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1、数字逻辑电路 （电子技术基础：数字部分）,课程性质：专业基础课 考试课,课程特点：逻辑性强 实践性强 独立性强,电子技术的应用领域：4个C,C：Communication,C：Control,C：Computer,C：Culture Life,数字系统的优点,1。通信抗干扰能力强，保密好 2。音像、电视保真好、便于存储 3。仪表比模拟仪表精度高，功能强， 易于自动化、智能化、可靠性高、体积小,第一章 数字逻辑基础,11 模拟信号与数字信号,1.1.1 模拟信号（Analog Signal),模拟量,时间和数值连续的物理量，如速度、温度、声音,u,正弦波信号,锯齿波信号,u,Frequency，
2、Period，Amplitude，Phase,模拟电路：分析输出信号输入信号在频率、 幅度、相位等方面的不同，如交、直流放 大器（AC、DC Amplifier）、信号发生器 （Signal Generator）、滤波器（Filter)等。 在模拟电路中，Transistor、Diode工作在放 大状态 。,1.1.2 数字信号（Digital Signal,pulse）,数字量,：时间和幅度都是离散的,大多数数字信号都是由模拟信号变换而来,数字电路信号,11 模拟信号与数字信号,1.1.2 数字信号,bit、bit time、 bit rate比特率,数字信号,周期性：Duty Freque
3、ncy、Period、Pulse Width脉宽、 Ratio占空比、Amplitude,非周期性：,正逻辑,Bit time=50ms,Bit rate=20bps,Frequency=? Period=? Amplitude=? Pulse width (tw) =? Duty ratio (q) =?,实际数字信号,tr tf tw,第1章 数字逻辑基础,12 数字电路,常见逻辑电路：逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、PLD,二值逻辑（数字逻辑）：用彼此相关又对立的两 种状态来代表逻辑变量1和0，在数字电路中 常用开关的闭合与断开、指示灯的亮灭、特别是电 平的高低 （正逻辑、负
4、逻辑）,数字电路研究：输入与输出的逻辑关系,第1章 数字逻辑基础,12 数字电路,1.2.1 数字电路的发展与分类,电子管,甚大规模,1.2.2 数字电路的分析方法与测试技术,1. 数字电路的分析方法,基本分析方法：功能表、真值表、逻辑表达式、波形图,2. 数字电路的测试技术,数字电压表、电子示波器、逻辑分析仪,仿真软件：EWB(Electronics Workbench),PLD设计软件：ISP Synario、MAX+PLUSII,13 数制(Number system),一、N进制数,N进制：以N为基数的记数体制,1. 有N个数码(Digit)： 0（N1）,2. 逢N进1,3.,基数(
5、Base),二进制：,Binary 如(1001.001)B,八进制：,Octonary or Octal如 (75.2)O,Hexadecimal如(9E.0A)H,十六进制：,十进制：,Decimal or Denary 如(19.2)D,1. BD：二进制数按位（权）展开相加,例： (11010.011)2 =,124,+123+022+121+020+,021+122+123,= (26.375)10,二、 十、二进制数之间的转换,2.DB 整数和小数部分分别转换，最后相加,整数除二，取出余数再除二，直到商为零,小数乘二，取出整数部分再乘二，直到满足误差要求,例：(25)D =,(11
6、001)B,b0,b1,b2,b3,b4,整数除二，取出余数再除二，直到商为零,除二取余,0.706 X 2 = 1.412 1 b-1,0.412 X 2 = 0.824 0 b-2,0.824 X 2 = 1.648 1 b-3,(0.706)D = (0.1011)B,例：(0.375)D =( ? )B,0.648 X 2 = 1.296 1 b-4,0.375 X 2 = 0.750 0 b-1,0.750 X 2 = 1.500 1 b-2,0.500 X 2 = 1.000 1 b-3,= (0.011)B,小数乘二，取出整数部分再乘二，直到满足误差要求,例：(0.706)D 转
7、换为二进制数，要求其误差不大于2-4。,乘二取整,2.BH：以小数点为基准，分别向左、右每四位分为一组，转换为相应的十六进制数,(4E6)H=,4162+14 161+6 160,=(1254)D,三、 各种制数之间的转换,1.H （或O）D：按位（权）展开,BH,(0101 1001)B=,027+1 26+0 25+1 24 +1 23+0 22+0 21+1 20D,=,(023+1 22+0 21+1 20) 161 +(1 23+0 22+0 21+1 20) 160D,=(59)H,每四位2进制数对应一位16进制数,(11101.011000111) B =,(0001 1101
8、. 0110 0011 1000) B =,=(1D.638)H,.,BH：以小数点为基准，分别向左、右每 四位分为一组，转换为相应的十六进制数,(10101011110.100000111) B =,(010 101 011 110. 100 000 111) B =,=(2536.407)O,.,3.BO：以小数点为基准，向左、右每三位分为一组，转换为相应的八进制数,4.HB：将每一位16进制数转换为4位二进制数,5.OB：将每一位8进制数转换为3位二进制数,(567)O = ( ？)B,(567)H = ( ？)B,6.DO：,7. DH：,8. HO：,(BE.29D)H = ( ？)
9、O,= (10111110.001010011101)B,= (276.1235)O,9. OH：,整数除8取余，小数乘8取整；D-B-O,整数除16取余，小数乘16取整；D-B-H,H-B-O,O -B- H,数字系统的信息,二进制代码如ASCII,14 二进制码,自然二进制码,BCD码,格雷码,编码基本规则：2n=N（N为需编码信息的项数， n为编码bit数）,一、 BCD码是Binary-Coded-Decimal的缩写，即二进制编码的十进制数。用来表示十进制数。,在BCD码中，用四位二进制数表示0-9十个数码。四位二进制数最多可以表示16个字符，因此0-9十个字符与这16中组合之间可以
10、有多种情况，不同的对应便形成了一种编码。,无权码,有权码,二、 格雷码（循环码）,4.采用格雷码，位数变化小，可大大减少错码的可能性,请观察如下格雷码的特点？,1.每两个相邻代码中的数码仅有一位不同，其余各位均相同,2.首尾(0和15)两个代码也仅有一位不同，构成“循环”,3.无权码,15 逻辑代数基本知识,逻辑代数（布尔代数），是用来研究数字电路中的输入、输出之间逻辑关系的工具。,在逻辑代数中，逻辑变量只能取两个值（二值变量），即0和1，中间值没有意义，这里的0和1只表示两个对立的逻辑状态，如电位的低高（0表示低电位，1表示高电位）、开关的开合等。,基本逻辑运算：与、或、非,逻辑代数基本表达
11、方式：逻辑表达式，真值表，逻辑符号（逻辑电路）,1 . “与”逻辑,逻辑符号,逻辑式,F=ABC,条件都具备时，事件F才发生。,真值表,一、 基本逻辑运算,2. “或”逻辑,逻辑符号,当有一个具备时，事件F就会发生。,逻辑式,F=A+B+C,真值表,3. “非”逻辑,A具备时 ，事件F不发生；A不具备时，事件F发生。,逻辑符号,逻辑式,真值表,(1)为国家标准规定的符号； (2)为过去沿用的图形符号； (3)为部分国外资料中常用的图形符号。,常见符号,二、 复合逻辑运算,当两个输入相同时， 输出为1；当两输入 不同时，输出为0。,当两个输入不同时， 输出为1；当两输入 相同时，输出为0。,16
12、 逻辑函数与逻辑问题的描述,实际问题,逻辑变量含义及状态定义,真值表,逻辑表达式,例,练习与作业,1. 写出逻辑表达式YA（ACBC）的真值表。,2. A，B，C三个输入信号，当其中出现奇数个1时，输出 Z1，其余情况下，输出Z0。写出真值表和逻辑表达式。,作业：1.1.4 (2) 1.3.1 (2) (3) (4) 1.3.2 (1) 1.3.3 (2) 1.3.5 (1) 1.3.6(2),实训1 信号灯的逻辑控制,1 实训目的 (1） 了解逻辑控制的概念。 (2) 掌握表示逻辑控制的基本方法。 2 实训设备和器件 实训设备和器件: 直流电源、发光二极管、限流电阻、 继电器两个、导线若干。
13、 3 实训电路图,图1.1为实训电路图。这是一个楼 房照明灯的控制电路。设A、B分别代 表上、下楼层的两个开关， 发光二极 管代表照明灯。在楼上闭合开关A， 可以将照明灯打开，在楼下闭合开关 B，又可以将灯关掉；反过来，也可 以在楼下开灯， 楼上关灯 。,图 1.1 照明灯的逻辑控制电路,4 实训步骤与要求 1）连接电路 按图1.1连接好电路，注意不要将两个继电器接错。 2）试验开关和发光二极管的逻辑关系 接通电源，分别将开关A、B按表1.1的要求闭合或者 断开，观察发光二极管F的亮、灭情况，并填入表1.1中。,5 实训总结与分析 通过上述实训，可做如下总结： (1)实训图中，JA和JB分别代表继电器的两个线圈，JAK1、JBK1代表继电器的常开触点，电器的常闭触点。在实训图所示的状态下开关A、B均断开），由于没有通路给发光二极管供电，所以发光二极管灭。开关A闭合，继电器线圈JA通电，其JAk1闭合，常闭触点JAK2断开，JBK1、JBK2则维持原来状态，此时图1.1最上面的一条电路连通，通过电源给发光二极管供电，发光二极管亮。同样道理， 如果只闭合开关B，也将给发光二极管提供供电通路使之点亮。当开关A、B均闭合时，由于没有通路，所以发光二极管灭，读者可自行分析。 ,返回目录,
