文档介绍：数字电路逻辑设计数字电路逻辑设计数字电路: 产生、传输或处理数字信号的电路。模拟信号:时间和数字上连续的物理量。数字信号:时间和数字上不连续(离散)的物理量。数字电路优点: 抗干扰能力强,保密性好,精度高,易于实现自动化和智能化,可直接与计算机相连。 21 世纪是信息数字化的时代, “数字逻辑设计”是数字技术的基础,是电子信息类各专业的主要技术基础课程之一。 本门课程的主要研究对象——数字电子技术——是当前应用最为广泛的技术之一。电视技术雷达技术通信技术计算机、自动控制航空航天数字技术的发展: 数字技术的发展: 1 1、、 40 40 年代:以电子管为基础,性能上不完善, 年代:以电子管为基础,性能上不完善, 有缺陷,体积庞大; 有缺陷,体积庞大; 2 2、、 60 60 年代:以晶体管代替电子管,体积小, 年代:以晶体管代替电子管,体积小, 功耗低,工作速度高,寿命长,可靠性高,但功耗低,工作速度高,寿命长,可靠性高,但集成度较低; 集成度较低; 3 3、、 60 60 年代末到年代末到 70 70 年代中期:集成电路芯片出年代中期:集成电路芯片出现,集成度提高,价格低廉现,集成度提高,价格低廉 4 4、、 70 70 年代中期到年代中期到 80 80 年代:大规模,超大规模年代:大规模,超大规模集成电路出现,自成系统,功能完善; 集成电路出现,自成系统,功能完善; 5 5、、 90 90 年代以来:可编程逻辑器件出现并发展年代以来:可编程逻辑器件出现并发展课程主要任务: 课程主要任务: 电路分析电路分析逻辑设计逻辑设计本书的主要内容: 本书的主要内容: 数字逻辑基本理论数字逻辑基本理论数字电路基础数字电路基础组合逻辑电路组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路半导体存储器半导体存储器脉冲单元电路脉冲单元电路第第1 1章章绪绪论论 数字信号 数制及其转换 二-十进制代码( BCD 代码) 算术运算与逻辑运算 数字电路 Introduction 数字信号 在时间上和数量上都不连续,变化总是发生在一系列离散的瞬间,数量大小和每次的增减变化都是某一个最小单位的整数倍,这一类物理量叫做数字量。表示数字量的信号称为数字信号。工作在数字信号下的电路叫做数字电路。 数字电路中采用只有 0、1两种数值组成的数字信号。? 回顾与思考: 数字信号与模拟信号有何区别? 模拟信号在时间上和数值上都具有连续变化的特点。在某一瞬间的值可以是一个数值区间内的任何值。(b)(c) Δt Δt 为一拍图1-1数字信号(a) 1110110001 (1) 用0、1数值表示(2) 用低和高电位表示(3) 用脉冲信号的无和有表示高电位低电位脉冲演示演示式中, a i为十进制数的任意一个数码; n、m为正整数, n表示整数部分数位, m表示小数部分数位。 数制及其转换 十进制数采用 0、1、···、9 十个不同的数码;在计数时,采用“逢十进一”及“借一当十”。各个数码处于十进制数的不同数位时,代表的数值是不同的,这些数值称为位权。对于任意一个十进制数都可以按位权展开: mm nn nn m nnaaa aaaa aaaaaaaN ????????????????????????????????????????????10 10 10 10 10 10 10 .)( 22 11 00 11 22 11 21012110?????? 1 10 nmi iia 上述十进制数按位权展开的方法,可以推广到任意进制的计数制。对于一个基数为 R(R≥2)的R 进制计数制,共有 0、 1、···、(R-1) 个不同的数码,则一个 R进制的数按位权可展开为: mm nn nn m nnRRaRaRa RaRaRaRa aaaaaaaN ???????????????????????????????????????????? 22 11 00 11 22 11 210121.)(?????? 1nmi iiRa 这种计数法叫做“R 进制”计数法, R 称为计数制的基数或称为计数的模( mod ) 。在数 N 的表示中,用下角标或( mod =R)来标明模。 二进制数只有 0和1 两个数码,在计数时“逢二进一”及“借一当二”。二进制的基数是 2 ,每个数位和位权值为 2 的幂。二进制数可以按位权展开为: mm nn nn m nnaaa aaaa aaaaaaaN ????????????????????????????????????????????222 2222 .)( 22 11 00 11 22 1