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数字电路 康华光(第五版)ch1数字逻辑概论

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数电课后答案解析康华光第五版(完整)

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第一章数字逻辑习题1．1数字电路与数字信号1.1.2 图形代表的二进制数0101101001．1．4一周期性数字波形如图题所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比例MSB LSB0 1 2 11 12 （ms）解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10%1.2数制2 1.2.2将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数（要求转换误差不大于4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D=72-1=（10000000）B-1=（1111111）B=（177）O=（7F）H（4）（2.718）D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H1.4二进制代码1.4.1将下列十进制数转换为8421BCD码：（1）43 （3）254.25解：（43）D=（01000011）BCD1.4.3试用十六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示：P28（1）+ （2）@ （3）you (4)43解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码，然后将二进制码转换为十六进制数表示。

（1）“+”的ASCⅡ码为0101011，则（00101011）B=（2B）H（2）@的ASCⅡ码为1000000,(01000000)B=(40)H(3)you的ASCⅡ码为本1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为79,6F,75(4)43的ASCⅡ码为0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为34,331.6逻辑函数及其表示方法1.6.1在图题1. 6.1中，已知输入信号A，B`的波形，画出各门电路输出L的波形。

解: (a)为与非， (b)为同或非，即异或第二章 逻辑代数 习题解答2.1.1 用真值表证明下列恒等式 (3)A B AB AB ⊕=+（A ⊕B ）=AB+AB 解：真值表如下A B A B ⊕ABAB A B ⊕AB +AB0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 11111由最右边2栏可知，A B ⊕与AB +AB 的真值表完全相同。

数字电路第五版康华光ch

数字电路第五版康华光ch

22 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
MSB 23 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
37
十进制 数
3. 二进制数据的传输 ⑴二进制数据的串行传输
计计算算机机
A
A
0 11 0 110 0
计计算算机机
B
B
串行数据传输
1
CP 0
0
1
2
3
4
5
6
7
串行数据
1 MSB 0
LSB
0
0
1
1
0
1
1
0
38
⑵二进制数据的并行传输
将一组二进制数据所有位同时传送。 传送速率快,但数据线较多，而且发送和接收设备较复杂。
计算机
MSB
0 0 1 1 0 1 1 0
LSB
并行数据传输 打印机
并行数据
CP
20 1 21 0 22 1 23 0 24 1 25 1 26 0 27 0
⑴电路简单,便于大规模集成,批量生产 ⑵可靠性、稳定性和精度高,抗干扰能力强 ⑶体积小,通用性好,成本低. ⑷具可编程性,可实现硬件设计软件化 ⑸高速度 低功耗 ⑹加密性好
25
四、 数字信号的描述方法
1.二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑
0、1数码---表示数量时称二进制数
---表示事物状态时称二值逻辑 表示方式
2.二进制转换 成十六进制
以小数点为基准，分别向左，右，每四位为一组，首尾不 足四位补0，每组对应一位16进制数。
例例例(0((11111000011001100111100))B B

第一章数字逻辑基础(F)

第一章数字逻辑基础(F)
等式两边依次乘以2, 可分别得b-1、b-2…..:
2 (N )d b 1 2 0 b 2 2 1 .. .b . (n . 1 ) .2 . (n 2 ) b n 2 (n 1 ) 2 2 (N )d b 2 2 0 b 3 2 1 .. .b . (n . 2 ). 2 . (n 3 ) b (n 1 ) 2 (n 2 )
算；也可用来表示对立的逻辑状态，这时的“0”和 “1”，不是数值，而是逻辑0和逻辑1。
逻辑“0”和逻辑“1”表示彼此相关又互相对立 的两种状态。例如，“是”与“非”、“真”与 “假”、“开”与“关”、“低”与“高”等等 。 两种对立逻辑状态的逻辑关系称二值数字逻辑，简 称为数字逻辑。
在电路中，可以方便地用电子器件的开关特 性来实现二值数字逻辑，即高、低电平。
周期性 T
① 周期T（频率f）：两个相邻脉冲间的时间间隔。 ② 脉冲宽度tW：脉冲波形的宽度,表示脉冲的作用
时间。 ③ 占空比 q： 脉冲宽度占整个周期的百分比。
q（%）= （tW / T）×100%
占空比为50%矩形脉冲,称为方波。
（5）实际的数字信号波形：
O.9Um O.5Um O.1Um tr
第一章 数字逻辑概论 ——§1数字电路和数字信号
2、数字技术的应用
（1）数字技术应用的典型代表是电子计算机，“数字革命”： 从模拟到数字化，用在广播电视、通信、控制、仪表等
（2）照相技术 胶片成像技术到数字照相技术 JPEG——静止图象压缩编码标准
（3）视频记录设备 录像带 VCD (MPEG1压缩方式) DVD (MPEG2)
逻辑电平：表示在电路中，由电子器件的开关特性形成
的离散信号电压或数字电压。是物理量的相对表 示
CMOS器件逻辑电平与电压范围的关系

电子技术基础(数字部分)_数电_(第五版)康华光主编

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由上得 (37)D=(100101)B
当十进制数较大时，有什么方法使转换过程简化?
例1.2.3 将(133)D转换为二进制数 解：由于27为128，而133－128=5=22＋20， 所以对应二进制数b7=1，b2=1，b0=1，其余各 系数均为0，所以得 (133)D=(10000101)B
b. 小数的转换: 对于二进制的小数部分可写成
3、模拟信号的数字表示
由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号.
模数转换的实现
3 V
模拟信号
模数转换器 00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑 0、1数码---表示数量时称二进制数
---表示事物状态时称二值逻辑 表示方式 a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
q 6ms 16ms 100% 37.5%
(3)实际脉冲波形及主要参数 非理想脉冲波形
几个主要参数:
周期 (T)
----
表示两个相邻脉冲之间的时间间隔
脉冲宽度 (tw )---- 脉冲幅值的50%的两个时间所跨越的时间
占空比 Q ----表示脉冲宽度占整个周期的百分比
上升时间tr 和下降时间tf ----从脉冲幅值的10%到90% 上升 下降所经历的时间( 典型值ns )
( N ) D b 1 2 1 b 2 2 2 b (n 1) 2 (n 1) b n 2 n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b 1 2 0 b 2 2 1 b (n 1) 2 (n 2) b n 2 (n 1)

数电课后标准答案康华光第五版（完整）

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数电课后标准答案康华光第五版（完整）第⼀章数字逻辑习题1．1数字电路与数字信号1.1.2 图形代表的⼆进制数0101101001．1．4⼀周期性数字波形如图题所⽰，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空⽐例MSB LSB0 1 2 11 12 （ms）解：因为图题所⽰为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100HZ占空⽐为⾼电平脉冲宽度与周期的百分⽐，q=1ms/10ms*100%=10%1.2数制2 1.2.2将下列⼗进制数转换为⼆进制数，⼋进制数和⼗六进制数（要求转换误差不⼤于4（2）127 （4）2.718解：（2）（127）D=72-1=（10000000）B-1=（1111111）B=（177）O=（7F）H（4）（2.718）D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H1.4⼆进制代码1.4.1将下列⼗进制数转换为8421BCD码：（1）43 （3）254.25解：（43）D=（01000011）BCD1.4.3试⽤⼗六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表⽰：P28（1）+ （2）@ （3）you (4)43解：⾸先查出每个字符所对应的⼆进制表⽰的ASCⅡ码，然后将⼆进制码转换为⼗六进制数表⽰。

（1）“+”的ASCⅡ码为0101011，则（00101011）B=（2B）H（2）@的ASCⅡ码为1000000,(01000000)B=(40)H(3)you的ASCⅡ码为本1111001,1101111,1110101,对应的⼗六进制数分别为79,6F,75(4)43的ASCⅡ码为0110100,0110011,对应的⼗六紧张数分别为34,331.6逻辑函数及其表⽰⽅法1.6.1在图题1. 6.1中，已知输⼊信号A，B`的波形，画出各门电路输出L的波形。

解: (a)为与⾮， (b)为同或⾮，即异或第⼆章逻辑代数习题解答2.1.1 ⽤真值表证明下列恒等式 (3)A B AB AB ⊕=+（A ⊕B ）=AB+AB 解：真值表如下A B A B ⊕ABAB A B ⊕AB +AB0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 11111由最右边2栏可知，A B ⊕与AB +AB 的真值表完全相同。

康华光《电子技术基础-数字部分》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

康华光《电子技术基础-数字部分》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

第1章 数字逻辑概论1.1 复习笔记一、模拟信号与数字信号 1．模拟信号和数字信号 （1）模拟信号在时间上连续变化，幅值上也连续取值的物理量称为模拟量，表示模拟量的信号称为模拟信号，处理模拟信号的电子电路称为模拟电路。

（2）数字信号 与模拟量相对应，在一系列离散的时刻取值，取值的大小和每次的增减都是量化单位的整数倍，即时间离散、数值也离散的信号。

表示数字量的信号称为数字信号，工作于数字信号下的电子电路称为数字电路。

（3）模拟量的数字表示①对模拟信号取样，通过取样电路后变成时间离散、幅值连续的取样信号； ②对取样信号进行量化即数字化；③对得到的数字量进行编码，生成用0和1表示的数字信号。

2．数字信号的描述方法（1）二值数字逻辑和逻辑电平在数字电路中，可以用0和1组成的二进制数表示数量的大小，也可以用0和1表示两种不同的逻辑状态。

在电路中，当信号电压在3.5～5 V 范围内表示高电平；在0～1.5 V 范围内表示低电平。

以高、低电平分别表示逻辑1和0两种状态。

（2）数字波形①数字波形的两种类型非归零码：在一个时间拍内用高电平代表1，低电平代表0。

归零码：在一个时间拍内有脉冲代表1，无脉冲代表0。

②周期性和非周期性周期性数字波形常用周期T 和频率f 来描述。

脉冲波形的脉冲宽度用W t 表示，所以占空比100%t q T=⨯W③实际数字信号波形在实际的数字系统中，数字信号并不理想。

当从低电平跳变到高电平，或从高电平跳到低电平时，边沿没有那么陡峭，而要经历一个过渡过程。

图1-1为非理想脉冲波形。

图1-1 非理想脉冲波形④时序图：表示各信号之间时序关系的波形图称为时序图。

二、数制 1．十进制以10为基数的计数体制称为十进制，其计数规律为“逢十进一”。

任意十进制可表示为：()10iDii N K ∞=-∞=⨯∑式中，i K 可以是0～9中任何一个数字。

如果将上式中的10用字母R 代替，则可以得到任意进制数的表达式：()iR ii N K R ∞=-∞=⨯∑2．二进制（1）二进制的表示方法以2为基数的计数体制称为二进制，其只有0和1两个数码，计数规律为“逢二进一”。

康华光第五版数电答案数电课后答案康华光第五版(完整)

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康华光第五版数电答案数电课后答案康华光第五版(完整)第一章数字逻辑习题1．1数字电路与数字信号1.1.2 图形代表的二进制数 0001．1．4一周期性数字波形如图题所示，试计算：（1）周期；（2）频率；（3）占空比例MSBLSB 0121112（ms）解：因为图题所示为周期性数字波，所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期，T=10ms 频率为周期的倒数，f=1/T=1/0.01s=100HZ 占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10%1.2数制1.2.2将下列十进制数转换为二进制数，八进制数和十六进制数（要求转换误差不大于（2）127 （4）2.718 解：（2）（127）D=-1=（10000000）B-1=（1111111）B=（177）O=（7F）H（4）（2.718）D=(10.1)B=(2.54)O=(2.B)H1.4二进制代码1.4.1将下列十进制数转换为8421BCD码：（1）43（3）254.25 解：（43）D=（01000011）BCD1.4.3试用十六进制写书下列字符繁荣ASCⅡ码的表示：P28（1）+（2）@ （3）you (4)43 解：首先查出每个字符所对应的二进制表示的ASCⅡ码，然后将二进制码转换为十六进制数表示。

（1）“+”的ASCⅡ码为0011，则（00011）B=（2B）H（2）@的ASCⅡ码为1000000,(01000000)B=(40)H (3)you的ASCⅡ码为本1111001,1111,1101,对应的十六进制数分别为79,6F,75 (4)43的ASCⅡ码为0100,0110011,对应的十六紧张数分别为34,331.6逻辑函数及其表示方法1.6.1在图题1.6.1中，已知输入信号A，B`的波形，画出各门电路输出L的波形。

解: (a)为与非， (b)为同或非，即异或第二章逻辑代数习题解答2.1.1 用真值表证明下列恒等式 (3)（A⊕B）=AB+AB 解：真值表如下 A B AB +AB 0 0 01 011 011 0 0 0 01 01 0 0 0 011 0 0111 由最右边2栏可知，与+AB的真值表完全相同。

康华光电子技术基础数字部分第五版

康华光电子技术基础数字部分第五版
康华光电子技术基础数字部分第五版
2. 反演规则：
对于任意一个逻辑表达式L，若将其中所有的与（• ）换成或（+），或（+）换 成与（•）；原变量换为反变量，反变量换为原变量；将1换成0，0换成1；则得 到的结果就是原函数的反函数。
例2.1.1 试求
LABCD 0 的非函数
解：按照反演规则，得
L ( A B (C ) D )1 (A B )C ( D )
2、基本公式的证明
(真值表证明法)
例 证明 A B A B ， AB A B
列出等式、右边的函数值的真值表
A B A B A+B
00 01 10 11
11 10 01 00
0+0=1 0+1=0 1+0=0 1+1=0
A B AB A+B
1 0·0 = 1 1 0 0·1 = 1 1 0 1·0 = 1 1 0 1·1 = 0 0
康华光电子技术基础数字部分第五版
2.1.3 逻辑函数的代数法化简
1、逻辑函数的最简与-或表达式
在若干个逻辑关系相同的与-或表达式中，将其中包含的与项数 最少，且每个与项中变量数最少的表达式称为最简与-或表达式。
LACCD = A CC D
(AC)(CD)
“与-或” 表达式 “与非-与非”表达式 “或-与”表达式
康华光电子技术基础数字部分第五版
3. 对偶规则：
对于任何逻辑函数式，若将其中的与（• ）换成或（+），或（+）换成与（•）；并将1
换成0，0换成1；那么，所得的新的函数式就是L的对偶式，记作 L。
例: 逻辑函数 L ( A B)( A C) 的对偶式为
L AB AC

电子技术基础(数字部分)_数电_(第五版)康华光主编[1]

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3、）书写简洁。
1.3 二进制的算术运算（自学）
1.3.1 无符号二进制的数算术运算
1.3.2 有符号二进制的数算术运算
1.3 二进制的算术运算（自学） 1.3.1 无符号数算术运算
1.2
数制
1.2.1十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4十六进制和八进制
1.2 数制
数制:多位数码中的每一位数的构成及低位向高位进位的规则
1.2.1十进制
十进制采用0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9十个数码，其进位的规则是
“逢十进一”。
4587.29=4103+5102+8101+7100+2101+9102
3、模拟信号的数字表示
由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号.
模数转换的实现
3 V
模拟信号
模数转换器 00000011 数字输出
1.1.4 数字信号的描述方法
1、二值数字逻辑和逻辑电平 二值数字逻辑 0、1数码---表示数量时称二进制数
---表示事物状态时称二值逻辑 表示方式 a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态
表示一位八进制数。 例 (10110.011)B = (26.3)O
将每位八进制数展开成三位二进制数，排列顺序不变即可。 例 (752.1)O= (111 101 010.001)B
5.十六进制的优点 ：
1、）与二进制之间的转换容易；
2、）计数容量较其它进制都大。假如同样采用四位数码， 二进制最多可计至( 1111)B =( 15)D； 八进制可计至 (7777)O = (2800)D； 十进制可计至 (9999)D； 十六进制可计至 (FFFF)H = (65535)D，即64K。其容量最大。

电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)全书总结归纳

电子技术基础数字部分(第五版)(康华光)全书总结归纳
教学要求
1. 掌握单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器的逻辑功能；
2. 掌握单稳态触发器、施密特触发器MSI器件的逻辑功能和应用；
3. 理解555定时器的工作原理，掌握由555定时器组成的单稳态触 发器、施密特触发器、多谐振荡器的电路结构、工作原理和参数 计算。
8. 脉冲波形的变换与产生
知识点
1. 单稳态触发器：单稳态触发器的工作特点，可重复触发和不
7. 存储器
教学要求
1. 掌握半导体存储器字、位、存储容量、地址、等基本概念；
2. 理解半导体存储器芯片的关键引脚的意义，掌握半导体存储
器的典型应用；
3. 掌握半导体存储器的扩展方法；
4. 了解存储器的组成及工作原理； 5. 了解CPLD和FPGA的基本结构及实现逻辑功能的原理。
7. 存储器
知识点
可重复触发单稳态触发器，单稳态触发器的应用。
2. 施密特触发器：同相输出和反相输出的施密特触发器，正向
阈值电压 VT+和负向阈值电压 VT-的意义。
3. 多器谐振荡：多器谐振荡的功能。 4. 555定时器：由555定时器组成的多谐、单稳、施密特触发器 的电路、工作原理。
9. 模数与数模转换器
章节内容
2. 掌握三态门、OD门、OC门和传输门的逻辑功能和应用；
3. 掌握CMOS、TTL逻辑门电路的输入与输出电路结构，输入 端高低电平判断。 4. 掌握逻辑门的主要参数及在应用中的接口问题； 5. 了解半导体器件的开关特性以及逻辑门内部电路结构。
3. 逻辑门电路
知识点 1. CMOS电路功耗低，抗干扰能力强，广泛应用。
消除的方法。
3. 典型组合逻辑集成电路：各种 MSI 器件的功能，阅读其功能

武汉大学数电复习提纲(康华光第五版)

武汉大学数电复习提纲(康华光第五版)

第四章
组合逻辑电路
分析和设计方法
由基本逻辑门组成或由集成器件组成的组合电路
集成组合器件
编码器：什么是编码？什么是优先编码？ 编码输出（原码、反 码）, 4线-2线、8线-3线优先编码器 译码器/数据分配器：74138,使能端有效时 Yi mi (i 0,1,2, ,7) 7 Y mi Di 数据选择器：74HC151 数值比较器 算术运算电路
倒T形D／A转换器
Rf VREF Rf n 1 V i REF O n ( Di 2 ) n NB 2 R i0 2 R
A/D转换器的一般工作过程 并行比较型A/D转换器、逐次比较型A/D转换器、双积分型 A/D转换器 ADC、DAC的性能指标
SM-1
SM-2
………
SN
SN-1
反馈置数法示意图
置数信号。D3D2D1D0=0000
第六章
S0
时序逻辑电路
S1
…………
预置 状态
用集成计数器构成任意N进制计数器小结
Si
SM -1
………
Si+N
Si+N - 1
………
Si-1
另一种反馈置数法示意图 如果任意N个状态不是最开始的N个状态，则只能用反馈置数法。若置 数端是异步置数则用Si+N状态做置数控制信号；若置数端是同步置数则 用Si+N-1状态做置数控制信号，且数据端代码为si，数据输入D3D2D1D0= si
1 0
Z
LD CEP CET
CP
1 1
序列周期为6，设 计6进制计数器
101001序列产生器
第八章
脉冲波形的变换与产生

数电第01章数字逻辑概论康华光

数电第01章数字逻辑概论康华光

9 10 11 12 13 14 15
1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
11 12 13 14 15 16 17
9 A B C D E F
（1-10）
三、数制间的转换
1、N 进制数转换为十进制数 通式： (an an-1 … a0)N＝(an×N n＋an-1×N n-1＋…＋a0×N 0)10 (1)二进制→十进制
F AB A B =A⊙B A B
相同出1，不同出0
（1-34）
八. 与或非门
1.图形符号 A B C D
＆ ≥1
F
2.逻辑代数式
F AB CD
（1-35）
§1.6 逻辑函数及其表示方法
一、逻辑函数的定义
——输出逻辑变量与输入逻辑变量之间的关系。 若输入逻辑变量用A、B、C……表示, 输出逻辑变 量用L表示, 就称L是A、B、C…的逻辑函数，写作： L=f(A，B，C…)
L
V
3、或门图形符号
A B ≥1 L=A+B L
A 0 0 1 1
B 0 1 0 1
L 0 1 1 1
有1出1，全0出0 实现或逻辑运算功能 的电路称为“或门”。
4、数学表达式 L=A+B
（1-29）
三、非运算
1、非运算实例
R A
V
L
设:开关闭合=1 ,开关不闭合=0 灯亮时L=1 , 灯不亮时L=0 则得表格： 2、真值表(状态表、功能表)
有权码 2421码 0000 0001 0010 0011 0100 1011 1100 1101 1110 1111
5421码 0000 0001 0010 0011 0100 1000 1001 1010 1011 1100

数字电路康华光第五版ch数字逻辑概论(精品)共62页

数字电路康华光第五版ch数字逻辑概论(精品)共62页

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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼如乐之者。——孔子
数字电路康华光第五版ch数字逻辑概 论(精品）
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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5.0V 4.5V 4.5V
幅值 =5.0V 2.5V
tw
脉冲宽度
2.5V
0.0V
0.5V
0.5V
tr
tf
12
4、时序图 时序图----表明各个数字信号时序关系的多重波形图。
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1.1.3 数字电路
数字电路与模拟电路的工作信号、研究的对象不同， 分析、设计方法以及所用的数学工具也相应不同。
模拟电路产生和处理模拟信号的电路。模拟电路注重研
究的是输入、输出信号间的大小和相位关系。在模拟电路 中，三极管一般工作在放大区。分析方法有：图解法、小 信号等效电路法。 数字电路产生和处理数字信号的电路。数字电路注重研 究的是输入、输出信号间的逻辑关系。在数字电路中，三 极管一般工作在截止区和饱和区，起开关作用。所用数学 工具为逻辑代数。
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一、数字电路的分类
位，即2-10 = 1/1024。
0.39×2 = 0.78 0.78×2 = 1.56 0.56×2 = 1.12 0.12×2 = 0.24 0.24×2 = 0.48 所以 b-1= 0 b-2= 1 b-3= 1 b-4= 0 b-5= 0 0.48×2 = 0.96 0.96×2 = 1.92 0.92×2 = 1.84 0.84×2 = 1.68 0.68×2 = 1.36 b-6 = 0 b-7 = 1 b-8 = 1 b-9 = 1 b-10= 1
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1.3 二进制代码
码制: 编制代码所要遵循的规则。
二进制代码的位数(n)，与需要编码的事件（或信息）的个 n-1 n 数(N)之间应满足以下关系：2 ≤N≤2
1.3.1 二-十进制码 1.3.2 格雷码
1.3.3 ASCII码
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1.3 二进制代码 1.3.1 二-十进制码
(BCD码----- Binary Code Decimal） 用4位二进制数来表示一位十进制数中的0~9十个数码。 从4 位二进制数16种代码中,选择10种来表示0~9个数码 的方案有很多种。每种方案产生一种BCD码。
一般表达式：
(N ) H
i m
i K 16 i
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n 1
2、二--十六进制之间的转换
二进制转换成十六进制： 因为16进制的基数16=24 ，所以，可将四位二进制数表 示一位16进制数，即 0000～1111 表示 0-F。
转换时，由小数点开始，整数部分自右向左，小数部分 自左向右，四位一组，不够四位的添零补齐，则每四位二 进制数表示一位十六进制数。
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3、二进制数波形表示
0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2 LSB
21 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 22 MSB 23 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 9 10 11 12 13 14 15 十进制 22 数
例： (1111010.111001)B = (7A.E4)H
十六进制转换成二进制： 将每位16进制数展开成四位二进制数，排列顺序不变即可。
例: (8B.E6)H = (1000 1011.1110 011)B
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3、十六进制的优点
1）与二进制之间的转换容易；
2）计数容量较其它进制都大。假如同样采用四位数码， 二进制最多可计至( 1111)B =( 15)D； 十进制可计至 (9999)D； 十六进制可计至 (FFFF)H = (65535)D，即64K。其容量最大。
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（2）二进制数据的并行传输
将一组二进制数据所有位同时传送。 传送速率快,但数据线较多，而且发送和接收设备较复杂。
计算机 MSB 0 0 1 1 0 1 1 0 LSB 并行数据传输
打印机
1 C P 0 20 1 0 21 1 0 22 1 0 23 1 0 24 1 0 25 1 0 26 1 0 27 1 0
6

1
647.67 10 9 s 648ns
8
2、周期性和非周期性 非周期性数字波形
周期性数字波形
9
例1.1.2 设周期性数字波形的高电平持续6ms，低电平持续10ms，
求占空比q。
解：因数字波形的脉冲宽度tw=6ms，周期T=6ms+10ms=16ms。
6ms q (%) 100 % 37.5% 16 ms
由此可见，将十进制整数除以2，所得余数即为 b0 “辗转相除”法:将十进制数连续不断地除以2, 直至商 为零，所得余数由低位到高位排列，即为所求二进制数。
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例: 将十进制数(37)D转换为二进制数。
解：根据上述原理，可将(37)D按如下的步骤转换为二进制数
2 37 2 18 2 9 „„„„„余 1 „„ b0 „ „„„„„余 0 „„ b1 „ „„„„„余 1 „„b2 „ „„„„„余 0 „„ b3 „ „„„„„ 余 0„„ b4 „ „„„„„ 余 1„„b5 „
1.3 二进制代码
1.4 二值逻辑变量与基本逻辑运算 1.5 逻辑函数及其表示方法
3
1.1 数字信号与数字电路
1.1.1 模拟信号与数字信号
1、模拟信号 ---在时间和数值均连续变化的电信号
u
O t
u
O
t
2、数字信号 ---在时间上和数值上均是离散的信号
4
1.1.2 数字信号的描述方法
一、二值数字逻辑和逻辑电平
( N ) D b1 21 b2 22 b(n1) 2(n1) bn 2n
将上式两边分别乘以2，得
2 ( N ) D b1 20 b2 21 b(n1) 2(n2) bn 2(n1)
0.39 D 0.0110001111 B
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1.2.4 十六进制和八进制
1、十六进制 十六进制数中有0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 , A、B、C、D、E、F
十六个数码，进位规律是“逢十六进一”。
各位的权都是16的幂。
1 0 1 10 16 6 16 12 16 例如 (A6.C) H 166.75
数字技术的应用 计算机
智能仪器
数码相机
1
本课程主要内容
基本概念及数学工具
基本概念：数字信号、数制、二进制代码…
数字电子技术
数学工具：逻辑代数
元件及数字电路
逻辑门→组合逻辑电路 触发器→时序逻辑电路
555定时器→脉冲波形产生、变换电路
数模与模数转换器
存储器、可编程器件
2
1.数字逻辑概论
1.1 数字电路与数字信号 1.2 数制
由此可见，将十进制小数乘以2，所得乘积的整数即为 b 1
不难推知，将十进制小数每次去掉上次所得积中的整 数再乘以2，直到满足误差要求进行“四舍五入”为止，就 可完成由十进制小数转换成二进制小数。
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例：将十进制小数(0.39)D转换成二进制数,要求精度达到0.1%。 解: 由于精度要求达到0.1%，需要精确到二进制小数后10
从电路的形式不同， --数字电路可分为集成电路和分立电路。 根据电路的结构特点及其对输入信号的响应规则的不同， --数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。 从器件不同 --数字电路可分为TTL 和 CMOS电路。
从集成度不同
--数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、 超大规模和甚大规模五类。
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7
4、 二进制数据的传输 （1）二进制数据的串行传输
计算机 计算机 A 计算机 计算机 B
A
0
1 1 0 1 1 0 0
B
串行数据传输
CP 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7
串行数据
1 MSB 0 0
LSB 0 1 1 0 1 1 0
2 4 2 2 2 1 0
由上得 (37)D=(100101)B
26
例: 将(133)D转换为二进制数。 解：由于27为128，而133－128=5；
22为4，5－4=1； 所以对应二进制数b7=1，b2=1，b0=1，其余各系
数均为0，所以得
(133)D=(10000101)B
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2、小数的转换 对于二进制的小数部分可写成:
1) 电路简单,便于大规模集成,批量生产，成本低； 2) 可靠性、稳定性和精度高,抗干扰能力强； 3) 具可编程性,通用性好； 4) 可实现硬件设计软件化，易于设计； 5) 高速度、低功耗，体积小,； 6) 加密性好。
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1.2
数制
1.2.1 十进制 1.2.2 二进制 1.2.3 二-十进制之间的转换 1.2.4 十六进制和八进制
系数
位权
i K 10 i
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一般表达式:
(N ) D

i
1.2.2 二进制
1、二进制数的定义和表达式 二进制数只有0、1两个数码，进位规律是：“逢二进一” . 各位的权都是2的幂。
(10)B = 1×21 + 0×20 = 2
二进制数的一般表达式为: 系数 位权
(N ) B
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集成度:每一芯片所包含的门个数
分类
门的个数
典型集成电路
小规模
中规模 大规模 超大规模 甚大规模
最多12个
12~99 100~9999 10,000~99,999 106以上
逻辑门、触发器
计数器、加法器 小型存储器、门阵列 大型存储器、微处理器 可编程逻辑器件、多功能专用集成电 路
16
二、数字集成电路的特点
二值数字逻辑 0、1数码---表示数量时称二进制数