第一数制与码制剖析

共用了18,000多只电子管，1500多个继电器，重量
达30余吨，占用了170平方米的房间，耗电达140千
瓦以上，其运算速度仅为5000次/秒可实现加、减法
运算。而现具有同样功能的电子计算机，体积只有BP
机那么大（而Pentium Ⅲ的运算能力可达每秒钟上亿
次）。 2020/11/10
编者： 卢庆莉
※1971年4位CPU(4004)出现，含2300个晶体管；
※1997年Pentium Ⅱ CPU 出现，含750万个晶体管；
※0.35μm
0.25μm 0.18μm
Pentium 4 2GHz
0.13μm
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二、数字电子技术的优点
1.通信系统中：抗干扰能力强 ；保密性好。
2.晶体管时代
※1947年晶体管诞生； ※1956年晶体管的发明者们获得诺贝尔 物理学奖； 美国贝尔实验室：
肖克利、巴丁、布拉顿。
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3.集成电路时代
集成电路：20世纪60年代发展起来的一种新型器件 ，它把众多的晶体管、电阻、电容及连线制作在一 块半导体芯片（如：硅片）上，做成具有特定功能 的独立电子线路。外型一般用金属圆壳或双列直插 结构。集成电路具有性能好，可靠性高，体积小， 耗电少，成本低等优点。
注：本ຫໍສະໝຸດ Baidu程第七章和第十一章的内容不讲
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三、成绩的评定
平时成绩占总成绩： 期末考试成绩占总成绩
30 % 70%
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绪论(Preface)
一、数字电子技术的发展与应用
数字电子技术的发展与应用经历了四个时代，即： 电子管时代； 晶体管时代； 集成电路时代；
大规模集成电路（LSI)和超大规模集成电路 (VLSI)时代。
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1.电子管时代
※1906年电子管诞生； ※1946年出现第一台电子数字计算机；
世界上第一台电子数字计算机“ENIAC”
（Electronic Numerical Integrator And
Calculator）于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学，
数字电路研究：输入与输出的逻辑关系
常见逻辑电路：逻辑门、组合逻辑电路、时序逻
辑电路、存储器、可编程逻辑器件(PLD)
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四、本课程的研究内容
1.逻辑代数的基本理论； 2.常用数字集成电路的结构、工作原理、逻辑功
能和使用方法 ； 3.数字电路的分析、设计方法；
4.数字系统设计初步。
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3、电子技术的应用领域：4个C
C：Communication C：Control C：Computer C：Culture Life
通信 控制 电子计算机 文化生活
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二、教学内容、课时分配
课程内容大致分为三个部分： 数字逻辑基础 48学时 可编程逻辑器件 5学时 数字系统设计 11学时
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2、目的与任务
本课程的目的和任务是使学生掌握数 字逻辑的基本理论，了解常用数字器件 的结构、工作原理、逻辑功能和使用方 法，掌握数字电路的分析、设计方法。 掌握PLD器件的基本工作原理和应用 PLD器件实现组合逻辑电路和时序逻辑 电路的基本方法，了解数字系统设计的 自顶向下设计方法。
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集成度：
根据每片集成电路中的门电路或等效门电 路的数量，集成电路可被分为：
SSI：1～ 10门； MSI：10～ 100门； LSI：1～ 1万门； VLSI：1～ 10万门以上；
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4.大规模集成电路（LSI)和超大规模集成 电路(VLSI)时代
数字系统：用离散的数字方式表征与处理信息的 系统，是一个相互连接的功能模块的集合。
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五、学习方法
理论实践结合，注重课堂学习，掌握学习技 巧，持之以恒。
要求学生做到: 1.对于集成电路，重点放在逻辑功能和使用方法； 2.独立、按时完成作业，主动质疑； 3.课前预习、独立思考，提高自学能力； 4.课后多查阅参考书。 ５.强调实验动手能力。
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2.数字信号：幅值离散、时间连续。
D 0 1 01 01 0
0
0
1 1 0 0 1t
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数字电路
数字电路：以数字信号作为工作对象和研究对象 的电路。
二值逻辑（数字逻辑）：用彼此相关又对立的两 种状态来代表逻辑变量1和0，在数字电路中常用 开关的闭合与断开、指示灯的亮灭、特别是电平 的高低。
数字电路与逻辑设计
任课教师：卢庆莉
TEL：85866146(办公室) 13951707230（手机）
E-MAIL：luql@njupt.edu.cn nuptluql@21cn.com
答疑地点: EDA教研室 3-318 答疑时间: 每周五 上午 3/4/5节
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一、课程性质、目的与任务
数字信号是用脉冲的有无或种类的不同、电
平的高低来表示，与幅值无关；
判决门 限电平
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2.测量仪表中：
---数字比模拟仪表精度高，功能强，易于自动化、 智能化、可靠性高、体积小、测量方便。
如数字万用表、数字示波器、数字频率计。
3.集成度高
集成电路的集成度越高所具有的性能越好，可 靠性越高，体积越小， 耗电越少，成本越低。
1、课程性质
本课程是高校工科电气、电子信息类专业本科 生在电子技术方面的学科基础课(考试课)。学习本 课程是为了给《微机系统与接口技术》、《单片机 原理与应用》、《计算机组成原理》、《数字信号 处理》、《自动控制》等后续课程打下基础。本课 程具有较强的逻辑推理和实践性，能培养学生的思 维能力和适应工作和科研的动手能力。
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编者： 卢庆莉
三、模拟信号和数字信号
1.模拟信号：幅值连续、时间连续。
u
t
模拟电路：以模拟信号作为研究对象的电路，主 要分析输入、输出信号在频率、幅度、相位等方 面的不同，如交、直流放大器（AC、DC Amplifier）、信号发生器（Signal Generator）、滤波器（Filter)等。