数字电子技术基础知识
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数字电子技术基础知识总结一、模拟电路与数字电路的定义及特点:模拟电路(电子电路)模拟信号处理模拟信号的电子电路。
“模拟”二字主要指电压(或电流)对于真实信号成比例的再现。
其主要特点是:1.函数的取值为无限多个;2.当图像信息和声音信息改变时, 信号的波形也改变, 即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。
3、初级模拟电路主要解决两个大的方面: 1放大、2信号源。
4.模拟信号具有连续性。
数字电路(进行算术运算和逻辑运算的电路)数字信号用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路, 或数字系统。
由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能, 所以又称数字逻辑电路。
其主要特点是:1.同时具有算术运算和逻辑运算功能数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础, 使用二进制数字信号, 既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等), 因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。
2.实现简单, 系统可靠以二进制作为基础的数字逻辑电路, 可靠性较强。
电源电压的小的波动对其没有影响, 温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。
3.集成度高, 功能实现容易集成度高, 体积小, 功耗低是数字电路突出的优点之一。
电路的设计、维修、维护灵活方便, 随着集成电路技术的高速发展, 数字逻辑电路的集成度越来越高, 集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。
电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。
对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路, 通过编程的方法实现任意的逻辑功能。
二、模拟电路与数字电路之间的区别模拟电路是处理模拟信号的电路;数字电路是处理数字信号的电路。
数字电子技术基础知识点数字电子技术是现代电子领域中的重要分支,广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
掌握数字电子技术的基础知识点对于从事电子工程技术的人员来说是至关重要的。
本文将介绍数字电子技术的基础知识点,帮助读者更好地了解和掌握这一领域的基础概念。
一、二进制系统在数字电子技术中,二进制系统是最基本的数制系统。
二进制系统由0和1两个数字构成,是一种适合于电子系统处理的数制系统。
在二进制系统中,每位数字称为一个比特(bit),8个比特组成一个字节(byte)。
通过不同的排列组合,可以表示各种不同的数字和字符。
二、逻辑门逻辑门是数字电路的基本组成单元,用于实现逻辑运算。
常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。
与门实现逻辑与运算,只有所有输入信号都为高电平时输出才为高电平;或门实现逻辑或运算,只要有一个输入信号为高电平输出就为高电平;非门实现逻辑非运算,对输入信号取反输出。
三、触发器触发器是数字电路中的存储元件,用于存储和延时信号。
常见的触发器包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
RS触发器由两个输入端和两个输出端组成,输入端用于控制信号的写入和清零,输出端用于输出存储的数据。
四、计数器计数器是一种特殊的触发器,用于实现计数功能。
计数器可以按照一定的规则递增或递减输出信号。
常见的计数器包括二进制计数器、BCD计数器等。
计数器在数字电子技术中被广泛应用于时序控制、频率测量等领域。
五、编码器和解码器编码器用于将输入信号编码为特定的代码,解码器用于将代码解码为特定的输出信号。
常见的编码器和解码器包括十进制编码器、十六进制编码器、BCD解码器等。
编码器和解码器在数字电子系统中扮演着重要的角色,用于数据传输和控制信号的处理。
六、存储器存储器是数字电子系统中的重要组成部分,用于存储程序和数据。
常见的存储器包括随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存等。
存储器按照数据访问速度和可擦写性能不同分为不同的类型,适用于不同的应用场景。
数电知识点总结数电(数位电子)是一门研究数字电子技术的学科,涉及到数字电路、数字信号处理、数字系统等多个方面的知识。
数字电子技术已经成为现代电子工程技术的基础,并且在通信、计算机、控制、显示、测量等领域都有广泛的应用。
本文将从数字电路、数字信号处理和数字系统三个方面对数电的知识点进行总结。
1. 数字电路数字电路是将数字信号作为输入、输出,通过逻辑门、存储器等数字元器件完成逻辑运算和信息处理的电路。
数字电路是实现数字逻辑功能的基本组成单元,包括组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。
1.1 组合逻辑电路组合逻辑电路是由若干逻辑门进行组合而成的电路,其输出仅取决于当前输入的组合,不受到电路内过去的状态的影响。
组合逻辑电路主要包括门电路(与门、或门、非门等)、编码器、译码器、多路选择器、加法器、减法器等。
常用的集成逻辑门有 TTL、CMOS、ECL、IIL 四种族类。
常见的集成逻辑门有 TTL、 CMOS、 ECL、 IIL 四种。
1.2 时序逻辑电路时序逻辑电路是组合电路与触发器相结合,结构复杂。
时序逻辑电路主要包括触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等。
在传统的 TTL 集成电路中,触发器主要有 RS 触发器、 JK触发器、 D 触发器和 T 触发器四种。
在 CMOS 集成电路中一般用 T 触发器,D 触发器和 JK 触发器等。
2. 数字信号处理数字信号处理(DSP)是利用数字计算机或数字信号处理器对连续时间的信号进行数字化处理,包括信号的采样、量化和编码、数字滤波、谱分析、数字频率合成等基本处理方法。
数字信号处理已广泛应用于通信、音频、视频、雷达、医学影像等领域。
2.1 信号采样和量化信号采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的过程,采样频率必须高于信号频率的两倍才能保证信号的完全重构。
信号量化是将采样得到的连续幅度信号转换为一个有限数目的离散的幅度值的过程,量化误差会引入信号失真。
2.2 数字滤波数字滤波是利用数字计算机对数字信号进行特定频率成分的增益或者衰减的处理过程。
1 数字电子技术基础知识1.1 学习要求(1)了解数字电路的特点以及数制和编码的概念。
(2)掌握逻辑代数的基本运算法则、基本公式、基本定理和化简方法。
(3)能够熟练地运用真值表、逻辑表达式、波形图和逻辑图表示逻辑函数,并会利用卡诺图化简逻辑函数。
1.2 学习指导本章重点:(1)逻辑函数各种表示方法之间的相互转换。
(2)逻辑函数的化简及变换。
本章难点:(1)逻辑函数各种表示方法之间的相互转换。
(2)逻辑函数的化简及变换。
本章考点:(1)逻辑函数各种表示方法之间的相互转换。
(2)逻辑函数的化简及变换。
1.2.1 数字电路概述1.数字信号与数字电路在数值上和时间上均连续的信号称为模拟信号,对模拟信号进行传输、处理的电子线路称为模拟电路。
在数值上和时间上均不连续的信号称为数字信号,对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。
数字电路的特点:(1)输入和输出信号均为脉冲信号,一般高电平用1表示,低电平用0表示。
(2)电子元件工作在开关状态,即要么饱和,要么截止。
(3)研究的目标是输入与输出之间的逻辑关系,而不是大小和相位关系。
(4)研究的工具是逻辑代数和二进制计数法。
2.数制及其转换(1)数制基数和权:一种数制所具有的数码个数称为该数制的基数,该数制的数中不同位置上数码的单位数值称为该数制的位权或权。
十进制:基数为10,采用的10个数码为0~9,进位规则为“逢十进一”,从个位起各位的权分别为100、101、102、…10n -1。
二进制:基数为2,只有0和1两个数码,进位规则为“逢二进一”,从个位起各位的权分别为20、21、22、…2n -1。
16进制:基数为16,采用的16个数码为0~9、A~F ,进位规则为“逢十六进一”,从个位起各位的权分别为160、161、162、…16n -1。
(2)数制之间的转换其他进制转换为十进制:采用多项式求和法,即将其他进制的数根据基数和权展开为多项式,求出该多项式的和,即得相应的十进制数。
数字电子技术基础知识数字电子技术是指应用数字技术来控制电子设备的技术。
它是研究电路的基础技术,它包括数字逻辑电路,数字系统,微处理器和微电子学。
数字电子技术的发展主要有两种:一种是按照数字电路处理信号,另一种是根据微处理器处理信息。
数字电子技术应用于计算机、汽车、媒体,视听娱乐等多方面。
数字电子技术基础知识主要涉及基本电子学知识,数字电子电路、数字电路设计等相关知识,以及数字系统分析、控制系统的设计原理及应用、数字信号处理等内容。
1、基本电子学知识:包括半导体物理特性、半导体电子学基础、晶体管原理、晶体管参数之间的关系、缓冲器的类型及作用、电路的建模等。
2、数字电子电路:包括基本的数字电路组成,如Grated Logic Elements、半桥、全带等;特定的数字电路,如时序时钟、同步和异步计数器、位移编码器、状态空间变换等;以及数字电路的活性化,如速率调制、抖动抑制、比较器以及归一化等。
3、数字电路设计:是利用计算机建立、模拟和仿真由多个电路模块组成的数字电路,它涉及到仿真、校验、重新定义和优化等技术,开发的软件会在系统中进行不断的修改和实施。
4、数字系统分析:利用数字信号处理来解决系统中的模型分析问题,它涉及到系统模型分析、系统优化、系统故障诊断等问题,以达到系统分析和控制的目的。
5、控制系统的设计原理及应用:分析和设计建立的控制系统,如控制系统的建模、实时微处理器、线性系统的状态控制、步进控制、PID控制,以及artificial- intelligence控制等。
6、数字信号处理:利用数字信号处理技术,将不同信号格式的信号经过数字信号处理处理器,实现滤波、压缩、提取、监控等功能,以达到优化信号处理效果。
数字电子技术基础数字电子技术基础数字电子技术是指使用数字电子技术进行数字信号的处理和转换的技术的总称,是现代电子技术中的一项基础技术。
它是利用数字电子技术的基本原理和基本方法,设计、制造、操作和应用数字电路和数字系统的技术,包括数字电路设计、数字信号处理、数字通信和组合逻辑电路等内容。
数字电子技术在计算机、通信、控制、测量、影像等领域发挥着重要作用。
1. 数字电子技术基础概述数字电子技术是指用离散的符号代表连续的声、光、电等信息的技术。
它的产生和发展是在人们对模拟电子技术进行了深入的研究之后,参考生物神经网络的原理,发现采用离散的二进制数码或多进制数码能够代替复杂的模拟系统,并用数字电路来实现这些数码的处理。
数字电子技术在应用方面的主要优点是:信号处理精度高,可靠性强,设计灵活、方便,可扩展性强,同时也具有良好的适应性和交互性。
2. 数字信号处理数字信号处理(DSP,Digital Signal Processing)是指使用数字技术进行信号的数字化、处理、转换、储存、传输和显示的技术。
它具有信号处理精度高、处理速度快、抗干扰能力强、具有灵活性和可靠性等特点。
数字信号处理的原理和方法包括线性系统的分析、非线性系统的分析、数字信号的代数转换、数字滤波器、功率谱分析和数字处理器等。
数字信号处理在通信、图像、音频、视频、雷达、医学、地震等领域都有广泛的应用。
3. 数字通信数字通信是指用数字信号进行交换和传输信息的技术。
数字通信在传输质量、传输效率和传输容量方面都有明显的优势。
数字通信的主要技术包括调制解调器、通道编码、信道等效和信号检测等。
4. 组合逻辑电路组合逻辑电路是由输入线、输出线和一些逻辑门组成,它的输出是根据输入信号和逻辑门的状态所产生的输出。
组合逻辑电路常用的逻辑门包括与门、或门、非门、异或门等。
组合逻辑电路也常用于大规模数字集成电路和可编程逻辑器件中。
5. 计算机计算机是数字电子技术的典型代表,它将数字信号处理的原理和方法应用到计算机结构、系统软件和应用软件等方面。