《数字电子技术 教学课件 ppt 作者 唐颖 程菊花 阮越 第1章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字电子技术 教学课件 ppt 作者 唐颖 程菊花 阮越 第1章（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/5/20,1,参考书目： 1、数字电子技术基础教程 清华大学出版社 阎石主编 2、数字电子技术 清华大学出版社 唐竟新编著 3、数字电路逻辑设计 清华大学出版社 李大友主编,2019/5/20,2,第1章 绪论,1.1.3 数字电路的分类和学习方法,1.1.1 电子技术的发展与应用,1.1.2 数字电路与模拟电路,1.1 概述,2019/5/20,3,1.1.1 电子技术的发展与应用,1. 电子技术的应用,科学研究中，先进的仪器设备； 传统的机械行业，先进的数控机床、自动化生产线； 通信、广播、电视、雷达、医疗设备、新型武器、交通、电力、航空、宇航等领域； 日常生活的家用电器； 电子
2、计算机及信息技术。,2019/5/20,4,2.电子技术的发展电子器件的改进与创新,1904年发明电真空器件（电子管）电子管时代。 1948年发明半导体器件晶体管时代。 20世纪60年代制造出集成电路集成电路时代。,3.电子技术的分类 电子技术：研究电信号的产生、传送、接收和处理。 模拟电子技术 数字电子技术,2019/5/20,5,1.1.2 数字电路与模拟电路,1. 基本概念 电信号：指随时间变化的电压和电流。 模拟信号：在时间和幅值上都为连续的信号。 数字信号：在时间和幅值上都为离散的信号。 模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 数字电路：处理和传输数字信号的电路。,2019/5/20,
3、6,模拟信号： 时间上连续：任意时刻有一个相对的值。 数值上连续：可以是在一定范围内的任意值。 例如：电压、电流、温度、声音等。 真实的世界是模拟的。 缺点：很难度量； 容易受噪声的干扰； 难以保存。 优点：用精确的值表示事物。,模拟电路：处理和传输模拟信号的电路。 三极管工作在线性放大区。,2019/5/20,7,数字信号： 时间上离散：只在某些时刻有定义。 数值上离散：变量只能是有限集合的一个值，常用0、1二进制数表示。 例如：开关通断、电压高低、电流有无。,2019/5/20,8,数字化时代： 音乐：CD、MP3 电影：MPEG、RM、DVD 数字电视 数字照相机 数字摄影机 手机,数字
4、电路：处理和传输数字信号的电路。 三极管工作在开关状态，即饱和区或截止区。,2019/5/20,9,2. 数字电路特点（与模拟电路相比）,（1）数字电路的基本工作信号是用1和0表示的二进制的数字信号，反映在电路上就是高电平和低电平。 （2）晶体管处于开关工作状态，抗干扰能力强、精度高。 （3）通用性强。结构简单、容易制造，便于集成及系列化生产。 （4）具有“逻辑思维”能力。数字电路能对输入的数字信号进行各种算术运算和逻辑运算、逻辑判断，故又称为数字逻辑电路。,2019/5/20,10,1.1.3 数字电路的分类和学习方法,1. 数字电路的分类 （1）按电路结构分类 组合逻辑电路：电路的输出信号
5、只与当时的输入信号有关，而与电路原来的状态无关。 时序逻辑电路：电路的输出信号不仅与当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。,2019/5/20,11,（2）按集成电路规模分类 集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目 小规模集成电路(Small Scale IC，SSI) 中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI) 大规模集成电路(Large Scale IC，LSI) 超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI) 特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI) 巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GS
6、I）,2019/5/20,12,2. 数字电路的学习方法,（1）逻辑代数是分析和设计数字电路的重要工具，应熟练掌握。 （2）重点掌握各种常用数字逻辑电路的逻辑功能、外部特性及典型应用。对其内部电路结构和工作原理不必过于深究。 （3）掌握基本的分析方法。 （4）本课程实践性很强。应重视习题、基础实验和综合实训等实践性环节。 （5）注意培养和提高查阅有关技术资料和数字集成电路产品手册的能力。,2019/5/20,13,越来越大的设计 越来越短的推向市场的时间 越来越低的价格 大量使用计算机辅助设计工具（EDA技术） 多层次的设计表述 大量使用复用技术 IP（Intellectual Propert
7、y）,3. 当前数字电路设计的趋势,2019/5/20,14,1.2 数制与代码,1.2.1 数制,1.2.2 数制转换,1.2.3 代码,2019/5/20,15,1.2.1 数制,1. 十进制,数字符号（系数）：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 计数规则：逢十进一 基数：10 权：10的幂,例：（1999）10 =（1103+9102+9101+9100）10,数码：由数字符号构成且表示物理量大小的数字和数字组合。 计数制（简称数制）：多位数码中每一位的构成方法，以及从低位到高位的进制规则。,2019/5/20,16,2. 二进制,数字符号：0、1 计数规则：逢二进一 基数：2 权：
8、2的幂,一般形式为： （N）2 =（bn-1bn-2b 1b0）2 = (bn-12n-1bn-22n-2b121b020)10,例：（1011101）2 = （126+025+124+123+122+021+120）10 =（64+0+16+8+4+0+1）10 =（93）10,数值越大，位数越多，读写不方便，容易出错！,2019/5/20,17,3. 八进制,数字符号：07 计数规则：逢八进一 基数：8 权：8的幂,例： （128）8=（182+281+880）10 =（64+16+8）10 =（88）10,2019/5/20,18,4. 十六进制,数字符号：09、A、B、C、D、E、F
9、计数规则：逢十六进一 基数：16 权：16的幂,例： （5D）16=（5161+13160）10 =（80+13）10 =（93）10,2019/5/20,19,1.2.2 数制转换,1. 十进制数转换成二进制 整数部分的转换：除2取余法。,例：求（217）10 =（ ）2 解： 2217 余1 b0 2108 余0 b1 254 余0 b2 227 余1 b3 213 余1 b4 26 余0 b5 23 余1 b6 21 余1 b7 0,（217）10 =（11011001）2,2019/5/20,20,例：求（0.3125）10 =（ ）2 解： 0.3125 2 = 0.625 整数为0
10、 b- 1 0.625 2 = 1.25 整数为1 b- 2 0.25 2 = 0. 5 整数为0 b- 3 0. 5 2 = 1.0 整数为1 b- 4,说明：有时可能无法得到0的结果，这时应根据转换精度的要求适当取一定位数。,小数部分的转换：乘2取整法。,（0.3125）10 =（0.0101）2,2019/5/20,21,2. 二进制与八进制、十六进制之间的转换,（1）二进制与八进制之间的转换 三位二进制数对应一位八进制数。,（101011100101）2 =（101，011，100，101）2 =（5345）8,（6574）8 =（110，101，111，100）2 =（1101011
11、11100）2,2019/5/20,22,（2）二进制与十六进制之间的转换,例如： （9A7E）16 =（1001 1010 0111 1110）2 =（1001101001111110）2,四位二进制数对应一位十六进制数。,（10111010110）2 =（0101 1101 0110）2 =（5D6）16,2019/5/20,23,表1-1 几种计数进制数的对照表,1.2.3 代码,二进制代码：具有特定意义的二进制数码。 编码：代码的编制过程。,BCD码：用一个四位二进制代码表示一位十进制数字的编码方法。,1. 二十进制编码（BCD码）,2019/5/20,25,表1-2 几种常用的BCD
12、码,2019/5/20,26,（1）8421码,选取00001001表示十进制数09。 按自然顺序的二进制数表示所对应的十进制数字。 是有权码，从高位到低位的权依次为8、4、2、1，故称为8421码。 10101111等六种状态是不用的，称为禁用码。,例： （1985）10 =（0001 1001 1000 0101）8421BCD,2019/5/20,27,（2）5421码,（3）余3码,选取00000100和10001100这十种状态。 01010111和11011111等六种状态为禁用码。 是有权码，从高位到低位的权值依次为5、4、2、1。,选取00111100这十种状态。 与8421码
13、相比，对应相同十进制数均要多3（0011），故称余3码。,2019/5/20,28,2. 其它常用的代码,（1）格雷码（又称循环码）,特点：任意两个相邻的数所对应的代码之间只有一位不同，其余位都相同。 循环码的这个特点，使它在代码的形成与传输时引起的误差比较小。,2019/5/20,29,表1-3 四位循环码的编码表,2019/5/20,30,（3）字符码,字符码：专门用来处理数字、字母及各种符号的二进制代码。 最常用的：美国标准信息交换码ASCII码。 用7位二进制数码来表示字符。 可以表示27128个字符。,2019/5/20,31,表1-5 美国标准信息交换码（ASCII码）,2019/5/20,32,作业题,P10 1、1.1 2、1.2 3、1.3 （1）、（3）,
