数字逻辑电路

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6. 1 数字电路概述
• 6.1.1数字信号与模ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ信号
• 电子电路中有两种不同类型的信号:模拟信号和数字信号，图6-1-1所 示为模拟信号与数字信号之间的传输示意图。
• 模拟信号是指那些在时间和数值上都是连续变化的电信号，如图6-12 ( a)所示。例如，模拟语言的音频信号、热电偶上得到的模拟温度 的电压信号等。数字信号则是一种离散信号，它在时间上和幅值上都 是离散的。最常用的数字信号是用电压的高、低分别代表两个离散数 值1和0。如图6-1-2 (b)所示，U1称为高电平;U2称为低电平。
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6. 1 数字电路概述
• 6. 1. 4数字电路的应用
• 由于数字电路的一系列特点，使它在通信、自动控制、测量仪器等各 个科学技术领域中得到广泛应用。当代最杰出的科技成果一计算机， 就是它最典型的应用例子。如图6-1-3所示。
• 6. 1. 5脉冲信号
• 1.常见脉冲信号波形 • 瞬间突然变化、作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号，简称为脉
• 6. 1 .2数字电路的特点
• 数字电路有如下特点: • (1)因为数字信号只有0和1两个状态，可很方便地用开关的通断来实
现。
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6. 1 数字电路概述
• (2)数字电路中，半导体元件均处于开关状态，利用管子的截止与饱 和状态来表示数字信号的高、低电平。
• (3)数字电路具有逻辑运算能力，因而数字电路又称为逻辑电路。 • (4)在数字电路中，侧重研究输入、输出信号间的逻辑关系及其所反
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6. 2 数制
• 6. 2. 1十进制数
• 十进制数是人们最习惯采用的一种数制。它用0~9十个数字符号，按 照一定的规律排列起来表示数值大小。
• 从这个十进制数的表达式中，可以看出十进制的特点: • (1)每一位数是0~9十个数字符号中的一个，这些基本数字符号称为数
码。 • (2)每一个数字符号在不同的数位代表的数值不同，即使同一数字符
二进制数最高位。
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6. 2 数制
• 3.二进制与八进制、十六进制的相互转换 • 1)二进制与八进制之间的相互转换 • 因为三位二进制数正好表示0~7八个数字，所以一个二进制数转换成
八进制数时，只要从最低位开始，每三位分为一组，每组都对应转换 为一位八进制数。若最后不足三位时，可在前面加0，然后按原来的 顺序排列就得到八进制数。 • 2)二进制数与十六进制数之间的相互转换 • 因为四位二进制数正好可以表示0~F十六个数字，所以转换时可以从 最低位开始，每四位二进制数分为一组，每组对应转换为一位十六进 制数。最后不足四位时可在前面加0，然后按原来顺序排列就可得到 十六进制数。
号在不同的数位代表的数值也不同。 • (3)十进制计数规律是“逢十进一”。
• 6. 2. 2二进制数
• 二进制是在数字电路中应用最广泛的一种数制。它只有0和1两个数码。
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6. 2 数制
• 二进制数采用两个数字符号，所以计数的基数为2。各位数的权是2的 幂，它的计数规律是“逢二进一”。
• 6. 2. 3八进制数
冲。脉冲是脉动和冲击的意思。从广义来说，通常把一切非正弦信号 统称为脉冲信号。 • 常见的脉冲信号波形，如图6-1-4所示。
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6. 1 数字电路概述
• 2.矩形脉冲波形参数 • 非理想的矩形脉冲波形是一种最常见的脉冲信号，如图6-1-5所示。 • 下面以电压波形为例，介绍描述这种脉冲信号的主要参数。 • (1)脉冲幅度U m • (2)脉冲宽度tr • (3)上升时间t} • (4)下降时间tr • (5)脉冲周期T: • (6)占空比q
映的逻辑功能。分析数字电路所使用的数学工具主要是逻辑代数。
• 6. 1. 3数字电路的分类
• (1)数字电路按组成的结构可分为分立元件电路和集成电路两大类。 • (2)按电路所用器件的不同，数字电路又可分为双极型和单极型电路。 • (3)根据电路逻辑功能的不同，又可分为组合逻辑电路和时序逻辑电
路两大类。
第6章 数字逻辑电路
• 6.1 数字电路概述 • 6.2 数制 • 6.3 开关元件 • 6 .4 基本逻辑门电路 • 6. 5 组合逻辑电路
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第6章 数字逻辑电路
• 6. 6 技能训练:三人表决器的制作 • 6.7 编码器 • 6 .8 译码器 • 6.9 技能训练:抢答器电路安装与调试
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6. 2 数制
• 6. 2. 6 BCD编码
• 1.码制 • 数字信息有两类:一类是数值;另一类是文字、符号、图形等，表示非
数值的其他事物。对后一类信息，在数字系统中也用一定的数码来表 示，以便于计算机来处理。这些代表信息的数码不再有数值大小的意 义，而称为信息代码，简称代码。 • 建立代码与文字、符号、图形和其他特定对象之间一一对应关系的过 程，称为编码。为了便于记忆、查找、区别，在编写各种代码时，总 要遵循一定的规律，这一规律称为码制。 • 2.二一十进制编码(BCD码) • 在数字系统中，最方便使用的是按二进制数码编制的代码。如在用二 进制数码表示一位十进制数0~9十个数码的对应状态时，经常用BCD 码。
• 在八进制数中，有0~7个数字符号，计数基数为8，计数规律是“逢 八进一”，各位数的权是8的幂。
• 6. 2. 4十六进制数
• 在十六进制数中，计数基数为16，有十六个数 字:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F。计数规律是“逢十六进一”。各 位数的权是16的幂。
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6. 2 数制
• 6. 2. 5不同进制数之间的相互转换
• 1.二进制、八进制、十六进制数转换成十进制数 • 只要将二进制、八进制、十六进制数按各位权展开，并把各位的加权
系数相加，即得相应的十进制数。 • 2.十进制数转换成二进制数 • 将十进制数转换成二进制数可以采用除2取余法，步骤如下: • 第一步:把给出的十进制数除以2，余数为0或1就是二进制数最低位K0。 • 第二步:把第一步得到的商再除以2，余数即为K1. • 第三步及以后各步:继续相除、记下余数，直到商为0，最后余数即为