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数字电子技术-PowerPoint演示文稿2023/6/12 数字电子技术PowerPoint演示文稿1.数字逻辑基础1.1 数字电路与数字信号1.2 数制1.3 二进制数的算术运算1.4 二进制代码1.5 二值逻辑变量与基本逻辑运算1.6 逻辑函数及其表示方法数字电子技术PowerPoint演示文稿1.1.1 数字技术的发展及其应用1.1.2 数字集成电路的分类及特点1.1.3 模拟信号与数字信号1.1.4 数字信号的描述方法1.1 数字电路与数字信号数字电子技术PowerPoint演示文稿1.1.1数字技术的发展及其应用1.1数字电路与数字信号80年代后-ULSI，1 0 亿个晶体管/片、ASIC 制作技术成熟目前-芯片内部的布线细微到亚微米(0.130.09 m)量级微处理器的时钟频率高达3GHz（109Hz）90年代后-97年一片集成电路上有40亿个晶体管。6070代-IC技术迅速发展：SSI、MSI、LSI、VLSI。10万个晶体管/片。将来-高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路数字电子技术PowerPoint演示文稿发展特点:以电子器件的发展为基础电子管时代1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在一些大功率发射装置中使用。电压控制器件电真空技术数字电子技术PowerPoint演示文稿晶体管时代电流控制器件 半导体技术半导体二极管、三极管器件数字电子技术PowerPoint演示文稿半导体集成电路数字电子技术PowerPoint演示文稿电路设计方法伴随器件变化从传统走向现代a)传统的设计方法：b)现代的设计方法：采用自下而上的设计方法；由人工组装,经反复调试、验证、修改完成。所用的元器件较多，电路可靠性差,设计周期长。现代EDA技术实现硬件设计软件化。采用从上到下设计方法，电路设计、分析、仿真、修订 全通过计算机完成。数字电子技术PowerPoint演示文稿EDA技术以计算机为基本工具、借助于软件设计平台，自动完成数字系统的仿真、逻辑综合、布局布线等工作。最后下载到芯片，实现系统功能。使硬件设计软件化。1、设计：在计算机上利用软件平台进行设计原理图设计VerlogHDL语言设计状态机设计设计方法EDA（Electronics Design Automation)技术数字电子技术PowerPoint演示文稿3、下载2、仿真4、验证结果实验板下载线数字电子技术PowerPoint演示文稿数码相机数码相机智能仪器智能仪器计算机计算机数字技术的应用 的应用数字电子技术PowerPoint演示文稿根据电路的结构特点及其对输入信号的响应规则的不同，-数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。从集成度不同-数字集成电路可分为小规模、中规模、大规模、超大规模和甚大规模五类。从电路的形式不同，-数字电路可分为集成电路和分立电路从器件不同-数字电路可分为TTL 和 CMOS电路1、数字集成电路的分类1.1.2、数字集成电路的分类及特点数字电子技术PowerPoint演示文稿可编程逻辑器件、多功能专用集成电路106以上 甚大规模大型存储器、微处理器 10,00099,999 超大规模小型存储器、门阵列 1009999 大规模计数器、加法器 1299 中规模逻辑门、触发器 最多12个 小规模典型集成电路 门的个数 分类集成度:每一芯片所包含的门个数数字电子技术PowerPoint演示文稿2、数字集成电路的特点1)电路简单,便于大规模集成,批量生产2)可靠性、稳定性和精度高,抗干扰能力强3)体积小,通用性好,成本低.4)具可编程性,可实现硬件设计软件化5)高速度 低功耗6)加密性好 数字电子技术PowerPoint演示文稿3、数字电路的分析、设计与测试(1)数字电路的分析方法数字电路的分析:根据电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。(2)数字电路的设计方法数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发，选择适当的逻辑器件，设计出符合要求的逻辑电路。设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。分析工具：逻辑代数。电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。数字电子技术PowerPoint演示文稿-时间和数值均连续变化的电信号，如正弦波、三角波等 uOt Otu1.1.模拟信号 模拟信号1.1.3 数字信号与数字信号数字电子技术PowerPoint演示文稿数字信号波形2、数字信号-在时间上和数值上均是离散的信号。数字电路和模拟电路：工作信号，研究的对象不同，数字电路和模拟电路：工作信号，研究的对象不同，分析、设计方法以及所用的数学工具也相应不同 分析、设计方法以及所用的数学工具也相应不同数字电子技术PowerPoint演示文稿3、模拟信号的数字表示由于数字信号便于存储、分析和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号.0 0 模拟信号 模数转换器 3 V 数字输出 0 0 0 0 1 1 模数转换的实现数字电子技术PowerPoint演示文稿电压(V)二值逻辑 电 平+5 1H(高电平)0 0L(低电平)逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）1.1.4 数字信号的描述方法1、二值数字逻辑和逻辑电平 a、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态 0、1数码-表示数量时称二进制数 表示数量时称二进制数表示方式二值数字逻辑-表示事物状态时称二值逻辑 表示事物状态时称二值逻辑数字电子技术PowerPoint演示文稿(a)用逻辑电平描述的数字波形(b)16位数据的图形表示2、数字波形数字波形-是信号逻辑电平对时间的图形表示.数字电子技术PowerPoint演示文稿高电平低电平有脉冲*非归零型*归零型 比特率-每秒钟转输数据的位数无脉冲(1)数字波形的两种类型:数字电子技术PowerPoint演示文稿(2)周期性和非周期性 非周期性数字波形周期性数字波形 数字电子技术PowerPoint演示文稿例1.1.1 某通信系统每秒钟传输1544000位(1.544兆位)数据，求每位数据的时间。解：按题意，每位数据的时间为数字电子技术PowerPoint演示文稿例1.1.2 设周期性数字波形的高电平持续6ms，低电平持续10ms，求占空比q。解：因数字波形的脉冲宽度tw=6ms，周期T=6ms+10ms=16ms。数字电子技术PowerPoint演示文稿非理想脉冲波形(3)实际脉冲波形及主要参数数字电子技术PowerPoint演示文稿几个主要参数:占空比 Q-表示脉冲宽度占整个周期的百分比上升时间tr 和下降时间tf-从脉冲幅值的10%到90%上升 下降所经历的时间(典型值ns)脉冲宽度(tw)-脉冲幅值的50%的两个时间所跨越的时间周期(T)-表示两个相邻脉冲之间的时间间隔 tr脉冲宽度 tw 0.5V 4.5V 2.5V 幅值=5.0V 0.0V 5.0V tf0.5V 2.5V 4.5V 数字电子技术PowerPoint演示文稿演讲完毕，谢谢听讲!再见，see you again3rew 3rew2023/6/12 数字电子技术PowerPoint演示文稿
