數(shù)字電路基礎(chǔ)課件(已修改)
2025-08-17 07:20 本頁面
【正文】 數(shù)字電路基礎(chǔ) 南陽廣播電視大學(xué) 郭英 知識目標(biāo) 了解數(shù)字電路特點及應(yīng)用，熟知脈沖波形的五個主要參數(shù)； 掌握微分電路、積分電路的功能和電路構(gòu)成條件； 熟知二進制、十六進制的表示方法，會進行數(shù)制間的轉(zhuǎn)換。熟知 842 542余 3碼的表示形式； 理解與門、或門、與非門、異或門的邏輯功能，熟知其圖形符號； 能對 TTL非門電路的工作原理進行簡要分析，了解 TTL反相器的基本特性。了解 TTL與非門、異或門、集電極開路門、三態(tài)門的功能及典型應(yīng)用； 了解常用 COMS門電路的基本工作原理，掌握 COMS門電路的使用常識； 會應(yīng)用公式法和卡諾圖法對邏輯函數(shù)進行化簡。 技能目標(biāo) 初步具有使用示波器觀察脈沖波形并讀出主要參數(shù)的能力； 會查閱數(shù)字集成電路手冊，能根據(jù)邏輯功能選用和代換集成門電路； 掌握 TTL和 COMS 集成電路引腳識讀方法，掌握其使用常識； 通過實驗，初步掌握基本集成電路的邏輯功能測試方法。 第一節(jié) 數(shù)字電路概述 一、數(shù)字電路的特點 （ 1）、電路結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠。數(shù)字電路只要能區(qū)別高電平和低電平就可以，對元件的精度要求不高，因此有利于實現(xiàn)數(shù)字電路集成化。 （ 2）、數(shù)字信號在傳輸時采用高、低電平二值信號，因此數(shù)字電路抗干擾能力強，不易受外界干擾。 （ 3）、數(shù)字電路不僅能完成數(shù)值運算，還可以進行邏輯運算和判斷。 （ 4）、數(shù)字電路中元件處于開關(guān)狀態(tài)，功耗較小。 二、脈沖信號 脈沖信號是指持續(xù)時間極短的電壓或電流信號。 各參數(shù)的含義： （ 1）脈沖幅度 Um：脈沖從起始值到峰值之間的變化幅度； （ 2）脈沖前沿時間 tr：脈沖從 ； （ 3）脈沖后沿時間 tf：脈沖從 ； （ 4）脈沖寬度 tW：脈沖前沿 之間的時間； （ 5）脈沖周期 T：對于周期性脈沖，相鄰兩脈沖波對應(yīng)點之間的間隔時間。 Um tw tf tr ? 三、數(shù)字信號 ? 通常把脈沖的出現(xiàn)或消失用 1和 0來表示，這樣一串脈沖就變成由一串脈沖 1和 0組成的數(shù)碼，這種信號稱為數(shù)字信號。 ? 注：（ 1）、數(shù)字信號的 0和 1并不表示數(shù)量的大小，而是代表電路的工作狀態(tài)； ? （ 2）、正邏輯：邏輯 1為高電平，邏輯 0為低電平； ? （ 3）、負邏輯：邏輯 1為低電平，邏輯 0為高電平。 第二節(jié) RC電路的應(yīng)用 ? 用電阻 R和電容 C構(gòu)成的電路叫 RC電路，在數(shù)字電路中最常用的是 RC微分電路和 RC積分電路。 ? 一、 RC微分電路 ? RC微分電路是一種常見的波形變換電路，能夠?qū)⒕匦蚊}沖變換成尖脈沖。 ? 電路構(gòu)成如圖： c ? + ? vi R vo ? ? 電路應(yīng)具有如下條件： ? （ 1）輸出信號取自 RC電路的電阻 R兩端。即 ? VO=VR ? （ 2）電路的時間常數(shù)應(yīng)遠小于輸入的矩形脈沖的寬度。即 ? τ tw ? 通常，當(dāng) τ≤ 1/5 tw 是，可認為滿足上述條件。 ? ?二、 RC積分電路 ?RC積分電路也是一種常見的波形變換電路，它可以把矩形波變換成三角波。 ?電路構(gòu)成如圖： R ? + ? vi vo ? C ?電路應(yīng)具有如下條件： ?（ 1）輸出信號取自 RC電路的電容 C兩端。即 ? VO=VC ?（ 2）電路的時間常數(shù)應(yīng)遠大于輸入的矩形脈沖的寬度。即 ? τ tw ?通常，當(dāng) τ ≥ 3 t w 時，可認為滿足上述條件。 第三節(jié) 數(shù)制與碼制 一、數(shù)制 數(shù)制：選取一定的進位規(guī)則，用多位數(shù)碼來表示某個數(shù)的值。 十進制 特點：有十個數(shù)碼： 0、 9 寫法： (D)10—— Decimal 或 ?????? 110 10)( nmiiiDD 基數(shù)： 10 進位：逢十進一 二進制 特點：有兩個數(shù)碼： 0、 1 寫法： (B)2—— Binary 或 ?????? 12 2)( nmiiiBB基數(shù)： 2 進位：逢二進一 十六進制 特點：有十六個數(shù)碼： 0、 … 、 A、 B、 C、 D、E、 F寫法： (H)16—— Hexadecimal 或 例如： (349)16=3 162+4 161+9 160=(841)10 ()16=3 162+A 161+B 160+1 161+1 162 =()10 基數(shù)： 16 進位：逢十六進一 不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換 （ 1）二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制 方法：把二進制數(shù)按權(quán)展開，再把每一位的位植相加，即可得到相應(yīng)的十進制數(shù)。 例如： ()2=1 22+0 21+1 20+1 21+0 22+1 23 =4+0+1+1/2+0+1/8=()10 ?(2)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制 ?方法：除 2取余逆序排列。 例如： (215)10=( ? )2 最低位 2 215 2 107 余 1
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