数电 第1章 数字逻辑电路基础
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数字逻辑电路基础数字逻辑电路是现代电子技术中的重要组成部分,它是以数字信号为基础的电路系统。
数字逻辑电路具有高可靠性、低功耗、易于集成和成本低廉等特点,因此在计算机、通讯、控制系统等领域得到了广泛应用。
数字逻辑电路由逻辑门电路组成,逻辑门是实现逻辑函数的基本电路单元。
逻辑门根据输入信号的逻辑状态输出相应的逻辑状态,它们常见的种类有与门、或门、非门、异或门等。
与门是指在所有输入信号都为逻辑“1”时,输出信号才为逻辑“1”,否则输出信号为逻辑“0”。
与门常用于多个输入信号的逻辑“与”运算,可以实现逻辑乘法的功能。
或门是指在任意一个输入信号为逻辑“1”时,输出信号就为逻辑“1”,否则输出信号为逻辑“0”。
或门常用于多个输入信号的逻辑“或”运算,可以实现逻辑加法的功能。
非门是指将输入信号的逻辑状态反转,即输入信号为逻辑“1”时,输出信号为逻辑“0”,输入信号为逻辑“0”时,输出信号为逻辑“1”。
非门常用于逻辑运算中的取反操作。
异或门是指在两个输入信号不同时输出逻辑“1”,否则输出逻辑“0”。
异或门常用于多个输入信号的逻辑“异或”运算,可以实现数字信号的加密和解密等功能。
在数字逻辑电路中,还有一种重要的逻辑器件——触发器,它可以储存和改变电路的状态。
常见的触发器有RS触发器、D触发器、JK 触发器等,它们可以实现数据存储、时序控制和状态转移等功能。
在数字逻辑电路的设计中,常用的工具有真值表、卡诺图、逻辑代数等。
真值表是用来表示逻辑函数的值域和定义域的表格,可以方便地进行逻辑分析。
卡诺图是一种图形化的逻辑函数简化方法,可以快速地找到最简化的逻辑表达式。
逻辑代数是一种用符号表示逻辑函数的方法,可以方便地进行逻辑推导和计算。
数字逻辑电路作为现代电子技术的核心之一,它的应用范围十分广泛,涉及到计算机、通讯、控制系统等多个领域,因此在电子工程师和计算机科学家的学习和研究中具有重要的地位。
同学们好!1906年,福雷斯特等发明了电子管;电子管体 积大、重量重、耗电大、寿命短。
世界上第一 台计算机用了1.8万只电子管,占地170平方米, 重30吨,耗电150KW 。
目前在一些大功率发射 装置中使用。
集成电路 电子器件的发展电子管 晶体管 分立元件 (( SSI (100元件以下) MSI (〈10 3 ) LSI (〈10 5 ) 超大规模 VLSI (10 5 以上) 1948年,肖克利等发明了晶体管,其 性能在体积、重量方面明显优于电子 管,但器件较多时由分立元件组成的 分立电路体积大、焊点多、电路的可 靠性差。
1960年集成电路出现,成 千上万个器件集成在一块 芯片,大大促进了电子学 的发展,尤其促进数字电 路和微型计算机的飞速发 展。
芯片中集成上万个 等效门,目前高的 已达上百万门。
课 程 简 介本课程为《数字逻辑电路》,以数字电路为主,脉冲 电路的内容较少.课程为4个学分,包括实验.属专业基础 课.本课程具有较强的实践性,有广泛的应用领域.学好本课程的要点: 听懂每一堂课的内容、培养逻辑 思维方法、勤于思考.课 程内 容逻辑门电路 组合逻辑电路 常用组合逻辑功能器件 常用时序逻辑功能器件 半导体存储器和可编程逻辑器件 脉冲信号的产生与整形 数字逻辑基础 第1章第2章第3章第4章第6章第7章第8章时序逻辑电路 第5章数模和模数转换 第9章绪 论一、模拟量和数字量模拟量:模拟量就是连续变化的量。
自然界中可 测试的物理量一般都是模拟量,例如温度,压力,距离,时间等。
数字量:数字量是离散的量。
数字量一般是将模 拟量经过抽样、量化和编码后而得到的。
1 2 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1218202224262830323436温度( C)时间(小时) A.M P.M 温度和时间关系图(用模拟量表示)1 2 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1218 202224262830323436温度( C)时间(小时) A.M P.M 温度和时间关系图(用采样值表示)量化曲线1 2 3 4 5 7 6 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12时间(小时) A.M P.M 温度和时间关系图(用数字形式表示)1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 030292827262524232221201918 ( oc)二、模拟和数字系统的几个实例 1) 音频有线扩音系统音频有线扩音系统为纯模拟系统。