数字电子技术讲义杨志忠版.docx

数字电子技术讲义杨志忠版.docx学习目标:了解数字电路的特点、应用概况;熟悉逻辑电平、数字信号的概念;了解数字电路的优点;了解脉冲波形的主要参数。教学重点:区分数字信号和模拟信号的区别课时分配:2学时教学过程:1丄1数字信号和数字电路信号分为两类:模拟信号、数字信号模拟信号:指在时间上和数值上都是连续变化的信号。如电视图像和伴音信号。数字信号:指在吋间上和数值上都是断续变化的离散信号。如生产中自动记录零件个数的计数信号。模拟电路:对模拟信号进行传输和处理的电路数字电路:(1) 按集成度分类:数字电路可分为小规模(SST,每片数十器件)、中规模(MSI,每片数百器件)、大规模(LSI,每片数千器件)和超大规模(VLSI,每片器件数Fl大于1万)数字集成电路。集成电路从应用的角度又可分为通用型和专用型两大类型。(2) 按所用器件制作工艺的不同:数字电路可分为双极型(TTL型)和单极型(MOS型)两类。(3)按照电路的结构和工作原理的不同:数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路没有记忆功能,其输出信号只与当时的输入信号有关,而与电路以前的状态无关。时序逻辑电路具有记忆功能,其输出信号不仅和当时的输入信号有关,而且与电路以前的状态有关。数字电路的产生和发展是电子技术发展最重要的基础。由于数字电路相对于模拟电路有一系列的优点,使它在通信、电子计算机、电视雷达、自动控制、电子测量仪器等科学领域得到广泛的应用,对现代科学、工业、农业、医学、社会和人类的文明产生着越來越深刻地影响。・3数字电路的优点和特点特点:(1) 工作信号是二进制的数字信号,在时间上和数值上是离散的(不连续),反映在电路上就是低电平和高电平两种状态(即0和1两个逻辑值)。(2) 在数字电路屮,研究的主要问题是电路的逻辑功能,即输入信号的状态(0和1)和输出信号的状态(0和1)Z间的关系。对于电路本身有分析电路和设计电路两部分。对组成数字电路的元器件的精度要求不高,只要在工作时能够可靠地区分0和1两种状态即可。数字电路的分析方法主要用逻辑代数和卡诺图法等进行分析。数字电路能够对数字信号0和1进行各种逻辑运算和算术运算。优点:易集成化。两个状态“0”和“1”,对元件精度要求低。抗干扰能力强,可靠性高。信号易辨别不易受噪声干扰。便于长期存贮。软盘、硬盘、光盘。通用性强,成本低,系列多。(国际标准)TTL系例数字电路、门阵列、可编程逻辑器件。保密性好。容易进行加密处理。知识拓展脉冲波形的主要参数在数字电路中,加工和处理的都是脉冲波形,而应用最多的是矩形脉冲。。脉冲电压波形变化的最大值,单位为伏(V)。脉冲上升时间。。脉冲下降时间。。脉冲上升时间tr和下降时间tf越短,越接近于理想的短形脉冲。单位为秒(s)、毫秒(ms)、微秒(us)、纳秒(ns)。脉冲宽度。,。在周期性脉冲中,相邻两个脉冲波形重复出现所需的时间,单位和X、tf相同。脉冲频率f:每秒时间内,脉冲出现的次数。单位为赫兹(Hz)、千赫兹(kHz)、兆赫兹(MHz),f=1/To占空比q:脉冲宽度与脉冲重复周期T的比值。q=/T。它是描述脉冲波形疏密的参数。(8)本节小结:数字信号的数值相对于时间的变化过程是跳变的、间断性的。对数字信号进行传输、处理的电子线路称为数字电路。模拟信号通过模数转换后变成数字信号,即可用数字电路进行传输、处理。习题::理解进制的概念,二进制的表示方法。掌握二进制数、十进制数、八进制、十六进制数Z间的相互转换方法。理解BCD码的含义,理解8421BCD码,了解其他常用BCD码。教学重点:掌握二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数之间相互转换方法。教学难点:掌握二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数之间相互转换方法。课时分配:4学时教学过程:。在生产实践屮,人们经常采用位置计数法,即将表示数字的数码从左至右排列起来。常见的有十进制、二进制、十六进制。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。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。位权(位的权数):在某一进位制的数屮,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。权数是一个幕。十进制十进制数是口常生活中使用最广的计数