第一章数字逻辑电路基础知识
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数字逻辑电路教案(40节)第⼀章数字电路基础新课导⼊:前⾔电⼦电路根据处理信号和⼯作⽅式的不同,可分为模拟电路和数字电路两类。
模拟信号:指幅度随时间连续变化的信号。
例如:速度、温度、电场等物理量通过传感器转换后的电信号。
模拟电路:对这些信号进⾏传输、处理的电⼦电路称为模拟电⼦电路。
主要是研究输出与输⼊之间信号的⼤⼩、相位变化等。
信号发⽣器、功率放⼤器、整流滤波器等都是由模拟电路组成的。
其波形为:教学过程:§1-1 数字电路概述⼀、数字信号和数字电路数字信号:指幅度随时间不连续变化的脉冲信号。
数字电路:主要是指输出与输⼊之间的逻辑关系,⼀般不研究变化过程。
如数字万⽤表、数字⽯英电⼦表、声⾳通过扩⾳器也是⼀种数字信号。
波形如下图:数字电路的应⽤:数字电视、数字录像机、数字通信系统、数字电⼦计算机、数字控(a)1111(b)⼆、数字电路的特点数字电路中只有⾼电平、低电平两种状态,通常采⽤⼆进制编码,即只有1和0两个数码,⽤来表⽰脉冲信号的⽆有或多少。
⾼电平3.6V⽤1表⽰,低电平0.3V⽤0表⽰。
例:光盘的刻录数字电路中的⼆极管、三极管都是⼯作在开关状态,开关的接通与断开,可以⽤导通和截⽌来实现。
导通⽤1,截⽌⽤0表⽰,这种表⽰⽅法⼀般称为正逻辑。
如果低电平对应1,⾼电平对应0的关系称为负逻辑。
数字电路的分析与模拟电路不同,主要是以逻辑代数为主要⼯具,利⽤真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、波形图等。
特点:1、数字信号易于存储、加密、压缩、传输和再现。
2、数字电路结构简单,便于集成化、系列化批量⽣产,成本低、使⽤⽅便。
3、可靠性⾼、精度⾼、抗⼲扰能⼒强。
4、能实现数值运算,可编程数字电路容易实现各种算法,具有较⼤的灵活性。
5、能实现逻辑运算和判断,便于实现各种数字控制。
三、数字电路的应⽤1、信号发⽣器2、数字电⼦仪表3、数字家电产品4、数字电⼦计算机5、数字通信6、⼯业数字控制系统四、如何学好数字逻辑电路1、学好基础知识3、综合应⽤数字集成电路§1-2 数制与编码⼀、数制在数字电路中,常⽤⼆进制数、⼋进制数和⼗六进制数。
数字电路知识点总结(精华版)数字电路知识点总结(精华版)第一章数字逻辑概论一、进位计数制1.十进制与二进制数的转换2.二进制数与十进制数的转换3.二进制数与十六进制数的转换二、基本逻辑门电路第二章逻辑代数逻辑函数的表示方法有:真值表、函数表达式、卡诺图、逻辑图和波形图等。
一、逻辑代数的基本公式和常用公式1.常量与变量的关系A + 0 = A,A × 1 = AA + 1 = 1,A × 0 = 02.与普通代数相运算规律a。
交换律:A + B = B + A,A × B = B × Ab。
结合律:(A + B) + C = A + (B + C),(A × B) × C = A ×(B × C)c。
分配律:A × (B + C) = A × B + A × C,A + B × C = (A + B) × (A + C)3.逻辑函数的特殊规律a。
同一律:A + A = Ab。
摩根定律:A + B = A × B,A × B = A + Bc。
关于否定的性质:A = A'二、逻辑函数的基本规则代入规则在任何一个逻辑等式中,如果将等式两边同时出现某一变量 A 的地方,都用一个函数 L 表示,则等式仍然成立,这个规则称为代入规则。
例如:A × B ⊕ C + A × B ⊕ C,可令 L = B ⊕ C,则上式变成 A × L + A × L = A ⊕ L = A ⊕ B ⊕ C。
三、逻辑函数的化简——公式化简法公式化简法就是利用逻辑函数的基本公式和常用公式化简逻辑函数,通常,我们将逻辑函数化简为最简的与或表达式。
1.合并项法利用 A + A' = 1 或 A × A' = 0,将二项合并为一项,合并时可消去一个变量。
数字逻辑电路基础知识第一章数字逻辑电路基础知识1.1 数字电路的特点1.2 数制与转换1(3 二进制代码1(4 基本逻辑运算(本章重点1. 数字电路的特点2.二进制、十进制、八进制、十六进制的表示3. 二进制、十进制、八进制、十六进制转换4.掌握BCD码编码方法5.了解ASCII码1.1 数字电路的特点1.1.1 数字电路的基本概念1. 数字量与数字信号模拟量:具有时间上连续变化、值域内任意取值的物理量。
例如温度、压力、交流电压等就是典型的模拟量。
数字量:具有时间上离散变化、值域内只能取某些特定值的物理量。
例如训练场上运动员的人数、车间仓库里元器件的个数等就是典型的数字量。
表示模拟量的电信号叫作模拟信号;表示数字量的电信号叫作数字信号。
正弦波信号、话音信号就是典型的模拟信号,矩形波、方波信号就是典型的数字信号。
数字信号通常又称为脉冲信号。
脉冲信号具有边沿陡峭、持续时间短的特点。
广义讲,凡是非正弦信号都称为脉冲信号。
数字信号有两种传输波形,一种称为电平型,另一种称为脉冲型。
0 1 0 0 1 1 0 1 0电平型信号脉冲型信号2. 数字电路及其优点模拟电路:产生、变换、传送、处理模拟信号的电路数字电路:产生、存储、变换、处理、传送数字信号的电数字电路主要具有以下优点:1) 电路结构简单,制造容易,便于集成,成本低。
2) 数字电路不仅能够完成算术运算,而且能够完成逻辑运算,因此被称为数字逻辑电路或逻辑电路。
3) 数字电路组成的数字系统,抗干扰能力强,可靠性高,稳定性好。
1.1.2 数字集成电路的发展趋势大规模、低功耗、高速度、可编程、可测试、多值化1.2 数制1.2.1 数制1.数制数制:表示数值大小的各种方法的统称。
一般都是按照进位方式计数的,称为进位计数制,简称进位制。
来实现基数:数制中允许使用的数符个数;R进制的基就等于R。
权:处于不同位置上的相同数符所代表的数值大小。
2. 数制转换任意进制数转换为十进制数:按权展开法。
大一数字逻辑电路知识点数字逻辑电路是电子工程中的重要基础知识之一。
它涉及电子元件和逻辑门的组合与运算,是计算机科学和电子工程学习的基石。
在大一学习数字逻辑电路时,我们需要掌握一些基本的知识点,包括布尔代数、逻辑运算、逻辑门和多路选择器等。
下面将逐一介绍这些知识点的基本内容。
1. 布尔代数布尔代数是一种数学工具,用于描述逻辑关系。
它包括逻辑运算符(与、或、非)和逻辑常数(真、假),通过这些运算符和常数可以构建逻辑表达式。
在数字逻辑电路中,布尔代数可以用于描述逻辑门的功能和操作。
2. 逻辑运算逻辑运算是布尔代数的基础,常见的逻辑运算有与(AND)、或(OR)、非(NOT)等。
其中,与运算是指同时满足多个条件时结果为真,或运算是指满足任意一个条件时结果为真,非运算是指将输入的逻辑值反转。
3. 逻辑门逻辑门是数字逻辑电路的基本组成单元,它可以实现特定的布尔逻辑功能。
常见的逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)等。
通过将逻辑门进行组合和连接,可以构建出更复杂的数字逻辑电路。
4. 多路选择器多路选择器是一种能根据控制信号选取输入端数据的电路。
它有多个输入通道和一个输出通道,通过控制信号的不同选择,可以将任意输入通道的数据输出。
多路选择器在数字逻辑电路中常用于构建多路复用器、解码器等电路。
5. 数制转换在数字逻辑电路中,我们常常需要进行不同进制之间的转换,包括二进制、十进制、八进制和十六进制。
了解不同数制之间的转换方法可以帮助我们更好地理解和分析数字逻辑电路。
6. 真值表真值表是用于描述布尔函数的一种表格形式。
通过真值表,我们可以清楚地了解输入和输出之间的逻辑关系,并判断逻辑电路的正确性和功能。
在学习数字逻辑电路时,掌握真值表的编写和分析方法是非常重要的。
7. 逻辑代数运算逻辑代数运算是指在布尔代数中对逻辑表达式进行化简和变换的方法。
通过使用逻辑代数运算,我们可以简化复杂的逻辑表达式,减少逻辑门的数量和电路的复杂性,提高电路的性能和可靠性。