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《数字电子技术》PPT课件

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《数字电子技术》PPT课件

《数字电子技术》PPT课件
Figure 8–1 A 2-bit asynchronous binary counter. Open file F08-01 to verify operation.
Thomas L. Floyd Digital Fundamentals, 9e
a
1 Copyright ©2006 by Pearson Education, Inc.
Thomas L. Floyd Digital Fundamentals, 9e
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5 Copyright ©2006 by Pearson Education, Inc.
Upper Saddle River, New Jersey 07458
All rights reserved.
Figure 8–6 An asynchronously clocked decade counter with asynchronous recycling.
Thomas L. Floyd Digital Fundamentals, 9e
a
8 Copyright ©2006 by Pearson Education, Inc.
Upper Saddle River, New Jersey 07458
All rights reserved.
Figure 8–9 Two configurations of the 74LS93 asynchronous counter. (The qualifying label, CTR DIV n, indicates a counter with n states.)
Thomas L. Floyd Digital Fundamentals, 9e
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输出方程
Y ( A Q ( 1 Q 2 ) ( A Q 1 Q 2 ) ) A Q 1 Q 2 A Q 1 Q 2
③计算、 列状态转
换表
Y 输A 入Q 1 Q 2 现A Q 态1 Q 2
A Q2 Q1
次
Q2*
态
Q1*
00 0
01
00 1
10
01 0
11
QQ102*1*AQ01 1 Q1
双向移位寄存器
2片74LS194A接成8位双向移位寄存器
用双向移位寄存器74LS194组成节日彩灯控制电路
1k
LED 发光 二极管
Q=0时 LED亮
+5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
74LS194
S0
D1 D2 D3 DIL CLK +5V
RD Q0 DIR D0
Q1
Q2
Q3 S1
二.一般掌握的内容：
（1）同步、异步的概念，电路现态、次态、有效 状态、无效状态、有效循环、无效循环、自启动的 概念，寄存的概念；
（2）同步时序逻辑电路设计方法。
6.1 概述
一、组合电路与时序电路的区别
1. 组合电路： 电路的输出只与电路的输入有关， 与电路的前一时刻的状态无关。
2. 时序电路：
电路在某一给定时刻的输出
1 0 Q2
0 1
0 1
10 1
00
11 0
01
11 1
10
输出
Y
0 0 0 1 1 0 0 0
Q Q2*1*D D21A Q1 Q1 Q2
YA Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
转换条件

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（3）按照电路的结构和工作原理的不同：数字电路可分 为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没 有记忆功能，其输出信号只与当时的输入信号有关，而 与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能， 其输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且与电路以 前的状态有关。
2019/1/21
1.2
数制和码制
数字电子技术课件
主讲： 李美莲
翟宗起 汪德华
王学忠
课件制作者： 李 美 莲
2019/1/21
目
第一章 第二章 第三章 绪论 逻辑门电路
录
逻辑代数基础
第四章
第五章 第六章 第七章 第八章
2019/1/21
集成触发器
脉冲信号的产生与整形 组合逻辑电路 时序逻辑电路 数模和模数转换器
第九章
半导体存储器
第一章
读 数 顺 序
读 数 顺 序
2019/1/21
(2Байду номын сангаас .375 )10 = (11011 .011 ) 2
3. 二进制与八进制间的相互转换 二进制→八进制: 从小数点开始，整数部分向左
(小数部分向右) 三位一组，最后不 足三位的加 0 补足三位，再按顺序 写出各组对应的八进制数 。 (11100101.11101011)2 = ( ? )8
内容提要：
1.1
绪
论
数字电路概述
1.2
数制及编码
2019/1/21
1.1
概
述
主要要求：
了解数字电路的特点。
了解数字电路的分类。
2019/1/21
一、数字电路与数字信号
传递、处理模拟
电子电路分类
模拟电路
数字电路

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A B C D A B C D A B C D A B C D

第1章 逻辑代数基础
1.2.3 逻辑代数的基本公式、常用公式和基本定理
八进制：由0、1…7八个数码组成，进位规则是逢八进一， 计数基数为8，其按权展开式为。 例如：
D k i 8i
1 0 -1 33 . 1 3 3 1 8 8 8 8
第1章 逻辑代数基础
十六进制：由0、1…9、A、B…F十六个数码组成，进位规 则是逢十六进一，计数基数为16，其按权展开式
逻辑函数：当输入变量取值确定之后，输出变量取值便随之 而定，输出变量和输入变量之间是一种函数关系。
逻辑函数的表示方法：逻辑真值表、逻辑函数式、逻辑图和 卡诺图。 1.逻辑函数的表示方法 （1）逻辑真值表：是由输出变量取值与对应的输入变量取 值所构成的表格。列写方法是： a) 找出输入、输出变量，并用相应的字母表示； b)逻辑赋值。 c)列真值表。
第1章 逻辑代数基础
[例1-1] 将函数式化成最小项和的形式。
解：
Y ABC BD ABC D
ABC D D A A B C C D ABC D ABC D ABC D ABC D ABCD ABC D ABCD ABC D m9 m8 m5 m7 m13 m15 m10 m5 , m7 , m8 , m9 , m10 , m13 , m15 m5,7,8,9,10,13,15
a)找出真值表中使函数值为1的输入变量取值；
b）每个输入变量取值都对应一个乘积项，变量取值为1，用 原变量表示，变量取值为0，用反变量表示。 c)将这些乘积项相加即可。

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12
弹性元件的基本性能
1、弹性特性是指弹性元件的输入量（力、力
矩、压力、温度等）与由它引起的输出量（应 变、位移或转角）之间的关系
(1). 刚度
弹性元件产生单位变形所需要的外加作用力， 即 k dF dx
F为作用在弹性元件上的外力，x为弹性元件上 产生的变形
13
(2). 灵敏度 灵敏度S定义为单位输入量所引起的输
15
弹性滞后
弹性元件在加载和卸载的正反行程中应力和应变 曲线不重合的现象称为弹性滞后，由特性曲线可 以看出，当应力不同时，弹性滞后是不同的
一般用最大相对滞后的百分数来表示，即
r max 100% max
式中，
m
a
为最大应变滞后；
x

m
为最大载荷下的总应变
ax
16
17
弹性后效

E

15
式中，N15为弹性后效值； 15 15 0
15为施加应力保持15 min 后所对应的应变值

为施加应力时刻对应的应变
0
值
E为材料的弹性模量；为材料的正应力
19
应力松弛
材料在高温下工作，受应力的作用而产生应变。 当其总的应变量在恒定情况下，应力随时间的延 续而逐渐降低的现象称应力松弛。其应力松弛率 为：
在弹性变形范围内，应变不但是应力的函 数，而且与时间有关， 在应力保持不变的 情况下，应变随时间的延续而缓慢变化， 直到最后达到平衡应变值，这一现象称为 弹性后效，也称蠕变
18
弹性后效常常需要延续很长时间，一般采用应力 保持15min作参考值。弹性后效可表示为：
N 15

15 0

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二进制 补码的 形式编 码
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
二、直接A/D转换器
并联比较型
0≤vi ＜ VREF/15 时，7个比较 器输出全为0， CP 到来后，7 个触发器都置 0。经 编码器编码后 输出的二进制 代 码 为 d2d1d0 ＝000。
教学内容
§11.1 概述 §11.2 D/A转换器 §11.3 A/D转换器
教学要求
1、掌握DAC和ADC的定义及应用； 2、了解DAC的组成、倒T型电阻网络、集 成D/A转换器、转换精度及转换速度； 3、了解ADC组成、逐次逼近型A/D转换器、 积分型A/D转换器、转换精度及转换速度。
11.1 概述
取 1 8
取 2 15
最大量化误差为 △，即1／8V
最大量化误差为 1/2△，即1／15V
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
对双极性模拟电压的量化和编码
由于V-≈V+=0,所以开关S合到哪一边，都相当 于接到了“地”电位，流过每条电路的电流始终不 变。可等效为：
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
i2 Id34 Id28 Id11Id 60 取RF=R
CB7520电路原理图
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用

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2. 双地址译码方式
又称双译码地编址址码方分式成或行双地地址址码寻和址列方地式址码两组
Y0
Y1
…
Y15
A0
行 地
W0
W16
W240
A1
址
W1
W17
W241
A2
译
≈
码
≈
…≈
A3
器
W15
W31
W255
列地址译码器
…
X0
X1 基本单元 为字单元
X15
A4
A5
A6
A7
例25如6 字存当储若A器7采~需用A要双0单=8地地0根址0址0地译译01址码码11线方方1，式时式分，，2为5X则61A5字需7和存~2Y5储A604器地根和的址内A结线部3 ~构均地A图址0 两线组。。A3 ~ A0 送入行 地址译码器，为产高生电1平6 ，根字行W地1址5 被线选( 中Xi，) ；其A存7储~ 内A4容送被入读列出地。址译码器，产生 16 根列 地址线 ( Yi ) 。存储矩阵中的某个字能否被选中，由行、列地址线共同决定。
读操作： 先读熔丝未熔断的，相应字线 为高电平，电路等效为（a）H 图。 再读熔丝熔断的，如图（b）。
H （a）
VCC
H
（b）
3 EPROM：采用浮栅型MOS器件作为存储单元的一个元件，需紫外线照射 才能擦除，大概需要10——30分钟，可擦除上万次。 4 EEPROM：同样采用浮栅工艺，但可利用一定宽度电脉冲擦除。
二、LSI的现状和前景
目前，在单块硅片上集成十万个元件、器件的大规模集成电路已广泛应用到各种电子仪器和设备中。集成电路 一进入超大规模和甚大规模阶段，如实验室用到的lattics公司的Flex10K10系列，等效门数为10000门，另外还 有Flex10K100系列，等效门数为100000门。

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R
vo K合------vo=0, 输出低电平
vi
K
只要能判
可用三极管 代替
断高低电 平即可
在数字电路中，一般用高电平代表1、低 电平代表0，即所谓的正逻辑系统。
2.2.2 二极管与门
VCC
A
D1
FY
B
D2
二极管与门
A
B
【 】 内容 回顾
AB Y 00 0 01 0 100 11 1
&
Y
2.2.2 二极管或门
一般TTL门的扇出系数为10。
三、输入端负载特性
输入端 “1”,“0”？
A
ui
RP
R1 b1
c1
T1
D1
•
R2
•
T2
•
R3
VCC
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
简化电路
R1
VCC
ui
A ui
T1
be
RP
2
be 0
RP
5
RP较小时
ui
RP RP R1
(Vcc Von )
当RP<<R1时, ui ∝ RP
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
TTL非门的内部结构
•
R1
R2
A
b1 c1
T1
•
T2
D1
•
R3
VCC
•
R4
T4 D2
•
Y
T5
•
前级输出为 高电平时
•
R2
R4
VCC
T4 D2

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如出现tw1＞tw的情况时，可在触发信号源uI和 G1输入端之间接入一个RC微分电路。
5.2.2 集成单稳态触发器及其运用
用集成门电路构成的单稳态触发器虽然电路简 单，但输出脉冲宽度的稳定性较差，调理范围小， 而且触发方式单一。因此实践运用中常采用集成单 稳态触发器。
1. 输入脉冲触发方式
上升沿触发 下降沿触发
uO的下降沿比u单I的稳下电降路的沿延延时迟作了用tw的时间。
〔2〕. 脉冲定时 单稳态触发器可以产生一定宽度tw的矩形脉冲，
利用这个脉冲去控制某一电路，那么可使它在tw时 间内动作(或者不动作)。
脉冲定时
终了
5.3 多谐振荡器
放映
5.3.1 用门电路组成的多谐振荡器 5.4.3 石英晶体多谐振荡器
第5章 脉冲波形的产生与变换
终了 放映
5.1 施密特触发器
5.1.1 用门电路构成的施密特触发器
5.1.2 集成施密特触发器及其运用
复习
触发器有什么特点？ 请画出与非门实现的根本RS触发器的电路图。 请列出根本RS触发器的功能表。 什么叫现态？次态？ 根本RS触发器的触发方式？
第5章 脉冲波形的产生与变换
在暂稳态期间，VDD经R对C充电，使uI2上升。 当uI2上升到达G2的UTH时，电路会发生如下正反响 过程：
使电路迅速由暂稳态前往稳态，uO1=UOH、 uO= uO2=UOL。
从暂稳态自动前往稳态之后，电容C将经过电 阻R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
单稳态触发器任务波形
2. 主要参数
5.2 单稳态触发器
任务特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的任务形状； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转 到暂稳态； 第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动前往稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。

《数字电子技术基础》课件

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数字信号的特点与优势
总结词
易于存储、传输和处理
详细描述
数字信号可以方便地存储在各种存储介质上，如硬盘、光盘等，并且可以轻松地 进行传输，如通过互联网或数字电视广播。此外，数字信号还可以通过各种数字 信号处理技术进行加工处理，如滤波、压缩、解调等。
数字信号的特点与优势
总结词：灵活性高
详细描述：数字信号可以方便地进行各种形式的变换和处理，如时域变换、频域 变换等，使得信号处理更加灵活和方便。
存储器设计
实现n位静态随机存取存储器（SRAM）。
移位器设计
实现n位左/右移位器。
微处理器设计
实现简单的微处理器架构。
CHAPTER 04
数字信号处理
数字信号的特点与优势
总结词
清晰、稳定、抗干扰能力强
详细描述
数字信号以离散的二进制形式表示，信号状态明确，不易受到噪声和干扰的影 响，具有较高的稳定性和抗干扰能力。
数字系统集成测试
对由多个数字电路组成的数字系统进 行集成测试，确保系统整体功能和性 能达标。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
对数字电路进行全面测试，确保产品质量 ，提高客户满意度。
数字电路的调试方法与技巧
分段调试
将数字电路分成若干段，逐段进行调试，以 确定问题所在的位置。
仿真测试
利用仿真软件对数字电路进行测试，模拟实 际工作情况，以便发现潜在问题。
逻辑分析
使用逻辑分析仪对数字电路的信号进行实时 监测和分析，以便快速定位问题。
编码器和译码器的应用
编码器和译码器在数字电路中有 着广泛的应用，如数据转换、数 据传输和显示驱动等。
CHAPTER 03
数字系统设计

数字电子技术-逻辑门电路PPT课件

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在电路中的应用。
或非门（NOR Gate）
逻辑符号与真值表
描述或非门的逻辑符号，列出其对应的真值表， 解释不同输入下的输出结果。
逻辑表达式
给出或非门的逻辑表达式，解释其含义和运算规 则。
逻辑功能
阐述或非门实现逻辑或操作后再进行逻辑非的功 能，举例说明其在电路中的应用。
异或门（XOR Gate）
逻辑符号与真值表
01
02
03
Байду номын сангаас
04
1. 根据实验要求搭建逻辑门 电路实验板，并连接好电源和
地。
2. 使用示波器或逻辑分析仪 对输入信号进行测试，记录输
入信号的波形和参数。
3. 将输入信号接入逻辑门电 路的输入端，观察并记录输出
信号的波形和参数。
4. 改变输入信号的参数（如频 率、幅度等），重复步骤3， 观察并记录输出信号的变化情
THANKS
感谢观看
低功耗设计有助于提高电路效率和延长设 备使用寿命，而良好的噪声容限则可以提 高电路的抗干扰能力和稳定性。
扇入扇出系数
扇入系数
指门电路允许同时输入的最多 信号数。
扇出系数
指一个门电路的输出端最多可 以驱动的同类型门电路的输入 端数目。
影响因素
门电路的输入/输出电阻、驱动 能力等。
重要性
扇入扇出系数反映了门电路的驱动 能力和带负载能力，对于复杂数字 系统的设计和分析具有重要意义。
实际应用
举例说明非门在数字电路中的应用， 如反相器、振荡器等。
03
复合逻辑门电路
与非门（NAND Gate）
逻辑符号与真值表
描述与非门的逻辑符号，列出其 对应的真值表，解释不同输入下
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Thomas L. Floyd Digital Fundamentals, 9e
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Copyright ©2006 by Pearson Education, Inc. Upper Saddle River, New Jersey 07458 All rights reserved.
Figure 8–7 Asynchronously clocked modulus-12 counter with asynchronous recycling.
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Figure 8–11 A 2-bit synchronous binary counter.
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Figure 8–3 Three-bit asynchronous binary counter and its timing diagram for one cycle. Open file F08-03 to verify operation.
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Figure 8–5 Four-bit asynchronous binary counter and its timing diagram. Open file F08-05 and verify the operation.
Figure 8–2 Timing diagram for the counter of Figure 8–1. As in previous chapters, output waveforms are shown in green.
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Figure 8–4 Propagation delays in a 3-bit asynchronous (ripple-clocked) binary counter.
Figure 8–1 A 2-bit asynchronous binary counter. Open file F08-01 to verify operation.
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Figure 8–6 An asynchronously clocked decade counter with asynchronous recycling.
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Figure 8–10 74LS93 connected as a modulus-12 counter.
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Figure 8–8 The 74LS93 4-bit asynchronous binary counter logic diagram. (Pin numbers are in parentheses, and all J and K inputs are internally connected HIGH.)
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Figure 8–9 Two configurations of the 74LS93 asynchronous counter. (The qualifying label, CTR DIV n, indicates a counter with n states.)