数字电子技术教学绪论ppt课件
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5
模拟信号： 时间上连续：任意时刻有一个相对的值。 数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。 例如：电压、电流、温度、声音等。 真实的世界是模拟的。
缺点：很难度量； 容易受噪声的干扰； 难以保存。
优点：用精确的值表示事物。
模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。
三极管工作在线性放大区。
6
数字信号： 时间上离散：只在某些时刻有定义。 数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常
例： （5D）16=（5×161+13×160）10
=（80+13）10 =（93）10
18
1.2.2 数制转换
1. 十进制数转换成二进制
例整：数求部（分21的7）转10换=（：除2取余法）。2
组合逻辑电路：电路的输出信号只与当时 的输入信号有关，而与电路原来的状态无关。
时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当 时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态 有关。
10
（2）按集成电路规模分类
划分集成电路规模的标准
集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目
数字集成电路
类别 小规模集成电路MO(SSmaIlCl
数值越大，位数越多，读写不方便，容易出错！
16
3. 八进制 数字符号：0~7 计数规则：逢八进一 基数：8 权：8的幂
例： （128）8=（1×82+2×81+8×80）10
=（64+16+8）10 =（88）10
17
4. 十六进制
数字符号：0~9、A、B、C、D、E、F 计数规则：逢十六进一 基数：16 权：16的幂
特大规VL模SI集成电10路5～(1U0l7tra L＞ar2g00e0 Scale I＞C3，00ULSI)
巨大规UL模SI集成电10路7～(1G0i9gantic Scale IC，GSI）
GSI
＞109
11
2. 数字电路的学习方法
（1）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工 具，应熟练掌握。
（2）重点掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功 能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工 作原理不必过于深究。
（3）掌握基本的分析方法。
（4）本课程实践性很强。应重视习题、基础实 验和综合实训等实践性环节。
（5）注意培养和提高查阅有关技术资料和数字 集成电路产品手册的能力。
12
3. 当前数字电路设计的趋势
越来越大的设计 越来越短的推向市场的时间 越来越低的价格 大量使用计算机辅助设计工具（EDA技术） 多层次的设计表述 大量使用复用技术
IP（Intellectual Property）
13
1.2 数制与代码
1.2.1 数制 1.2.2 数制转换 1.2.3 代码
14
1.2.1 数制
3.电子技术的分类 电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和
处理。 模拟电子技术 数字电子技术
4
1.1.2 数字电路与模拟电路
1. 基本概念
电信号：指随时间变化的电压和电流。 模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。 数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。 模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 数字电路：处理和传输数字信号的电路。
数码：由数字符号构成且表示物理量大小的数 字和数字组合。
计数制（简称数制）：多位数码中每一位的构 成方法，以及从低位到高位的进制规则。
1. 十进制
数字符号（系数）：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 计数规则：逢十进一 基数：10 权：10的幂 例：（1999）10 =（1×103+9×102+9×101+9×100）10
参考书目：
1、《数字电子技术基础教程》 清华大学出版社 阎石主编
2、《数字电子技术》 清华大学出版社 唐竟新编著
3、《数字电路逻辑设计》 清华大学出版社 李大友主编
1
第1章 绪论
1.1 概述
1.1.1 电子技术的发展与应用 1.1.2 数字电路与模拟电路 1.1.3 数字电路的分类和学习方法
2
1.1.1 电子技术的发展与应用
Sca双le极IICC，SS模I拟) 集成电路
中规模S集SI成电路＜(M1e0d2ium Sc＜al1e00IC，MSI)＜30
大规模M集SI成电路10(2L～a1r0g3e Sc1a0l0e～5I0C0，LSI)30～100
超大规L模SI集成电10路3～(1V0e5ry L5a00r～ge20S00cale 1I0C0，～V30L0SI)
（2）晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、 精度高。
（3）通用性强。结构简单、容易制造，便于集 成及系列化生产。
（4）具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输 入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑 判断，故又称为数字逻辑电路。
9
1.1.3 数字电路的分类和学习方法
1. 数字电路的分类 （1）按电路结构分类
用0、1二进制数表示。 例如：开关通断、电压高低、电流有无。
7
数字电路：处理和传输数字信号的电路。 三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。
数字化时代： 音乐：CD、MP3 电影：MPEG、RM、DVD 数字电视 数字照相机 数字摄影机 手机
8
2. 数字电路特点（与模拟电路相比）
（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的 二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低 电平。
15
Βιβλιοθήκη Baidu. 二进制
数字符号：0、1 计数规则：逢二进一 基数：2 权：2的幂
例：一（般1形01式11为01：）2 = （（1×N）262+=0（×b25n+-11b×n-22…4+b11×b02）3+21×22+0×21+1×20）10
b1×21＋=b==0(（×b（n9-2613×04)）+10201n+0-11＋6+b8n+-24×+02+n-12＋）…10 …＋
1. 电子技术的应用
科学研究中，先进的仪器设备； 传统的机械行业，先进的数控机床、自 动化生产线； 通信、广播、电视、雷达、医疗设备、 新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域； 日常生活的家用电器； 电子计算机及信息技术。
3
2.电子技术的发展←→电子器件的改进与创新 1904年发明电真空器件（电子管）——电子管时代。 1948年发明半导体器件——晶体管时代。 20世纪60年代制造出集成电路——集成电路时代。
模拟信号： 时间上连续：任意时刻有一个相对的值。 数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。 例如：电压、电流、温度、声音等。 真实的世界是模拟的。
缺点：很难度量； 容易受噪声的干扰； 难以保存。
优点：用精确的值表示事物。
模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。
三极管工作在线性放大区。
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数字信号： 时间上离散：只在某些时刻有定义。 数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常
例： （5D）16=（5×161+13×160）10
=（80+13）10 =（93）10
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1.2.2 数制转换
1. 十进制数转换成二进制
例整：数求部（分21的7）转10换=（：除2取余法）。2
组合逻辑电路：电路的输出信号只与当时 的输入信号有关，而与电路原来的状态无关。
时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当 时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态 有关。
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（2）按集成电路规模分类
划分集成电路规模的标准
集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目
数字集成电路
类别 小规模集成电路MO(SSmaIlCl
数值越大，位数越多，读写不方便，容易出错！
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3. 八进制 数字符号：0~7 计数规则：逢八进一 基数：8 权：8的幂
例： （128）8=（1×82+2×81+8×80）10
=（64+16+8）10 =（88）10
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4. 十六进制
数字符号：0~9、A、B、C、D、E、F 计数规则：逢十六进一 基数：16 权：16的幂
特大规VL模SI集成电10路5～(1U0l7tra L＞ar2g00e0 Scale I＞C3，00ULSI)
巨大规UL模SI集成电10路7～(1G0i9gantic Scale IC，GSI）
GSI
＞109
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2. 数字电路的学习方法
（1）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工 具，应熟练掌握。
（2）重点掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功 能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工 作原理不必过于深究。
（3）掌握基本的分析方法。
（4）本课程实践性很强。应重视习题、基础实 验和综合实训等实践性环节。
（5）注意培养和提高查阅有关技术资料和数字 集成电路产品手册的能力。
12
3. 当前数字电路设计的趋势
越来越大的设计 越来越短的推向市场的时间 越来越低的价格 大量使用计算机辅助设计工具（EDA技术） 多层次的设计表述 大量使用复用技术
IP（Intellectual Property）
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1.2 数制与代码
1.2.1 数制 1.2.2 数制转换 1.2.3 代码
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1.2.1 数制
3.电子技术的分类 电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和
处理。 模拟电子技术 数字电子技术
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1.1.2 数字电路与模拟电路
1. 基本概念
电信号：指随时间变化的电压和电流。 模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。 数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。 模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 数字电路：处理和传输数字信号的电路。
数码：由数字符号构成且表示物理量大小的数 字和数字组合。
计数制（简称数制）：多位数码中每一位的构 成方法，以及从低位到高位的进制规则。
1. 十进制
数字符号（系数）：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 计数规则：逢十进一 基数：10 权：10的幂 例：（1999）10 =（1×103+9×102+9×101+9×100）10
参考书目：
1、《数字电子技术基础教程》 清华大学出版社 阎石主编
2、《数字电子技术》 清华大学出版社 唐竟新编著
3、《数字电路逻辑设计》 清华大学出版社 李大友主编
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第1章 绪论
1.1 概述
1.1.1 电子技术的发展与应用 1.1.2 数字电路与模拟电路 1.1.3 数字电路的分类和学习方法
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1.1.1 电子技术的发展与应用
Sca双le极IICC，SS模I拟) 集成电路
中规模S集SI成电路＜(M1e0d2ium Sc＜al1e00IC，MSI)＜30
大规模M集SI成电路10(2L～a1r0g3e Sc1a0l0e～5I0C0，LSI)30～100
超大规L模SI集成电10路3～(1V0e5ry L5a00r～ge20S00cale 1I0C0，～V30L0SI)
（2）晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、 精度高。
（3）通用性强。结构简单、容易制造，便于集 成及系列化生产。
（4）具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输 入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑 判断，故又称为数字逻辑电路。
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1.1.3 数字电路的分类和学习方法
1. 数字电路的分类 （1）按电路结构分类
用0、1二进制数表示。 例如：开关通断、电压高低、电流有无。
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数字电路：处理和传输数字信号的电路。 三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。
数字化时代： 音乐：CD、MP3 电影：MPEG、RM、DVD 数字电视 数字照相机 数字摄影机 手机
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2. 数字电路特点（与模拟电路相比）
（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的 二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低 电平。
15
Βιβλιοθήκη Baidu. 二进制
数字符号：0、1 计数规则：逢二进一 基数：2 权：2的幂
例：一（般1形01式11为01：）2 = （（1×N）262+=0（×b25n+-11b×n-22…4+b11×b02）3+21×22+0×21+1×20）10
b1×21＋=b==0(（×b（n9-2613×04)）+10201n+0-11＋6+b8n+-24×+02+n-12＋）…10 …＋
1. 电子技术的应用
科学研究中，先进的仪器设备； 传统的机械行业，先进的数控机床、自 动化生产线； 通信、广播、电视、雷达、医疗设备、 新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域； 日常生活的家用电器； 电子计算机及信息技术。
3
2.电子技术的发展←→电子器件的改进与创新 1904年发明电真空器件（电子管）——电子管时代。 1948年发明半导体器件——晶体管时代。 20世纪60年代制造出集成电路——集成电路时代。