第五章电子电路知识数字.ppt

* 第1页，共31页。 一、 概述—1.数字信号和模拟信号 电子电路中的信号 模拟信号 数字信号 随时间连续变化的信号 时间和幅度都是离散的  * 第2页，共31页。 模拟信号： t u 正弦波信号 t 锯齿波信号 u * 第3页，共31页。 研究模拟信号时，我们注重电路输入、输出信号间的大小、相位关系。相应的电子电路就是模拟电路，包括交直流放大器、滤波器、信号发生器等。 在模拟电路中，晶体管一般工作在放大状态。 * 第4页，共31页。 数字信号： 数字信号 产品数量的统计。 数字表盘的读数。 数字电路信号： t 矩形脉冲信号 T tp * 第5页，共31页。 研究数字电路时注重电路输出、输入间的逻辑关系，因此不能采用模拟电路的分析方法。主要的分析工具是逻辑代数，电路的功能用真值表、逻辑表达式或波形图表示。 在数字电路中，三极管工作在开关状态下，即工作在饱和状态或截止状态。 * 第6页，共31页。 2. 数制 （1）十进制： 以十为基数的记数体制 表示数的十个数码： 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 遵循逢十进一的规律 157 = * 第7页，共31页。 一个十进制数数 N可以表示成： 若在数字电路中采用十进制，必须要有十个电路状态与十个记数码相对应。这样将在技术上带来许多困难，而且很不经济。 * 第8页，共31页。 （2）二进制： 以二为基数的记数体制 表示数的两个数码： 0, 1 遵循逢二进一的规律 （1001) B = = ( 9 ) D * 第9页，共31页。 优缺点 用电路的两个状态---开关来表示二进制数，数码的存储和传输简单、可靠。 位数较多，使用不便；不合人们的习惯，输入时将十进制转换成二进制，运算结果输出时再转换成十进制数。 * 第10页，共31页。 逻辑代数与基本逻辑关系 在数字电路中，我们要研究的是电路的输入输出之间的逻辑关系，所以数字电路又称逻辑电路，相应的研究工具是逻辑代数（布尔代数）。 在逻辑代数中，逻辑函数的变量只能取两个值（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。 § 3.1.2 基本逻辑运算和逻辑门 * 第11页，共31页。 1.“与”逻辑运算和与门 ①A、B条件都具备时，事件F才发生。 (2)逻辑符号 基本逻辑关系： E F A B A B C F A F B (1) 电路 * 第12页，共31页。 (3)逻辑式 F=A·B 逻辑乘法 逻辑与 真值表 A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 (4)真值表 结论:全1出1,有0出0 * 第13页，共31页。 (1)逻辑式 F=A?B?C 逻辑乘法 逻辑与 A F B C 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 真值表 (2)真值表 结论:全1出1,有0出0 ②A、B、C条件都具备时，事件F才发生。 * 第14页，共31页。 二极管与门电路 F D1 D2 A B +5V 设二极管的饱和压降 为0.3伏。 与逻辑实现 * 第15页，共31页。 2.“或”逻辑运算和或门 A、B、C 只要有一个条件具备时，事件F就发生。 ?1 A B C F (2)逻辑符号 A E F B C (1) 电路 A ?1 F B * 第16页，共31页。 F=A+B+C (3)逻辑式 逻辑加法 逻辑或 A F B C 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 真值表 (4)真值表 结论:全0出0,有1出1 * 第17页，共31页。 二极管或门 F D1 D2 A B -12V 或逻辑实现 * 第18页，共31页。 3.“非”逻辑运算和非门 A条件具备时 ，事件F不发生；A不具备时，事件F发生。 (2)逻辑符号 A E F R A F (1) 电路 * 第19页，共31页。 (3)逻辑式 真值表 逻辑非 逻辑反 A F 0 1 1 0 (4)真值表 * 第20页，共31页。 R1 D R2 A F +12V +3V 三极管非门 嵌位二极管 （三极管的饱和压降 假设为0.3V） 非逻辑实现 * 第21页，共31页。 4.复合逻辑运算和复合门 “与”、“或”、“非”是三种基本的逻辑关系，任何其它的逻辑关系都可以以它们为基础表示。 与非：条件A、B、C都具备，则F 不发生。 A B C F * 第22页，共31页。