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1、数字电子技术,电子信息工程技术专业的职业核心基础课程,理论+实践，共5学分，80学时，其中实践40学时。,总成绩=平时成绩（40%） +技能项目（30%）+综合项目（30%）,项目 n,项目 3,项目 2,项目1,技能项目,平时成绩 （考勤+作业）,综合项目,+,考核评价,+,项目一 逻辑测试笔制作,本项目采用集成门电路制作一支逻辑测试笔。,在数字电路中，主要研究的是输出信号的状态（0或1）和输入信号的状态（0或1）之前的关系，这是一种因果关系，也就是所谓的逻辑关系，即电路的逻辑功能。,1.1 项目描述,在数字电路中，经常要检测电路的输入和输出是否符合所要求的逻辑关系，用万用表测试数字电路电平
2、的高低显得很不方便，可以用逻辑测试笔来测试，逻辑测试笔也叫逻辑探针，它是数字电路设计、实验、检查和维修中最简单的工具。,1.1.1 任务目标,如图所示为逻辑测试笔的电路原理图，此电路采用 集成逻辑门构成，需要完成以下任务： 熟悉电路各元器件及其应用 搭建电路 测试及调整电路 撰写电路制作报告,1.1.2 项目学习情境,逻辑测试笔电路原理图,1.2 知识链接,1.2.1 数字电路的基本知识,1.2.2 逻辑代数基础,1.2.3 门电路的基本知识,传递、处理模拟 信号的电子电路,传递、处理数字 信号的电子电路,一、数字信号和数字电路,1.2.1 数字电路的基本知识,三、数字电路的 特点和分类,1.
3、数字电路的特点,将晶体管、电阻、电容等元器件用导线在线路板上连接起来的电路。,将上述元器件和导线通过半导体制造工艺做在一块硅片上而成为一个不可分割的整体电路。,根据电路结构不同分为,分立元件电路,集 成 电 路,根据半导体的导电类型不同分为,双极型数字集成电路,单极型数字集成电路,以双极型晶体管 ( 如NPN和PNP)作为基本器件。,以单极型晶体管(如FET)作为基本器件。,典型电路为集成CMOS电路,典型电路为 集成TTL电路,2.数字电路的分类,根据集成密度不同分,Small Scale Integration,二、逻辑代数的基本运算,1.2.2 逻辑代数基础,一、数制与码制,四、逻辑函数
4、的表示与化简,三、逻辑运算的基本定律与公式,1.十进制 (Decimal),(xxx)10 或 (xxx)D,例如(385.64)10 或(385.64)D,数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,进位规律：逢十进一,计数进制的简称,一、数制与码制,例如 0 + 1 = 1 1 + 1 = 10 11 + 1 = 100,2.二进制 (Binary),(xxx)2 或 (xxx)B,例如 (1011.101)2 或 (1011.101)B,数码：0、1,进位规律：逢二进一,权：2i 基数：2,将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。,3.八进制 (Octal),(xxx)8 或
5、 (xxx)O,例如 (573.46)8 或 (573.46)O,数码：0、1 、2 、3 、4 、5 、6 、7,进位规律：逢八进一,权：8i 基数：8,将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。,4.十六进制 (Hexadecimal),(xxx)16 或 (xxx)H,例如 (5EC.D4)16 或 (5EC.D4)H,数码：0、1 、2 、3 、4 、5 、6 、 7、 8、9 、 A(10) 、B(11) 、C(12) 、D(13) 、E(14) 、F(15),进位规律：逢十六进一,权：16i 基数：16,将按权展开式按照十进制规律相加，即得对应十进制数。,若用 R 表示 R
6、 进制的基数，用 K 表示数码，Ki 为第 i 位数码，对于一个具有 n 位整数和 m 位小数的 R 进制数 N ，可表示为：,1）二进制、八进制和十六进制转换为十进制,方法：按权展开求和,例 将(101110.011)2 、 ( 637.34)8、 (8ED.C7)16转换 为十进制数。,解: (101110.011)2 = 125 + 024 + 123 + 122 + 121 + 020 + 02-1 + 12-2 + 12-3 = ( 46.375 )10,(637.34)8 = 682 + 381 + 780 + 38-1 + 48-2 = ( 415.4375 )10,(8ED.C
7、7)16 = 8162 + 14161 + 13160 + 1216-1 + 716-2 = (2285.7773)10,5.不同数制间的转换,1.496 1,1.748 1,整数 0.874 0,2）十进制转换为二进制、八进制和十六进制,例 将十进制数 (174.437)10 转换成二进制数。(要求八进制数保留到小数点以后 5 位),174,43 1,21 1,10 1,0 1,2,(174 )10 = (10101110 ) 2,2,2,1.984 1,.437,2,2,2,2,0.437,2,一直除到商为 0 为止,余数 87 0,方法：整数部分采用“除基取余逆排法” 小数部分采用“乘基
8、取整顺排法”,读数顺序,读数顺序,.01101,2,2,5 0,1 0,2 1,2,2,0.992 0,2,一直乘到小数为 0 为止。若小数不为0，则按转换精度要求保留到小数点后若干位。,7.744 7,3.948 3,整数 3.496 3,例 将十进制数 (174.437)10 转换成八进制数。(要求八进制数保留到小数点以后 5 位),174,2 5,0 2,8,(174 )10 = (256 ) 8,8,8,7.616 7,.437,8,8,8,0.437,8,一直除到商为 0 为止,余数 21 6,读数顺序,读数顺序,.33757,8,5.952 5,8,方法：整数部分采用“除基取余法”
9、 小数部分采用“乘基取整法”,13.952 D,15. 872 F,整数 6.992 6,例 将十进制数 (174.437)10 转换成十六进制数。(要求十六进制数保留到小数点以后 5 位),174,0 A,16,(174 )10 = (AE ) 16,16,16,3.712 3,.437,16,0.437,16,一直除到商为 0 为止,余数 10 E,方法：整数部分采用“除基取余法” 小数部分采用“乘基取整法”,读数顺序,读数顺序,.6FDF3,16,15.232 F,16,例(10111101.01110111)2 = ( ? )8 。,每位八进制数用 3 位二进制数代替，再按原顺序排列。
10、,八进制二进制,二进制八进制,(10111101.01110111)2 = (275.356)8,(647.453)8 = (110100111.100101011)2,0,0,从小数点开始，整数部分向左 (小数部分向右) 3 位一组，最后不足三位的加 0 补足 3 位，再按顺序写出各组对应的八进制数 。,3）二进制与八进制、十六进制间相互转换,a. 二进制和八进制间的相互转换,10111101.01110111,101,补0,补0,10,111,011,101,11,10110111110.100111,1110,一位十六进制数对应 4 位二进制数，因此二进制数 4 位为一组。,b.二进制和
11、十六进制间的相互转换,(10110111110.100111)2= (5BE.9C)16,(3BE5.97D)16 = (11101111100101.100101111101)2,补 0,例(10110111110.100111)2 = ( ? )16 。,0,0,0,补 0,101,1011,1001,11,例如 ：用四位二进制数码表示十进制数 0 9 0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9,将若干个二进制数码 0 和 1 按一定规则排列起来表示某种特定含义的代码称为二进制代码，简称二进制码
12、。,用数码的特定组合表示特定信息的过程称为编码。,6.二进制代码,常用的二-十进制 BCD 码有： (1) 8421BCD码 (2) 2421BCD 码和 5421BCD码 (3) 余 3 BCD码,二-十进制代码,将 1 位十进制数 0 9 十个数字用 4 位二进制数表示的代码,(又称 BCD 码 ， 即 Binary Coded Decimal),4 位二进制码有 16 种组合，表示 0 9十个数 可有多种方案，所以 BCD 码有多种。,恒权码,取4位自然二进制数的前10种组合。,无权码，比8421BCD 码多余3(0011)。,恒权码,从高位到低位的权值分别为2、4、2、1 和 5、4、
13、2、1。,常用二 - 十进制代码表,权为 8、4、2、1,比 8421BCD 码多余 3,取 4 位自然二进制数的前 10 种组合，去掉后 6 种组合 1010 1111。,(753)10 = ( )5421BCD,(753)10 = ( )8421BCD,3 0011,用 BCD 码表示十进制数举例：,(753)10 = ( )余3BCD,注意区别 BCD 码与二进制数：,(150)10 = (000101010000)8421BCD (150)10 = (10010110)2,5 0101,7 0111,7 1010,5 1000,3 0011,7 1010,5 1000,3 0110,按
14、自然数顺序排列的二进制码,表示十进制数 0 9 十个数码的二进制代码,7.原码、反码和补码,在数字系统中，常将负数用补码来表示，其目的是为了将减法运算变为加法运算。,在计算机中，数的正和负是用数码表示的，通常采用的方法是在二进制数最高位的前面加一个符号位来表示，符号位后面的数码表示数的绝对值。正数的符号位用 “0” 表示，负数的符号位用 “1” 表示。,1)原码表示,原码由二进制数的原数值部分和符号位组成。因此，原码表示法又称为符号 数值表示法。,例二进制数 1010101 的原码为 01010101； 二进制数 1010101 的原码为 11010101。,2)反码表示,对于正数，反码和原码
15、相同，为符号位加上原数值；对于负数，反码为符号位加上原数值按位取反。,例二进制数 10010101 的反码为 010010101； 二进制数 10010101 的反码为 101101010。,3)补码表示,对于正数，补码和原码、反码相同；对于负数，补码为符号位加上原数值按位取反后再在最低位加 1 ，即为反码加 1 。,例二进制数 110011 的补码为 0110011； 二进制数 110011 的补码为 1001101。,二、逻辑代数的基本运算,逻辑代数,逻辑代数中的 1 和 0 不表示数量大小， 仅表示两种相反的状态。,注意,例如：开关闭合为 1 晶体管导通为 1 电位高为 1 断开为 0 截止为 0 低为 0,1.与运算,
