电子电路知识数字

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,（1-,*,）,数字电路基本知识,1.,概述,2.,基本逻辑运算和逻辑门,3. 集成逻辑门简介,4. 使用逻辑门注意事项,1,一、 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,2,模拟信号：,t,u,正弦波信号,t,锯齿波信号,u,3,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。,4,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,t,p,5,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。,6,2. 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,=,7,一个十进制数数 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。,8,（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,9,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。,10,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,11,1.“与”逻辑运算和与门,A,、,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,12,(3)逻辑式,F=AB,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0,13,(1)逻辑式,F=ABC,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,A,、B、C条件都具备时，事件F才发生。,14,二极管与门电路,F,D,1,D,2,A,B,+5V,设二极管的饱和压降,为0.3伏。,与逻辑实现,15,2.“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,16,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1,17,二极管或门,F,D,1,D,2,A,B,-12V,或逻辑实现,18,3.“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,19,(3)逻辑式,真值表,逻辑非,逻辑反,A,F,0,1,1,0,(4)真值表,20,R,1,D,R,2,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,21,4.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,22,(1)逻辑式,0,0,1,1,1,1,0,1,A,F,B,C,0,0,0,1,1,0,0,1,0,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,1,1,1,1,0,真值表,(2)真值表,结论:全1出0,有0出1,与非,逻辑,23,R,1,D,R,2,F,+12V,+3V,三极管非门,D,1,D,2,A,B,+12V,二极管与门,与非门,与非逻辑实现,24,或非：,条件A,、,B,、,C,任一具备，则F不 发生。,1,A,B,C,F,异或：,条件,A,、,B,有一个具备，另一个不具备则,F,发生。,=1,A,B,F,25,(1)逻辑式,A,F,B,C,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,1,0,1,0,0,1,1,0,1,1,1,0,真值表,(2)真值表,结论:全0出1,有1出0,或非逻辑,26,5.几种基本的逻辑运算,从三种基本的逻辑关系出发，我们可以得到以下逻辑运算结果：,0 0=0 1=1 0=0,1 1=1,0+0=0,0+1=1+0=1+1=1,27,1. 体积大、工作不可靠。,2. 需要不同电源。,3. 各种门的输入、输出电平不匹配。,分立元件门电路的缺点,二、 集成逻辑门,28,与分立元件电路相比，集成电路具有体积小、可靠性高、速度快的特点，而且输入、输出电平匹配，所以早已广泛采用。根据电路内部的结构，可分为DTL、TTL、HTL、MOS,管集成门电路等。,29,门的输出电压随输入电压变化的特性称为,电压传输特性,电压传输特性：,TTL与非门电路,30,1. 悬空的输入端相当于接高电平。,2. 为了防止干扰，可将悬空的输入端接V,CC,或通过电阻接V,CC,。,使用集成门注意事项,3.除三态门、OC门以外，门电路的输出端不允许并联；输出端不允许直接接电源或地端；每个门输出所带负载不允许超过它的负载能力。,31,