数字电子技术概论.ppt
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1、数字电子技术概论现在学习的是第1页,共22页 概述概述第第 1 章绪论章绪论数制与码制数制与码制本章小结本章小结现在学习的是第2页,共22页主要要求:主要要求:了解数字电路的特点和分类。了解数字电路的特点和分类。了解脉冲波形的主要参数。了解脉冲波形的主要参数。1.1概述概述现在学习的是第3页,共22页模拟电路模拟电路电子电路分类电子电路分类数字电路数字电路 传递、加工和传递、加工和 处理模拟信号处理模拟信号传递传递、加工和加工和处理数字信号处理数字信号数字信号数字信号时间上和幅度上都时间上和幅度上都断续断续变化的信号变化的信号 模拟信号模拟信号时间上和幅度上都时间上和幅度上都连续连续变化的信号
2、变化的信号数字电路中典型信号波形数字电路中典型信号波形一、数字电路与数字信号一、数字电路与数字信号 现在学习的是第4页,共22页输出信号与输入信号之间的对应逻辑关系输出信号与输入信号之间的对应逻辑关系逻辑代数逻辑代数只有高电平和低电平两个取值只有高电平和低电平两个取值导通导通(开开)、截止、截止(关关)便于高度集成化、工作可靠性高、便于高度集成化、工作可靠性高、数字信息便于保存、抗干扰能力数字信息便于保存、抗干扰能力强、保密性好等强、保密性好等研究对象研究对象分析工具分析工具信信 号号电子器件电子器件工作状态工作状态主要优点主要优点二、数字电路特点二、数字电路特点 现在学习的是第5页,共22页
3、将晶体管、电阻、电将晶体管、电阻、电容等元器件用导线在线路容等元器件用导线在线路板上连接起来的电路。板上连接起来的电路。将将上上述述元元器器件件和和导导线线通通过过半半导导体体制制造造工工艺艺做做在在一一块块硅硅片片上上而而成成为为一一个个不可分割的整体电路。不可分割的整体电路。根据电路结构不同分根据电路结构不同分分立元件电路分立元件电路集集 成成 电电 路路根据半导体的导电类型不同分根据半导体的导电类型不同分 双极型数字集成电路双极型数字集成电路单极型数字集成电路单极型数字集成电路以双极型晶体管作以双极型晶体管作为基本器件为基本器件以单极型晶体管作以单极型晶体管作为基本器件为基本器件例如 C
4、MOS例如 TTL、ECL三、数字电路的分类三、数字电路的分类现在学习的是第6页,共22页集成电路分 类集 成 度电路规模与范围小规模集成电路 SSI1 10 门/片或10 100 个元件/片逻辑单元电路包括:逻辑门电路、集成触发器中规模集成电路 MSI10 100 门/片或 100 1000 个元件/片逻辑部件 包括:计数器、译码器、编码器、数据选择器、寄存器、算术运算器、比较器、转换电路等 大规模集成电路 LSI100 1000 门/片或 1000 100000 个元件/片数字逻辑系统包括:中央控制器、存储器、各种接口电路等超大规模集 成电路 VLSI大于 1000 门/片或大于 10 万
5、个元件/片高集成度的数字逻辑系统例如:各种型号的单片机,即在一片 硅片上集成一个完整的微型计算机根据集成密度不同分根据集成密度不同分现在学习的是第7页,共22页Umtrtf Ttw 脉脉 冲冲 幅幅 度度 Um:脉冲上升时间脉冲上升时间 tr:脉冲下降时间脉冲下降时间 tf:脉脉 冲冲 宽宽 度度 tw :脉脉 冲冲 周周 期期 T :脉脉 冲冲 频频 率率 f :占占 空空 比比 q :脉冲电压变化的最大值脉冲电压变化的最大值 脉冲波形从脉冲波形从 0.1Um 上升到上升到 0.9Um 所需的时间所需的时间 脉冲上升沿脉冲上升沿 0.5Um 到下降沿到下降沿 0.5Um 所需的时间所需的时间
6、 脉冲波形从脉冲波形从 0.9Um 下降到下降到 0.1Um 所需的时间所需的时间 周期脉冲中相邻两个波形重复出现所需的时间周期脉冲中相邻两个波形重复出现所需的时间 1 秒内脉冲出现的次数秒内脉冲出现的次数 f=1/T 脉冲宽度脉冲宽度 tw 与脉冲周期与脉冲周期 T 的比值的比值 q=tw/T 四、脉冲波形的主要参数四、脉冲波形的主要参数现在学习的是第8页,共22页理解理解 BCD 码的含义,码的含义,掌握掌握 8421BCD 码,码,了解其他常用了解其他常用 BCD 码。码。主要要求:主要要求:掌握二进制、十进制、八进制和十六进制数及其相互掌握二进制、十进制、八进制和十六进制数及其相互转换
7、。转换。1.2数制和码制制和码制现在学习的是第9页,共22页计数的方法计数的方法 (一一)十进制十进制 (Decimal)(xxx)10 或或(xxx)D 例如(3176.54)10 或(3176.54)D 数码:数码:0、1、2、3、4、5、6、7、8、91101 1100 510-1 110-2权权 权权 权权 权权 数码所处位置不同时,所代表的数值不同数码所处位置不同时,所代表的数值不同(11.51)10 进位规律:逢十进一,借一当十进位规律:逢十进一,借一当十10i 称十进制的权称十进制的权 10 称为基数称为基数 0 9 十个数码称系数十个数码称系数数码与权的乘积,称为加权系数数码与
8、权的乘积,称为加权系数十进制数可表示为各位加权系数之和,称为按权展开式十进制数可表示为各位加权系数之和,称为按权展开式(3176.54)10=3103+1102+7101+6100+510-1+410-2一、数制一、数制 现在学习的是第10页,共22页 例如 0+1=1 1+1=10 11+1=100 10 1=1 (二二)二进制二进制 (Binary)(xxx)2 或或(xxx)B 例如(1011.11)2 或(1011.11)B 数码:数码:0、1 进位规律:逢二进一,借一当二进位规律:逢二进一,借一当二 权:权:2i 基数:基数:2 系数:系数:0、1 按权展开式表示按权展开式表示(10
9、11.11)2=123+022+121+120+12-1 +12-2 将按权展开式按照十进制规律相加,即得对应十进制数将按权展开式按照十进制规律相加,即得对应十进制数。=8+0+2+1+0.5+0.25(1011.11)2=(11.75)10=11.75 (1011.11)2=123+022+121+120+12-1+12-2现在学习的是第11页,共22页(三三)八进制和十六进制八进制和十六进制 进制进制数的表示数的表示计数规律计数规律 基数基数 权权 数码数码八进制八进制(Octal)(xxx)8 或或(xxx)O逢八进一,借一当八逢八进一,借一当八 8 0 7 8i 十六进制十六进制(He
10、xadecimal)(xxx)16 或或(xxx)H 逢十六进一,借一当十六逢十六进一,借一当十六 16 0 9、A、B、C、D、E、F 16i例如(437.25)8=482+381+780+28-1+58-2 =256+24+7+0.25+0.078125 =(287.328125)10 例如(3BE.C4)16 =3162+11161+14160+1216-1+416-2 =768+176+14+0.75+0.015625 =(958.765625)10 现在学习的是第12页,共22页二、不同数制间的关系与转换二、不同数制间的关系与转换 对同一个数的不同计数方法对同一个数的不同计数方法 (
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