数字逻辑电路基础ppt课件.ppt

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1、第一章数字逻辑电路基础1.1数字电路的基本概念1.2数制和码制1.3基本逻辑运算1.4逻辑函数的表示方法1.5逻辑代数运算1.6逻辑门电路1.1数字电路基本概念5V(V)0t(ms)1020304050数字信号在电路中常表现为突变的电压或电流。一、模拟信号与数字信号模拟信号——时间连续数值也连续的信号。如速度、压力、温度等。数字信号——在时间上和数值上均是离散的。如电子表的秒信号，生产线上记录零件个数的记数信号等。模拟信号数字信号研究对象大小、相位逻辑电平基本单元放大器门电路、触发器分析计算方法工程

2、计算法微变等效分析法图解法真值表、逻辑代数式、卡诺图、波形图晶体管工作状态晶体管工作在放大状态晶体管工作在开关状态有时候可以用数学函数来表示，有时候完全是随机的使用高低电平来表示信号。门电路起开关作用。逻辑状态只有0，1。易于存储。抗干扰，对元件的要求不高。集成度高，通用性强。1、数字信号的特点2、用逻辑电平描述的数字波形：数字波形逻辑电平对时间的图形表示。脉冲波：当某波形仅有两个离散值时。分为：周期波和非周期波矩形波三角波梯形波尖顶波脉冲信号具有连续和突变特性的信号是脉冲信号脉冲可以分为正脉冲、负

3、脉冲3、数字信号的主要参数：一个理想的周期性数字信号，可用以下几个参数来描绘：Vm——信号幅度。T——信号的重复周期。tW——脉冲宽度。q——占空比。其定义为：trtfUm0.9Um0.5Um0.1UmtwT实际的矩形脉冲脉冲周期脉冲幅度脉冲宽度上升时间下降时间4、数字电路的分类（2）制作工艺的不同：双极型（TTL型）单极型（MOS型）（3）工作原理的不同：组合逻辑电路时序逻辑电路（1）按集成度分类：数字电路可分为小规模（SSI，每片数十器件）、中规模（MSI，每片数百器件）、大规模（LSI，每片数

4、千器件）超大规模（VLSI，每片器件数目大于1万）（1）进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。（2）基数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。（3）位权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。1.2数制和码制多位数码中每一位的构成方法和低位向高位进位的规则。一、数制数码为：0,1,2,3,

5、4,5,6,7,8,9；基数是10。运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。十进制数的权展开式：1、十进制1　2　3　41×１０３＝1０００2×１０２＝　2００3×１０１＝　　3０4×１００＝　　　4＝1234103、102、101、100称为十进制的权。各数位的权是10的幂。同样的数码在不同的数位上代表的数值不同。＋任意一个十进制数都可以表示为各个数位上的数码与其对应的权的乘积之和，称权展开式。即：(1234)10＝1×103＋2×102＋3×101＋4×100又如：(209.04)10＝2×102

6、＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4×10－22、二进制数码为：0、1；基数是2。运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。二进制数的权展开式：如：(101.01)2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2＝(5.25)10加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10乘法规则：0.0=0，0.1=0，1.0=0，1.1=1运算规则各数位的权是２的幂二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。数码为：0～7；基数

7、是8。运算规律：逢八进一，即：7＋1＝10。八进制数的权展开式：如：(207.04)8＝2×82＋0×81＋7×80＋0×8－1＋4×8－2＝(135.0625)103、八进制4、十六进制数码为：0～9、A～F；基数是16。运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。十六进制数的权展开式：如：(D8.A)16＝13×161＋8×160＋10×16－1＝(216.625)10各数位的权是8的幂各数位的权是16的幂结论①一般地，N进制需要用到N个数码，基数是N；运算规律为逢N进一。②如果一个N进制数M包含ｎ

8、位整数和ｍ位小数，即(an-1an-2…a1a0·a－1a－2…a－m)2则该数的权展开式为：(M)2＝an-1×Nn-1＋an-2×Nn-2＋…＋a1×N1＋a0×N0＋a－1×N-1＋a－2×N-2＋…＋a－m×N-m③由权展开式很容易将一个N进制数转换为十进制数。二进制数的波形表示：二、数制转换（1）二进制数转换为八进制数：将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。将N进制数按权展开，即可以