二进制数可以进行逻辑运算
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序逻辑型 数字电路的特点
1. 成本低廉，通用性强 2. 工作可靠，稳定性好 3. 高速度，低功耗 4. 加密性好，可长期保存 5. 易于设计，具有可编程性
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1.2 数字信号的表示方法
数字信号的表示采用二值逻辑。 1. 二值逻辑 在数字电路中，既可以用0和1组成二进制数，表示数量的
第1章 数字电路概述
1.1 数字信号与模拟信号 1.2 数字信号的表示方法 1.3 数字电路的基本功能及其应用 1.4 电路测试和故障排除 1.5 数字电路EDA仿真分析与设计
1.1 数字电路概述
电子技术是20世纪发展最迅速、应用最广泛的技术。其发展 大致分为电子管、晶体管、微电子集成电路三个阶段。现代 信息的存储、处理和传输越来越趋于数字化如我们生活中常 用的计算机、通信产品、视频设备、自动控制等电子系统 均采用数字电路或数字系统。
电路类型 TTL
输入电平/V
低电平 VIL
0～0.8
高电平 VIH
2.0～5
CMOS 0～1.5 3.6～5
输出电平/V
低电平 VOL
0～0.4
高电平 VOH
2.4～5
0～0.5 4.4～5
13
1.2 数字信号的表示方法
3. 波形图 如果将数字电路的输入信号和输出信号的关系按时间顺序
依次排列起来，就得到了其波形图，又称为时序图。
11
1.2 数字信号的表示方法
2. 逻辑电平 在数字电路中，用电平的高低来表示逻辑1和逻辑0。因此，
逻辑电平是指电路中表示逻辑1和逻辑0的电平。 不同工艺的数字集成电路具有不同的逻辑电平标准。当电
源电压为5V时，数字集成电路的两大类TTL和CMOS电路 对应的逻辑电平标准如下表所示。
12
1.2 数字信号的表示方法
数字电子技术是在布尔代数和开关理论的基础上发展起来的。 广泛应用于工业、农业、科教、医疗、 娱乐、交通、 银行 等领域。 使人们的生产和生活发生了质的飞跃。
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与模拟信号不同，数字信号在时间和数值上是离散的，或者 说是不连续的，且其数值的变化都是某个最小量值的整数倍 。
1.1 数字电路概述
2. 接口电路--A/D转换器和D/A转换器 对于多数系统而言，传感器输出的信号为模拟信号 ，而处 理系统为数字系统。
18
运算电路
运算电路可完成信息的算术运算和逻辑运算，这部分内 容在第4章组合逻辑电路中介绍。 存储电路-存储器 数字系统都需要对大量的数据进行存储，存储器在第8 章中介绍(自修）。 对存储器中的数据进行访问时，需要对其地址进行译码， 即通过地址译码器寻址到相应的单元。译码器内容将在 第4章中介绍，如果需要对信息进行显示，也可在该章 了解到七段译码器及数码显示等内容。
20
顺序脉冲发生器 系统各组成部分需要按照事先规定的顺序协调工作， 顺序脉冲发生器便可产生此种信号以完成对各部分的 控制。此部分内容在第6章中介绍。
信号的驱动与执行 系统输出的控制信号经过功率放大后，驱动执行机构 完成控制功能。功放电路在模拟电子技术中有说明。
14
1.2 数字信号的表示方法
在画电路的波形图时，应特别注意输出与输入之间的对应关 系 。第3章学习的反相器的波形图如下图所示：
15
1.2 数字信号的表示方法
实际脉冲波形一般如下图所示 ：
16
1.3 数字电路的基本功能及其应用
典型的电子信息系统组成框图
17
1. 信号采集与处理 信号采集与处理电路完成对传感器的信号采集，并根据实际 需要对其进行隔离、放大、滤波、运算、转换等处理。一 般而言，该电路为模拟电路，在模拟电子技术中有其描述。
ห้องสมุดไป่ตู้
电
模拟信号 时间连续的信号
子
电
例：正弦波信号、锯齿波信号等。
路
某天最低气温是15C，最高气温是25C，则一天的气温
变化是连续的。
中
数字信号 时间和幅度都是离散的
的
信
例：产品数量的统计、数字表盘
号
的读数等。
模拟电路与数字电路比较
电路的特点
模拟电路和数字电路它们同样是信号变化的载
体，模拟电路在电路中对信号的放大和削减
19
波形的产生与整形电路-多谐振荡器 CPU及很多数字电路正常工作时，需要时钟信号，该 信号可通过多谐振荡器获得，该部分将在第7章波形的 产生与整形电路中介绍。
分频电路-计数器 系统通过多谐振荡器产生了基准时钟以后，不同器件 需要的时钟频率可能有所不同，此时可通过分频电路计数器获得所需要的其他脉冲信号，分频器的设计与 分析在第6章时序逻辑电路中介绍。
大小，也可以用其表示一个事物的两种不同的逻辑状态。 当表示逻辑状态时，如：是与否、真与伪、有与无、开与
关、高与低、通与断、亮与灭等，这里的0和1不是数值， 而是逻辑0和逻辑1。
10
1.2 数字信号的表示方法
这种只有两种对立逻辑状态的逻辑关系称为二值逻辑。 用0和1表示逻辑关系时，二进制数可以进行逻辑运算。
是通过元器件的放大特性（如三极管）来实
现操作的，而数字电路是对信号的传输是通
过开关特性（如三极管）来实现操作的。在 模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态； 在数字电路中，三极管工作在开关状态，即 工作在饱和和截止状态。
模拟电路与数字电路比较
（2） 研究的内容
模拟电路主要研究：输入、输出信号间的大小、 相位关系、失真与否。模拟电路包括交直流 放大器、滤波器、信号发生器等。
数字电子技术基础
考核与成绩评定
考核形式：考试
成绩评定： 平时成绩 20% 实验成绩 20% 期末成绩 60%
课时分布
课时： 48 （其中实验课时：10）
第1章 数字电路概述 （1课时） 第2章 逻辑代数及其化简（5课时） 第4章 组合逻辑电路（10课时+4课时） 第5章 触发器（4课时+2课时） 第6章 时序逻辑电路（8课时+4课时） 第7章 脉冲波形的产生与整形（4课时） 复习 （2课时）
数字电路主要研究：电路输出、输入间的逻辑关系。 主要的工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、 逻辑表达式及波形图表示。
1.1 数字电路概述
数字电路的分类 1. 按集成度可分为小规模、 中规模、大规模、超大规模、
和甚大规模 数字集成电路。 2. 按所用器件制作工艺的不同分为双极型和单极型 3. 按照电路的结构和工作原理的不同分为组合逻辑型和时
1. 成本低廉，通用性强 2. 工作可靠，稳定性好 3. 高速度，低功耗 4. 加密性好，可长期保存 5. 易于设计，具有可编程性
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1.2 数字信号的表示方法
数字信号的表示采用二值逻辑。 1. 二值逻辑 在数字电路中，既可以用0和1组成二进制数，表示数量的
第1章 数字电路概述
1.1 数字信号与模拟信号 1.2 数字信号的表示方法 1.3 数字电路的基本功能及其应用 1.4 电路测试和故障排除 1.5 数字电路EDA仿真分析与设计
1.1 数字电路概述
电子技术是20世纪发展最迅速、应用最广泛的技术。其发展 大致分为电子管、晶体管、微电子集成电路三个阶段。现代 信息的存储、处理和传输越来越趋于数字化如我们生活中常 用的计算机、通信产品、视频设备、自动控制等电子系统 均采用数字电路或数字系统。
电路类型 TTL
输入电平/V
低电平 VIL
0～0.8
高电平 VIH
2.0～5
CMOS 0～1.5 3.6～5
输出电平/V
低电平 VOL
0～0.4
高电平 VOH
2.4～5
0～0.5 4.4～5
13
1.2 数字信号的表示方法
3. 波形图 如果将数字电路的输入信号和输出信号的关系按时间顺序
依次排列起来，就得到了其波形图，又称为时序图。
11
1.2 数字信号的表示方法
2. 逻辑电平 在数字电路中，用电平的高低来表示逻辑1和逻辑0。因此，
逻辑电平是指电路中表示逻辑1和逻辑0的电平。 不同工艺的数字集成电路具有不同的逻辑电平标准。当电
源电压为5V时，数字集成电路的两大类TTL和CMOS电路 对应的逻辑电平标准如下表所示。
12
1.2 数字信号的表示方法
数字电子技术是在布尔代数和开关理论的基础上发展起来的。 广泛应用于工业、农业、科教、医疗、 娱乐、交通、 银行 等领域。 使人们的生产和生活发生了质的飞跃。
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与模拟信号不同，数字信号在时间和数值上是离散的，或者 说是不连续的，且其数值的变化都是某个最小量值的整数倍 。
1.1 数字电路概述
2. 接口电路--A/D转换器和D/A转换器 对于多数系统而言，传感器输出的信号为模拟信号 ，而处 理系统为数字系统。
18
运算电路
运算电路可完成信息的算术运算和逻辑运算，这部分内 容在第4章组合逻辑电路中介绍。 存储电路-存储器 数字系统都需要对大量的数据进行存储，存储器在第8 章中介绍(自修）。 对存储器中的数据进行访问时，需要对其地址进行译码， 即通过地址译码器寻址到相应的单元。译码器内容将在 第4章中介绍，如果需要对信息进行显示，也可在该章 了解到七段译码器及数码显示等内容。
20
顺序脉冲发生器 系统各组成部分需要按照事先规定的顺序协调工作， 顺序脉冲发生器便可产生此种信号以完成对各部分的 控制。此部分内容在第6章中介绍。
信号的驱动与执行 系统输出的控制信号经过功率放大后，驱动执行机构 完成控制功能。功放电路在模拟电子技术中有说明。
14
1.2 数字信号的表示方法
在画电路的波形图时，应特别注意输出与输入之间的对应关 系 。第3章学习的反相器的波形图如下图所示：
15
1.2 数字信号的表示方法
实际脉冲波形一般如下图所示 ：
16
1.3 数字电路的基本功能及其应用
典型的电子信息系统组成框图
17
1. 信号采集与处理 信号采集与处理电路完成对传感器的信号采集，并根据实际 需要对其进行隔离、放大、滤波、运算、转换等处理。一 般而言，该电路为模拟电路，在模拟电子技术中有其描述。
ห้องสมุดไป่ตู้
电
模拟信号 时间连续的信号
子
电
例：正弦波信号、锯齿波信号等。
路
某天最低气温是15C，最高气温是25C，则一天的气温
变化是连续的。
中
数字信号 时间和幅度都是离散的
的
信
例：产品数量的统计、数字表盘
号
的读数等。
模拟电路与数字电路比较
电路的特点
模拟电路和数字电路它们同样是信号变化的载
体，模拟电路在电路中对信号的放大和削减
19
波形的产生与整形电路-多谐振荡器 CPU及很多数字电路正常工作时，需要时钟信号，该 信号可通过多谐振荡器获得，该部分将在第7章波形的 产生与整形电路中介绍。
分频电路-计数器 系统通过多谐振荡器产生了基准时钟以后，不同器件 需要的时钟频率可能有所不同，此时可通过分频电路计数器获得所需要的其他脉冲信号，分频器的设计与 分析在第6章时序逻辑电路中介绍。
大小，也可以用其表示一个事物的两种不同的逻辑状态。 当表示逻辑状态时，如：是与否、真与伪、有与无、开与
关、高与低、通与断、亮与灭等，这里的0和1不是数值， 而是逻辑0和逻辑1。
10
1.2 数字信号的表示方法
这种只有两种对立逻辑状态的逻辑关系称为二值逻辑。 用0和1表示逻辑关系时，二进制数可以进行逻辑运算。
是通过元器件的放大特性（如三极管）来实
现操作的，而数字电路是对信号的传输是通
过开关特性（如三极管）来实现操作的。在 模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态； 在数字电路中，三极管工作在开关状态，即 工作在饱和和截止状态。
模拟电路与数字电路比较
（2） 研究的内容
模拟电路主要研究：输入、输出信号间的大小、 相位关系、失真与否。模拟电路包括交直流 放大器、滤波器、信号发生器等。
数字电子技术基础
考核与成绩评定
考核形式：考试
成绩评定： 平时成绩 20% 实验成绩 20% 期末成绩 60%
课时分布
课时： 48 （其中实验课时：10）
第1章 数字电路概述 （1课时） 第2章 逻辑代数及其化简（5课时） 第4章 组合逻辑电路（10课时+4课时） 第5章 触发器（4课时+2课时） 第6章 时序逻辑电路（8课时+4课时） 第7章 脉冲波形的产生与整形（4课时） 复习 （2课时）
数字电路主要研究：电路输出、输入间的逻辑关系。 主要的工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、 逻辑表达式及波形图表示。
1.1 数字电路概述
数字电路的分类 1. 按集成度可分为小规模、 中规模、大规模、超大规模、
和甚大规模 数字集成电路。 2. 按所用器件制作工艺的不同分为双极型和单极型 3. 按照电路的结构和工作原理的不同分为组合逻辑型和时