《电子技术基础》课件7-1.ppt

1、第7章:数字电路基础 p 数字电路概述（introduction to digital circuit）p 逻辑函数及其表示方法（Logic function）p 逻辑函数的化简法（Logic function method）p 基本逻辑门电路（gate circuit）7.1-1 数字与模拟（digital versus analog）p 模拟信号：在时间上和数值上连续（continuous）变化；p 数字信号：在时间上和数值上离散（discrete）变化；p 模拟电路中的器件一般工作在放大区，数字电路中的器件一般 工作在饱和区（saturation）或截止区（nonconducting）；

2、p 数字信号一般只有两种逻辑状态（logic states），用0和1表示；表示数字的一位（bit）或逻辑（Boolean logic）TRUE、FALSE，对应电路中为高电平和低电平；高、低电平都有一定的电压范围，如TTL电路，00.8V为低电平，25V为高电平；p 数字电路中的逻辑门（logical gates）简单，速度快、便于集成；数字信号的二值特性，抗干扰（noise immunity）能力强，对元件的精度、电源电压、温度系数等要求不高；p 数字电路研究电路的逻辑功能，主要分析工具是逻辑代数7.1 数字电路概述7.1-1 数字与模拟（digital versus analog）7.1

3、 数字电路概述tu(t)高电平低电平上升沿下降沿正逻辑高电平逻辑“1”低电平逻辑“0”一般情况下，采用正逻辑。负逻辑高电平逻辑“0”低电平逻辑“1”7.1-2 数制（number）p 多位数码中每一位的构成方法，以及从低位到高位的进位规则p 十进制（decimal）：每一位：09，进位规则：逢十进一inmikD10p 二进制（binary）：每一位：0、1，进位规则：逢二进一inmikD2p 十六进制（hexadecimal）：每一位：09,A(10),B(11),C(12),D(13),E(14),F(15)进位规则：逢十六进一inmikD1621012212121202111.101210

4、1161516716101627.2FA7.1 数字电路概述p 二进制-十进制转换：DB)75.5(2121212021)11.101(21012p 十进制 二进制转换：整数转换：十进制数除2之余数即为二进制最低位，商再除2，小数转换：十进制数乘2之整数即为二进制最高位，小数再乘2，00111122.22)(kkkkSnnnnDmmDkkkS2.22)(22117.1 数字电路概述p 十进制 二进制转换：2 173 余数=1=k02 86 余数=0=k12 43 余数=1=k22 21 余数=1=k32 10 余数=0=k42 5 余数=1=k42 2 余数=0=k62 1 余数=1=k7 0

5、BD)10101101()173(0.81252=1.6250 整数=1=k-10.62502=1.2500 整数=1=k-20.25002=0.5000 整数=0=k-30.50002=1 整数=1=k-4BD)1101.0()8125.0(7.1 数字电路概述p 二进制-十六进制转换：4位二进制数恰好有16种状态，小数点为中心，向两边分成 4位一组，不足4位两边补零B)00101011.11100101(p 十六进制 二进制转换：将十六进制数的每一位用等值的4位二进制数代替HBE)2.5(HCAF)6.7(B)01101100.101011110111(p 十六进制与十进制转换：十六进制展

6、开十进制；十进制二进制十六进制7.1 数字电路概述7.1-3 码制（code）p 数码除了可以表示数的大小外，还可以是一种表示事物及其状态 的符号，这时称为代码；编制代码的规则称为码制p 用二进制代码表示十进制数09时，有多种不同的码制，这些代码 称为二 十进制代码，BCD（binary coded decimal）代码8421码余3码2421码5211码余3循环码01234567890000000100100011010001010110011110001001001101000101011001111000100110101011110000000001001000110100101111

7、0011011110111100000001010001010111100010011100110111110010011001110101010011001101111111101010权8421242152117.1 数字电路概述7.2-1 逻辑变量与逻辑函数（logic variable and function）p 一位二进制数码除了可以表示数的大小外，还可以表示两种 不同的逻辑状态（是非、有无等），称二进制数码为逻辑变量。每一种逻辑数只有0和1两种可能的取值（非0即1，非1即0），可以表示为：p 一个函数的自变量为逻辑变量，该函数称为逻辑函数 Y=F(A,B,C)AA、p 二进制数码

8、表示数时的运算，为算术运算；当二进制数码 是逻辑变量时的运算，称为逻辑运算（Boolean calculation）EABCYY=F(A,B,C)7.2 逻辑函数及其表示方法7.2-2 基本逻辑运算（Boolean calculation）p 与逻辑（逻辑乘）运算：Y=ABEABYABY001101010001&ABYYABp 或逻辑（逻辑加）运算：Y=A+BABY0011010101111ABY真值表 逻辑符号 电路YAB真值表 逻辑符号 电路EABY7.2 逻辑函数及其表示方法p 非逻辑（逻辑求反）运算：AY0110p 与非逻辑运算：ABY001101011110真值表 逻辑符号 电路真值

9、表 逻辑符号 逻辑电路图AY EAY1AYYAABY&ABYYAB&ABY17.2 逻辑函数及其表示方法p 或非逻辑运算：ABY001101011000真值表 逻辑符号 逻辑电路图BAY1ABYYABp 异或逻辑运算：BABABAYABY001101010110=1ABYYAB真值表 逻辑符号 逻辑电路图Y1AB11&YAB117.2 逻辑函数及其表示方法p 与或非逻辑运算：p 同或逻辑运算：7.2 逻辑函数及其表示方法DCBAYYABCDCDABY1&BAYBAABABYABY17.2-3 逻辑函数的表示方法p 逻辑真值表：列出输入变量的所有组合与函数值之间的关系表格 直观、简单；变量多时繁

10、琐，不能运用逻辑运算化简；p 逻辑函数表达式：将各变量用与、或、非等运算符组合起来，表示函数值 书写方便、便于化简；输入、输出变量关系不直观；p 逻辑图：用若干基本逻辑符号连接构成逻辑电路图 接近工程实际；p 卡诺图：真值表的一种图示形式，真值图 方便化简逻辑函数，应用广泛；变量多时繁琐7.2 逻辑函数及其表示方法几种表示方法之间的转换：p 设计三人多数（二人或三人通过）表决电路ABCY00001111001100110101010100010111ABCCABCBABCAYBAYC121212112213112213112213112213123123123p 将函数化简：ABBCACYBAYC1231231231231237.2 逻辑函数及其表示方法习题：P278 7-77.2 逻辑函数及其表示方法