石河子大学机械电气工程学院数字电子技术课件第一章 初识数字电路.pptVIP

第一章 初识数字电路  1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制与BCD码 三. 二—十进制码（ BCD码） 1.3 基本逻辑运算 1.4 逻辑函数及其表示方法 本章小结 例1.4.5 设计一个半加器，即能实现两个一位二进制数加法运算的电路。分别列出它的真值表，写出逻辑表达式，画出逻辑图。 画出逻辑电路图： 由真值表写出表达式: 输 出 输 入 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 和数S 进位数C 被加数A 加数B 解：列出半加器的真值表： 1.4 逻辑函数及其表示方法 A B C S =1 1．数字信号在时间上和数值上均是离散的。 2．数字电路中用高电平和低电平分别来表示逻辑1和逻辑0，它和二进制数中的0和1正好对应。因此，数字系统中常用二进制数来表示数据。 3．常用BCD码有8421码、242l码、542l码、余3码等，其中842l码使用最广泛。 4．逻辑运算中的三种基本运算是与、或、非运算。常用逻辑关系有与非、或非、与或非、异或等 5．描述逻辑关系的函数称为逻辑函。逻辑函数中的变量和函数值都只能取0或1两个值。 6．常用的逻辑函数表示方法有真值表、函数表达式 、逻辑图等，它们之间可以任意地相互转换。 * 机电学院电气工程系 上一页 下一页 回目录 退出 数字电子技术 Digital Electronics Technology 石河子大学《数字电子技术》课程组 电 话：0993-2057237 电子邮箱：rl_mac@shzu.edu.cn 1.1 数字电路的基本概念 1.2 数制与BCD码 1.3 基本逻辑运算 1.4 逻辑函数及其表示方法 一、模拟信号与数字信号 1.模拟量与数字量 模拟信号——时间连续数值也连续的信号。如速度、压力、温度等。 数字信号——在时间上和数值上均是离散的。如电子表的秒信号，生产线上记录零件个数的计数信号等。 自然界中存在的模拟量远远多于数字量! 许多模拟量是可以用数字形式表示的。 比如记录人的身高发育过程。 2．模拟量的数字表示法 1.1 数字电路的基本概念 很显然用数字法表示模拟量是有误差的，取样点越多，量化单位越小，误差就越小。 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 身高 年龄 100cm 200cm 3．模拟信号与数字信号 表示模拟量的电信号称为模拟信号。典型的模拟信号是正弦波信号。 0 t / s U / V 表示数字量的电信号称为数字信号。在电路中，数字信号往往表现为突变的电压或电流。 t / s 0 / V U 5 1.1 数字电路的基本概念 1.高电平与低电平 数字信号只有两个电压值，人们习惯称为高电平和低电平，并用“1”和“0”来表示。 低电平 低电平 低电平 高电平 高电平 二．数字信号的表示法 在实际电路中高电平与低电平都不是一个固定不变的数值，而是一个电压范围。 数字电路在工作时只要求能可靠的区分“1”和“0”就可以了。 高电平 5V 2V 0.8V 0V 低电平 U 1.1 数字电路的基本概念 有两种逻辑体制： 正逻辑体制规定：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。 负逻辑体制规定：低电平为逻辑1，高电平为逻辑0。 下图为采用正逻辑体制所表示的逻辑信号： 逻辑0 逻辑0 逻辑0 逻辑1 逻辑1 2.正逻辑与负逻辑 1.1 数字电路的基本概念 数字信号是在高电平和低电平两个状态之间作阶跃式变化的信号，它有两种形式： 电平型：在一个节拍内用高电平代表1、低电平代表0 。 脉冲型：在一个节拍内用有脉冲高代表1、无脉冲代表0。 3.数字波形的两种类型 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 T 电平型 脉冲型 1.1 数字电路的基本概念 三、数字电路 1.数字电路与模拟电路比较 VHDL、Verilog HDL、MAX+plus2等 Pspice、orCAD、Multisim等 常用EDA分析方法 逻辑代数、真值表、卡诺