：113．逻辑符号：4．或逻辑表达式：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=15．写逻辑函数表达式。
Y=A+B练习：逻辑电路的输入波形图如图所示，试画出逻辑电路输出端的波形。
10.2.3非门逻辑、非门电路一、什么叫非逻辑：事情（输出信号）和条件（输入信号）总是相反状态。
二、非门电路工作原理：1．电路形式：由三极管组成的非电路。
2．所谓非，就是否定。
即输入为1（高电平），输出为0低电平[有1出0]；若输入端为0（低电平），输出是1高电平[有0出1]。
有0出1，有1出0。
3．真值表：B Y0 11 04．逻辑符号：5．用逻辑代数表示非逻辑关系 列函数表述式： A Y = 读作：Y 等于A 非。
计算：10= 01=[课堂小结]掌握“或”、“非”逻辑的含义及其逻辑表达的方式。
[布置作业]P 书132页： 10-4实验：基本门电路的逻辑功能及应用一、实习目的熟悉基本与门、或门、非门电路逻辑功能。
二、实验器材1．直流稳压电源2．二极管1N4007 2个3．电阻3004．开关2个5．各色连接导线若干6．发光二极管1个三、实习内容及步骤（一）二极管“与”门电路1．按图1所示的连线图，把二极管、电阻、发光二极管、开关在面板上连接成一个二极管“与”门电路。
2．把调节好的直流稳压电源+5V输出，接入连接好的电路。
3．把开关S1、S2分别处于0、1状态。
对照真值表要求写出输出端的逻辑关系。
根据真值表验证逻辑关系Y=AB真值表（二）二极管“或”门电路1．按“或”门的逻辑功能设计二极管或门电路。
2．把调节好的直流稳压电源+5V输出，接入连接好的电路。
3．把开关S1、S2分别处于0、1状态。
对照真值表要求验证输出端的逻辑关系。
Y=A+B真值表1 1 0电路图（三）三极管“非”门电路按线路图接通电源，开关S状态按表中所列要求设置，对照每次输出端Y 逻辑关系，根据真值表验证逻辑关系。
AY（说明：开关闭合为“1”，开关断开为“0”）真值表B Y0 11 0 电路图：[布置作业]：写一份实验报告[复习提问]1．分别请同学上黑板写出“与”门、“非”门、”门的逻辑表达式、逻辑符号。
2．说出“与”门、“或”门、“非”门的逻辑功能。
[新课导入]实际应用中常把与门、或门和非门组合起来使用，称为组合逻辑门电路。
[新授内容]10.2.4复合门电路一、与非门1．如何构成与非门电路？在与门的后面接一个非门就构成与非门。
2．如何研究与非门的逻辑功能？ ——直值表3．逻辑功能：有0出1，全1出0。
4．逻辑符号：练习：74LS00的引脚排列图。
试问它是什么样的集成电路，并试述各引脚的功能。
二、或非门1．如何构成与非门电路？在或门的后面接一个非门就构成或非门。
2．逻辑表达式： Y =B A + 3．列直值表4．逻辑功能：全0出1，有1出0。
5．逻辑符号：三、与或非门 1．电路构成先与后或再非2．逻辑表达式： Y=CD AB + 3．列直值表4．逻辑功能：当输入端中任何一组全为1时，输出即为0，只有各组输入都至少有一个为0时，输出才为1。
[课堂小结]1．组合逻辑门电路的逻辑符号。
2．组合逻辑门电路的特点。
[布置作业]P163书：10-5[复习提问]1．什么叫组合逻辑门电路？ 2．常见的简单组合门电路有哪些？ 3．分析组合门电路的步骤。
[新课导入]由基本门电路（在不加反馈的情况下）组成的逻辑电路称为组合逻辑电路。
任何组合逻辑电路其输入和输出状态的逻辑关系可用逻辑函数式表示，反之，任何一个逻辑函数式，总可用组合逻辑电路与之对应。
逻辑代数是研究和简化逻辑电路的数学工具。
利用逻辑代数可以判定一个已知逻辑电路的功能或根据需要的逻辑功能去研究和简化一个相应的逻辑电路。
[新授内容]§10.4逻辑代数及其在逻辑电路中的应用一、逻辑代数概述逻辑变量：逻辑代数的变量在逻辑电路中，它的输入、输出状态相当于逻辑变量。
二、逻辑函数式与组合逻辑电路逻辑变量用逻辑运算符号连接起来，就成为逻辑函数式。
三、逻辑代数的基本定律： 1．0、1、A 的关系①A A =⋅0 A A =⋅1 A A A =⋅ ②A A =+0 11=+A A A A =+ ③0=⋅A A 1=+A A A A =2．基本定律交换律：A B B A ⋅=⋅ A B B A +=+ 结合律：)()()(C B A C B A c B A ⋅⋅=⋅⋅=⋅⋅ )()(C B A C B A C B A ++=++=++ 分配律：：)()(C A B A C B A +⋅+=⋅+ C A B A C B A ⋅+⋅=+⋅)( 互补律：0=⋅A A 1=+A A 反演律（摩根定律）：B A B A ⋅=+ B A B A +=⋅吸收律：A AB A B A A A B A A =+=⋅+⋅=+)( AB B A A =+)( A AB A =+ 消去律：B A B A A +=+ 证明：3．逻辑代数化简的方法 ①并项法：利用1=+A A 的关系例：B A C C B A C B A C B A =+=+)( ②吸收法：利用A+AB=A例：B A F E BCD A B A =⋅⋅⋅⋅⋅⋅++)( ③消去法：利用B A B A A +=+关系例：C AB C AB AB B A C AB C B C A AB +=+=++=++)(BA A AB A +=++=)()()(B A AB A B A AB A B A A ++=++=+④配项法：利用)(B B A A +=的关系C A AB BC A C A ABC AB BC A A C A AB BC C A AB +=+++=+++=++)()()(注意：上式又叫“冗余项定律” 例：证明下列各逻辑函数等式 1．B B C B B B A A =++++)()(证明：左=B B AB B BC B AB B BC BB AB A A =+=+++=++++⋅ 左=右2．1=+++⋅B A B A A B A证明：左= ==⋅+⋅=+++111)()(A A B B A B B A 3．B B A B A =+⋅+)()(证明：左= ==++=+⋅++⋅B A A B BB B A AB A A )1( 4．B A B A A B A A +=+⋅++)(证明：左= =+=++=⋅++B A B A A A A A B A A )([课堂小结]1．逻辑代数的基本定律。