数字电子技术 张豫滇主编 比京邮电大学出版社
数字电子技术 张豫滇 主编 北京邮电大学出版社
目录 第一章数字电路基础知识第三章集成逻辑门 1数字信号与模拟信号3.1晶体管的开关特性 1.2数制 3.2TTL集成逻辑门 1.3码制 3.3CMOS集成逻辑门电路 1.4算数运算与逻辑运算 1.5数字电路的学习指导 第四章组合逻辑电路 第二章逻辑函数及其简化41组合逻辑电路的分析 21逻辑代数 42组合逻辑电路的设计 22逻辑函数的简化 4.3组合逻辑电路的竞争-冒 险现象
目 录 第一章 数字电路基础知识 １．１ 数字信号与模拟信号 1．2 数制 1.3 码制 1.4算数运算与逻辑运算 1.5数字电路的学习指导 第二章 逻辑函数及其简化 2.1 逻辑代数 2.2逻辑函数的简化 第三章 集成逻辑门 3.1 晶体管的开关特性 3.2 TTL集成逻辑门 3.3 CMOS集成逻辑门电路 第四章 组合逻辑电路 4.1 组合逻辑电路的分析 4.2 组合逻辑电路的设计 4.3 组合逻辑电路的竞争- 冒 险现象
目录 第五章触发器 第七章数字电路的制图与读图 51基本RS触发器 71数字电路的制图 52RS触发器 72数字电络的读图 53JK触发器 54D触发器 第八章半导体存储器 55T触发器和T触发器81概述 56各种触发器功能的比82顺序存取存储器 较和电路结构 8.3随即存取存储器 57触发器的应用 84只读存储器 8.5存储器的应用举例 第六章时序逻辑电路 61时序逻辑电路分析 62时序逻辑电路设计
目 录 第五章 触发器 5.1 基本RS触发器 5.2 RS触发器 5.3 JK触发器 5.4 D触发器 5.5 T触发器和T`触发器 5.6 各种触发器功能的比 较和电路结构 5.7 触发器的应用 第六章 时序逻辑电路 6.1 时序逻辑电路分析 6.2 时序逻辑电路设计 第七章 数字电路的制图与读图 7.1 数字电路的制图 7.2 数字电络的读图 第八章 半导体存储器 8.1 概述 8.2 顺序存取存储器 8.3 随即存取存储器 8.4 只读存储器 8.5 存储器的应用举例
目录 第九章可变器件及电子设第十一章 计自动化软件 数/模转换器和模/数转换器 91可编程器件 11.1数/模与模/数转换器概述 92可编程器件的编程工具及11.2数/模转换器 编程模式 11.3模/数转换器 11.4集成数/模和模/数转换器 第十章脉冲单元电路 件及其应用 10.1脉冲信号 10.2标准集成电路构成的脉 冲单元电路 10.3555定时器及应用
目 录 第九章 可变器件及电子设 计自动化软件 9.1 可编程器件 9.2 可编程器件的编程工具及 编程模式 第十章 脉冲单元电路 10.1 脉冲信号 10.2 标准集成电路构成的脉 冲单元电路 10.3 555定时器及应用 第十一章 数/模转换器和模/数转换器 11.1 数/模与模/数转换器概述 11.2 数/模转换器 11.3 模/数转换器 11.4 集成数/模和模/数转换器 件及其应用
第一章数字电路基础知识 令本章将介绍数字信号、数制、码制、二进 制算术运算等数字电路的基本知识。通过 本章学习,要求读者了解数字信号的特点 初步掌握数制、码制等概念,掌握常用数 制之间的转换以及二进制的算术运算等方 面的知识
第一章 数字电路基础知识 ❖ 本章将介绍数字信号、数制、码制、二进 制算术运算等数字电路的基本知识。通过 本章学习，要求读者了解数字信号的特点， 初步掌握数制、码制等概念，掌握常用数 制之间的转换以及二进制的算术运算等方 面的知识
1.数字信号与模拟信号 在实践中需要对电信号进行放大、滤波、传输、调制、解调等各种处理, 处理技术方式基本可以分为两大类:模拟技术和数字技术。模拟技术的 特点是采用模拟电路对模拟信号进行处理,数字技术则是采用数字电路 对数字信号进行处理 1.1模拟信号与模拟电路 令在实践中,为了应用电子技术对某种物理量进行处理,必须将所要处理 的该物理参量通过传感器转换为某种电气参数,该电气参数的变化规律 与原物理量有着相仿的特性,换言之,电气参数变化特征模拟了所替代 的物理量,此外,像温度、湿度、声音、速度等信号的变化在时间上都 是连续的,因此,人们将这种模拟了某种物理量变化特征的并且在时间 上也是连续的电信号,称为模拟信号,这是一种最为原始的定义 令在电子技术的应用中,人们的需求不只是对某些物理量进行处理,还需 要产生某种特定性能的电信号,例如,将交流信号变化为稳定的直流信 号,或者产生波形、电压幅度、输出功率均可以控制的周期或非周期信 号。如果这些信号在时间上也是连续的,人们习惯上也将其称之为模拟 信号,这样,便将模拟信号的含义进行了扩展,目前,一般将基本参数 在时间上是连续变化的电信号称为模拟信号
1. 数字信号与模拟信号 ❖ 在实践中需要对电信号进行放大、滤波、传输、调制、解调等各种处理， 处理技术方式基本可以分为两大类：模拟技术和数字技术。模拟技术的 特点是采用模拟电路对模拟信号进行处理，数字技术则是采用数字电路 对数字信号进行处理。 ❖ 1.1模拟信号与模拟电路 ❖ 在实践中，为了应用电子技术对某种物理量进行处理，必须将所要处理 的该物理参量通过传感器转换为某种电气参数，该电气参数的变化规律 与原物理量有着相仿的特性，换言之，电气参数变化特征模拟了所替代 的物理量，此外，像温度、湿度、声音、速度等信号的变化在时间上都 是连续的，因此，人们将这种模拟了某种物理量变化特征的并且在时间 上也是连续的电信号，称为模拟信号，这是一种最为原始的定义。 ❖ 在电子技术的应用中，人们的需求不只是对某些物理量进行处理，还需 要产生某种特定性能的电信号，例如，将交流信号变化为稳定的直流信 号，或者产生波形、电压幅度、输出功率均可以控制的周期或非周期信 号。如果这些信号在时间上也是连续的，人们习惯上也将其称之为模拟 信号，这样，便将模拟信号的含义进行了扩展，目前，一般将基本参数 在时间上是连续变化的电信号称为模拟信号
具有对模拟信号进行放大、滤波、调制、解调、传输等处理能力的电路 称为模拟电路,在对电信号处理过程中被处理的电信号以模拟信号形式 存在,处理过程中采用的电路以模拟电路为主的电子系统称为模拟系统。 发射天线 声音话筒 意樊 调 功放 (a)发送系统示意图 接收天线 喇叭 混频 选频 音频 放大 检波放天 声音 (b)接收系统示意图 图1-1模拟式调幅广播系统示意图
❖ 具有对模拟信号进行放大、滤波、调制、解调、传输等处理能力的电路 称为模拟电路，在对电信号处理过程中被处理的电信号以模拟信号形式 存在，处理过程中采用的电路以模拟电路为主的电子系统称为模拟系统。 ❖
參图1一1显示了一种典型的模拟电子系统一一调幅广播(AM),图(a为 发送系统示意图,其中的话筒将声音(空气振动)转换为电信号,电 信号的电压值模拟了声音的振动变化,转换后的电信号经过音频放大 调幅、功率放大、最终通过发射天线将无线电波发射出去。图(b)的接 收系统(收音机)通过混频将信号由高频变为低频,再经过选频放大 选出某一个调幅波信号,经检波将其还原成音频信号,再经音频放大 送至喇叭,最后由喇叭将电信号转换为声音信号,完成了广播接收的 整个过程。 令1.2数字信号与数字电路 模拟电信号 抽样信号 聂华碧辱 皿 00 0 N1 n I 图1-2数字信号的形成过程示意图
❖ 图１－１显示了一种典型的模拟电子系统――调幅广播(AM)，图(a)为 发送系统示意图，其中的话筒将声音（空气振动）转换为电信号，电 信号的电压值模拟了声音的振动变化，转换后的电信号经过音频放大、 调幅、功率放大、最终通过发射天线将无线电波发射出去。图(b)的接 收系统（收音机）通过混频将信号由高频变为低频，再经过选频放大 选出某一个调幅波信号，经检波将其还原成音频信号，再经音频放大 送至喇叭，最后由喇叭将电信号转换为声音信号，完成了广播接收的 整个过程。 ❖ 1.2数字信号与数字电路 图1-2 数字信号的形成过程示意图
2数制 2.1常用的数制 在日常生活中人们使用最多的是十进制数,而在数字电路中最为常用的 是二进制和十六进制。 1、十进制数 十进制数各位的字符由(0~9)字符集中的某一个构成,在计数过程中 进位时是按“逢十进一”,退位时是按“借一当十”。为了便于今后的 分析,我们可以将十进制写成更为一般的方式,例如,5236.71可写成 5236.71=5×1000+2×100+3×10+6×1+7×0.1+1×0.01 =5×10+2×10+3×10+6×10+7×10+1×10(1.1) 令若将十进位数抽象为代数的形式则可写成 N=a3.a2.al.a0.a-1.a2 a3×103a2x102+a1×101+a0×10°a-1×10-1 +a2×10 (1.2)
❖ 2.1常用的数制 在日常生活中人们使用最多的是十进制数，而在数字电路中最为常用的 是二进制和十六进制。 ❖ 1、十进制数 十进制数各位的字符由（0~9）字符集中的某一个构成，在计数过程中 进位时是按“逢十进一”，退位时是按“借一当十”。为了便于今后的 分析，我们可以将十进制写成更为一般的方式，例如，5236.71可写成 5236.71 = 5×1000+2×100+3×10+6×1+7×0.1+1×0.01 = 5×10+2×10+3×10+6×10+7×10+1×10 ( 1.1 ) ❖ 若将十进位数抽象为代数的形式则可写成 N= a3 . a2. a1 . a0. a-1. a-2 = a3 ×10³+ a2 ×10²+ a1 ×10¹+ a0 ×10º+ a-1 × 10¯¹ + a-2 ×10 ¯² ( 1.2 ) 2.数 制 32
式中N=523671,aa.及a分别代表各个数位上的数值。如果将一个十 进数写成更为一般的形式,则为 N=an-1an-2.a1. a0. a-1. a-2.a-m an1×10.an2×10+.+a1×101+a0×10° +a1×10-1+a2×10 +am×10 a×10 (1-3) 1-3式中“10”称为十进制的基数,而十进制位各个数的位权值是10的幂 今当已知一个多位数为N(例如,N=523671)及其数制后,则可根据相 关数值的基数和各个数位上的权值,确定其数值的大小。有时会出现多 种数制,为了便于区别起见,可以在数的右下脚加一个下标,表示这个 数采用的数制,例如,24610表示其为10进制数,(101101)2表示其为 二进制数,35BF16表示其为16进制数
❖ 式中N＝5236.71, a,a…及a分别代表各个数位上的数值。如果将一个十 进数写成更为一般的形式，则为 ❖ N = an-1.an-2…a1. a0. a-1. a-2…a-m ❖ = an-1×10 . an-2×10 +…+a1×10¹+ a0× 10º ❖ +a-1×10¯¹+ a-2×10 ¯² …+a-m×10 =∑a ×10 （ 1 – 3 ） 1-3式中“10”称为十进制的基数，而十进制位各个数的位权值是10的幂。 ❖ 当已知一个多位数为N（例如，N=5236.71）及其数制后，则可根据相 关数值的基数和各个数位上的权值，确定其数值的大小。有时会出现多 种数制，为了便于区别起见，可以在数的右下脚加一个下标，表示这个 数采用的数制，例如，24610表示其为10进制数，（101101）2表示其为 二进制数， 35BF16表示其为16进制数