数字电子技术基础第五版
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数字电子技术基础第五版期末知识点总结摘要:《数字电子技术基础》作为电子工程领域的基础教材,涵盖了数字逻辑电路设计的基本原理和应用。
本文将对第五版教材的核心知识点进行总结,以帮助学生复习和掌握课程内容。
**关键词:**数字电子技术;逻辑电路;知识点总结;期末复习一、引言数字电子技术是现代电子工程的核心,它涉及到从基本的逻辑门到复杂的集成电路设计。
《数字电子技术基础》第五版为学生提供了一个全面了解数字电子世界的平台。
二、数字逻辑基础数制与编码:介绍了二进制、十进制、十六进制数制及其转换方法,以及常见的编码方式如BCD码、格雷码等。
逻辑代数基础:详细讲解了逻辑代数的基本规则、逻辑门电路的设计和逻辑表达式的化简。
三、逻辑门电路基本逻辑门:包括与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)和同或门(NOR)等。
复合逻辑门:介绍了通过基本逻辑门组合形成的复合门,如与非门(NAND)、或非门(NOR)等。
四、组合逻辑电路编码器和解码器:编码器将输入的二进制数转换为对应的输出信号,解码器则相反。
多路选择器:根据选择信号从多个输入中选择一个输出。
加法器:包括半加器和全加器,是构成算术逻辑单元(ALU)的基础。
五、时序逻辑电路触发器:包括SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等,是构建时序逻辑电路的基础。
寄存器和计数器:寄存器用于存储数据,计数器则用于实现计数功能。
存储器:介绍了RAM和ROM的基本概念和应用。
六、脉冲波形的产生和整形555定时器:一种多功能的集成电路,可用于产生精确的时间延迟和振荡。
施密特触发器:用于消除噪声和稳定信号边缘。
七、半导体存储器随机存取存储器(RAM):可以随机访问和修改存储的数据。
只读存储器(ROM):存储的数据在制造时写入,用户不能修改。
八、数字系统设计系统设计流程:从需求分析到系统实现的整个设计过程。
硬件描述语言(HDL):如VHDL和Verilog,用于设计和模拟复杂的数字电路。
数字电子技术基础第五版模拟电子信号在时间和数值上都是连续变化的信号称为模拟信号。
那么以模拟信号传输的电子设备叫做模拟电子。
模拟电子主要内容包含有:常用半导体器,基本放大电路,多级放大电路,集成运算放大电路,放大电路的频率响应,放大电路中的反馈,信号的运算和处理,波形的发生和信号的转换,功率放大电路,直流电源,模拟电子电路读图这些内容。
模拟技术simulation technology模拟技术就是电子设计,通过模拟电路的设计来实现某一逻辑功能的技术。
模拟电子技术模拟电子技术是一门研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学科。
它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件,包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。
数码技术(数字电子技术)信号在时间和数值上都是离散的信号称为数字信号。
数码技术又被称为数字技术,因为其核心内容就是把一系列连续的信息数字化,或者说是不连续化。
在电子技术中,被传递、加工和处理的信号可以分为两大类:一类信号是模拟信号,这类信号的特征是,无论从时间上还是从信号的大小上都是连续变化的,用以传递、加工和处理模拟信号的技术叫做模拟技术;另一类信号是数码信号,数码信号的特征是,无论从时间上或是大小上都是离散的,或者说都是不连续的,传递、加工和处理数码信号的叫做数码技术。
与模拟技术相比,数码技术具有以下一些特点:(1)在数码技术中一般都采用二进制,因此凡元件具有的两个稳定状态都可用来表示二进制,(例如“高电平”和“低电平”),故其基本单元电路简单,对电路中各元件精度要求不很严格,允许元件参数有较大的分散性,只要能区分两种截然不同的状态即可。
这一特点,对实现数字电路集成化是十分有利的。
(2)抗干扰能力强、精度高。
由于数码技术传递加工和处理的是二值信息,不易受外界的干扰,因而抗干扰能力强。
另外它可用增加二进制数的数位提高精度。
(3)数码信号便于长期存贮,使大量可贵的信息资源得以保存。
《数字电子技术基础(第5版)》是2006年高等教育出版社出版的图书,作者是阎石、清华大学电子学教研组。
本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材。
本书以前各版曾分别获得北京市教育教学成果一等奖、国家教委优秀教材一等奖、国家级优秀教材奖。
新版教材是在基本保持第四版教材内容、理论体系和风格的基础上,按照教育部2004年修订的“数字电子技术基础课程教学基本要求”修订而成的。
本次修订除改写了部分章节外,还增加了硬件描述语言和EDA软件应用的基础知识。
此外,还在多数小节后面增设了复习思考题。
为了便于教学,也为了便于读者今后阅读外文教材和使用外文版的EDA软件,书中采用了国际上流行的图形逻辑符号。
全书主要内容有:数制和码制、逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、硬件描述语言、脉冲波形的产生和整形、数-模和模-数转换等共11章。
本书可作为电气信息类、仪器仪表类各专业的教科书,也可供其他相关理工科专业选用以及社会选者阅读。
阎石,清华大学教授、全国高等学校电子技术研究会理事长。
1937年生人。
1958年毕业于清华大学自动控制系,其后一直在清华大学从事电子技术的教学与科研工作。
曾任国家教委工科本科基础课程教学指导委员会第一、二届委员,华北地区高等学校电子技术教学研究会理事长。
1989年与童诗白教授等一起获得普通高等学校优
秀教学成果国家级特等奖。
主编的《数字电子技术基础》第二版获国家教委优秀教材一等奖,第三版获国家优秀教材奖,第四版获北京市教育教学成果一等奖。
第1章数制和码制1.1复习笔记一、数字信号与数字电路1.模拟信号和数字信号模拟信号:幅度和时间连续变化的信号。
例如,正弦波信号。
数字信号:在幅度和时间上取值离散的信号。
例如,统计一座桥上通过的汽车数量。
模拟信号经过抽样、量化、编码后可转化为数字信号。
数字信号的表示方式:(1)采用二值数字来表示,即0、1数字;0为逻辑0,1为逻辑1。
(2)采用逻辑电平来表示,即H(高电平)和L(低电平)。
(3)采用数字波形来表示。
2.模拟电路和数字电路模拟电路:工作在模拟信号下的电路统称为数字电路。
数字电路:工作在数字信号下的电路统称为数字电路。
数字电路的主要研究对象是电路的输入和输出之间的逻辑关系;主要分析工具是逻辑代数关系;表达电路的功能的方法有真值表,逻辑表达式及波形图等。
二、几种常用的进制不同的数码既可以用来表示不同数量的大小,又可以用来表示不同的事物。
在用数码表示数量的大小时,采用的各种计数进位制规则称为数制,主要包括进位制、基数和位权三个方面。
进位制:多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则。
基数:在进位制中可能用到的数码个数。
位权:在某一进位制的数中,每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数,这个固定的数就是这一位的权数,权数是一个幂。
常用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制几种。
1.十进制在十进制数中,每一位有0~9十个数码,所以计数基数为10。
超过9的数必须用多位数表示,其中低位和相邻高位之间的关系是“逢十进一”,故称为十进制。
十进制的展开形式为式中,是第i位的系数,可以是0~9十个数码中的任何一个。
任意N进制的展开形式为式中,是第i位的系数,N为计数的基数,为第i位的权。
2.二进制在二进制数中,每一位仅有0和1两个可能的数码,计数基数为2。
低位和相邻高位间的进位关系是“逢二进一”。
二进制的展开形式为例如,(101.11)2=1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2=(5.75)10。
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2−4(2)127 (4)2.718 解:(2)(127)D= 27 -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:真值表如下由最右边2栏可知,A⊕B与AB+AB的真值表完全相同。
数字电子技术基础第五版习题解答:
本书是为配合清华大学电子学教研组编、阎石主编的《数字电子技术基础》(第五版)教材的使用而编写的习题解答。
书中除包含有《数字电子技术基础》(第五版)全部习题的详细解答以外,还含有各章习题的分类以及每种类型题目的解题方法和步骤等内容。
数字电子技术基础(第5版):
数字电子技术基础(第5版)》是2006年高等教育出版社出版的图书,作者是阎石、清华大学电子学教研组。
内容简介:
本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材。
本书以前各版曾分别获得北京市教育教学成果一等奖、国家教委优秀教材一等奖、国家级优秀教材奖。
新版教材是在基本保持第四版教材内容、理论体系和风格的基础上,按照教育部2004年修订的“数字电子技术基础课程教学基本要求”修订而成的。
本次修订除改写了部分章节外,还增加了硬件描述语言和EDA软件应用的基础知识。
此外,还在多数小节后面增设了复习思考题。
为了便于教学,也为了便于读者今后阅读外文教材和使用外文版的EDA软件,书中采用了国际上流行的图形逻辑符号。
全书主要内容有:数制和码制、逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、硬件描述语言、脉冲波形的产生和整形、数-模和模-数转换等共11章。
本书可作为电气信息类、仪器仪表类各专业的教科书,也可供其他相关理工科专业选用以及社会选者阅读。
作者简介:
阎石,清华大学教授、全国高等学校电子技术研究会理事长。
1937年生人。
1958年毕业于清华大学自动控制系,其后一直在清华大学从事电子技术的教学与科研工作。
曾任国家教委工科本科基础课程教学指导委员会第一、二届委员,华北地区高等学校电子技术教学研究会理事长。
1989年与童诗白教授等一起获得普通高等学校优秀教学成果国家级特等奖。
主编的《数字电子技术基础》第二版获国家教委优秀教材一等奖,第三版获国家优秀教材奖,第四版获北京市教育教学成果一等奖。
主要著作有:《数字电子技术基础》第一、二、三、四版,高等教育出版社分别于1981年、1984年、1989年、1998年出版;《电子技术基础学习指导》,辽宁科技出版社,1985年出版;《数字电子电路》,中央电大出版社,1993年出版;《数字电子技术荩础(第四版)教师手册》,高等教育出版社,2003年出版;《帮你学数字电子技术基础》,高等教育出版社,2004年出版。