第1章绪论 数字电子技术 2023/7/17 ●
第1章 绪 论 2023/7/17 1
1 绪论 学习目的与使义 一世 ■掌握数字电子技术的基本 理论与实践技能为后续课程打 下坚实基础 ■做二十一世纪高素质有志 其青年
第1章 绪 论 2023/7/17 2 绪 论 ◆ 学习目的与意义 二十一世纪数字化时代 ● 数字电子技术是电子、通信专业人 才必备的理论与技术基础 ● 数字电子技术是高级应用型人才所 具有的基本职业素质 ■ 掌握数字电子技术的基本 理论与实践技能为后续课程打 下坚实基础 ■ 做二十一世纪高素质有志 青年
第1章绪论 内 容 本章主要介绍数字电路的分类、特点和脉冲波 形的主要参数，并从十进制计数体制开始，引 入二进制、八进制、十六进制数的运算规则及 它们相互间的转换方法。 本章重点：脉冲波形的主要参数，数制，不同数制之间的转换。 本章难点：不同数制之间的转换。 方法提示：加强对二进制数的理解。理解用3位二进制数表示8进制 用4位二进制数表示16进制的对应关系。 2023/7/17
第1章 绪 论 2023/7/17 3 内 容 本章主要介绍数字电路的分类、特点和脉冲波 形的主要参数，并从十进制计数体制开始，引 入二进制、八进制、十六进制数的运算规则及 它们相互间的转换方法。 本章重点：脉冲波形的主要参数，数制，不同数制之间的转换。 本章难点：不同数制之间的转换。 方法提示: 加强对二进制数的理解。理解用3位二进制数表示8进制、 用4位二进制数表示16进制的对应关系
第1章绪论 一、数字信号的与数字电路 在模拟电子技术中，被传递、加工和处理的信号是模拟信 号，这类信号的特点是在时间上和幅值上都是连续变化的， 如广播电视中传送的各种语音信号和图像信号。在数字电 子技术中，被传递、加工和处理的信号是数字信号，这类 信号的特点是在时间上和幅值上都是断续变化的离散信号， 如在计算机和通信系统中传输的数据信号。 电子电路分为两大类：模拟电子电路和数字电子电路。 模拟电子电路的作用：传输和处理模拟信号。数字电子电 路的作用：传输和处理数字信号。数字电路主要是研究输 出与输入信号之间的对应逻辑关系，其分析的主要工具是 逻辑代数。因此，数字电路又称作逻辑电路。 2023/7/17
第1章 绪 论 2023/7/17 4 一、数字信号的与数字电路 在模拟电子技术中，被传递、加工和处理的信号是模拟信 号，这类信号的特点是在时间上和幅值上都是连续变化的， 如广播电视中传送的各种语音信号和图像信号。在数字电 子技术中，被传递、加工和处理的信号是数字信号，这类 信号的特点是在时间上和幅值上都是断续变化的离散信号， 如在计算机和通信系统中传输的数据信号。 电子电路分为两大类：模拟电子电路和数字电子电路。 模拟电子电路的作用：传输和处理模拟信号。数字电子电 路的作用：传输和处理数字信号。数字电路主要是研究输 出与输入信号之间的对应逻辑关系，其分析的主要工具是 逻辑代数。因此，数字电路又称作逻辑电路
第1音绪 二、数字电路的分类 根据电路结构的不同，数字电路可分为分立元件电路和集成电路两 大类。 分立元件电路是将晶体管、电阻、电容等元器件用导线在线路 板上连接起来的电路。 集成电路则是将元器件和导线通过半导体制造工艺做在一块硅 片上而成为一个整体电路。 数字电路按照半导体导电类型分类 双极性电路 单极性电路 以双极性晶体管作为元件 已单极性MOS管做元件 TTL、ECL集成电路 NMOS、PMOS、CMOS集成电路 2023/7/1
第1章 绪 论 2023/7/17 5 二、数字电路的分类 根据电路结构的不同，数字电路可分为分立元件电路和集成电路两 大类。 分立元件电路是将晶体管、电阻、电容等元器件用导线在线路 板上连接起来的电路。 集成电路则是将元器件和导线通过半导体制造工艺做在一块硅 片上而成为一个整体电路。 数字电路按照半导体导电类型分类 双极性电路 单极性电路 以双极性晶体管作为元件 已单极性MOS管做元件 TTL、ECL集成电路 NMOS、PMOS、CMOS集成电路
第1章绪论 三、数字电路的优点 与模拟电路相比，数字电路主要有如下优点： (1)便于高度集成化。由于数字电路采用二进制，凡具有两个状 态的电路都可用来表示0和1两个数，因此，基本单元电路的结构简化。 (2)工作可靠性高、抗干扰能力强。数字信号是用1和0来表示信 号的有和无，数字电路辨别信号的有和无是很容易做到的，从而大大 提高了电路的工作可靠性。 (3)数字信息便于长期保存。借助某种存储介质可将数字信息长 期保存下来。 (4)数字集成电路产品系列多、通用性强、成本低。 (5)保密性好。数字信息容易进行加密处理，不易被窃取。可 采用各种编码技术。 2023/7/17
第1章 绪 论 2023/7/17 6 三、数字电路的优点 与模拟电路相比，数字电路主要有如下优点： （1）便于高度集成化。由于数字电路采用二进制，凡具有两个状 态的电路都可用来表示0和1两个数，因此，基本单元电路的结构简化。 （2）工作可靠性高、抗干扰能力强。数字信号是用1和0来表示信 号的有和无，数字电路辨别信号的有和无是很容易做到的，从而大大 提高了电路的工作可靠性。 （3）数字信息便于长期保存。借助某种存储介质可将数字信息长 期保存下来。 （4）数字集成电路产品系列多、通用性强、成本低。 （5）保密性好。数字信息容易进行加密处理，不易被窃取。可以 采用各种编码技术
第1章绪论 四、脉冲波形的主要参数 在数字电路中，加工和处理的信号为为脉冲信号。 多数情况下实际的脉冲波形并非理想的矩形脉冲，其波形质量可以用一些参数来 苗述。 (1)脉冲幅度Um:脉冲电压波形变化的最大值，单位为伏(V)。 (2)脉冲上升时间tr:脉冲波形从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。 (3)脉冲下降时间tf:脉冲波形从0.9Um下降到0.1U血所需的时间。 (4)脉冲宽度tW;脉冲上升沿0.5Um到下降沿0.5Um所需的时间。 (5)脉冲周期T：在周期性脉冲中，相邻两脉冲波形重复出现所需的时间 (6)脉冲频率f:每秒时间内，脉冲出现的次数。 (7)占空比q:脉冲宽度tW与脉冲重复周期T的比值，即q=tWT。 在上述参数中：时间单位为秒(s)、毫秒(s)、微秒(us)、纳秒 ns1。频率单位为赫兹(Hz)、千赫兹(kHz)、兆赫兹(Mz),f=/T
第1章 绪 论 2023/7/17 7 四、脉冲波形的主要参数 在数字电路中，加工和处理的信号为为脉冲信号。 多数情况下实际的脉冲波形并非理想的矩形脉冲，其波形质量可以用一些参数来 描述。 （1） 脉冲幅度Um：脉冲电压波形变化的最大值，单位为伏（V）。 （2） 脉冲上升时间tr：脉冲波形从0.1Um上升到0.9Um所需的时间。 （3） 脉冲下降时间tf：脉冲波形从0.9Um下降到0.1Um所需的时间。 （4） 脉冲宽度tＷ；脉冲上升沿0.5Um到下降沿0.5Um所需的时间。 （5） 脉冲周期Ｔ：在周期性脉冲中，相邻两脉冲波形重复出现所需的时间。 （6） 脉冲频率f：每秒时间内，脉冲出现的次数。 （7） 占空比q：脉冲宽度tＷ与脉冲重复周期Ｔ的比值，即q＝tＷ/T。 在上述参数中：时间单位为秒（s）、毫秒（ms）、微秒（μs）、纳秒 （ns）。频率单位为赫兹（Hz）、千赫兹（kHz）、兆赫兹（MHz），f＝1/T
第1章绪论 1.2数制和数码 。掌握十进制及二进制的表示及相互转换。 。了解八进制和十六进制。 。掌握二进制与八及十六进制的相互转换。 2023/7/17 ●
第1章 绪 论 2023/7/17 8 1.2 数制和数码 掌握十进制及二进制的表示及相互转换。 了解八进制和十六进制。 掌握二进制与八及十六进制的相互转换
第1音绪论 、 数制 数制是一种计数方法，它是计数进位制的总称。采用何中计数制方法 应根据实际需要而定，在数字电路中，常用的计数进制除了十进制外，还 有二进制、八进制和十六进制。 1、十进制(Decimal) 。以10为基数的计数体制。 。数符：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 。进制规律：“逢十进一” 2、二进制(Binary) 以2为基数的计数体制。 。数符：0、1。 。进制规律：“逢二进一” 。将二进制数按权展开并按十进制规律相加，就得到其对应的十进制数。 2023/717
第1章 绪 论 2023/7/17 9 一、数 制 数制是一种计数方法，它是计数进位制的总称。采用何中计数制方法 应根据实际需要而定，在数字电路中，常用的计数进制除了十进制外，还 有二进制、八进制和十六进制。 1、十进制(Decimal) 以10为基数的计数体制。 数符：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 进制规律：“逢十进一” 2、二进制 (Binary) 进制规律：“逢二进一” 以2为基数的计数体制。 数符：0、1。 将二进制数按权展开并按十进制规律相加，就得到其对应的十进制数
第1音绪论 3、十六进制 。以16为基数的计数体制。 。数符：0、1、2、8、9、A(10八B(11)、C(12八D(13)、E(14)、F(15) 。进制规律：“逢十六进一” 二、数制间的转换 1.各种数制转换成十进制 将二、八、十六进制的数转换为十进制，只需要将它们按权展开， 求出各加权系数的和。便得到相应的十进制数。 2.十进制转换为二进制、八进制、十六进制 整数与小数部分分别转换。整数部分除取余，小数部分乘 取整（要注意位的高低） 2023/7/17
第1章 绪 论 2023/7/17 10 3、十六进制 进制规律：“逢十六进一” 以16为基数的计数体制。 数 符：0、1、2、…8、9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15) 二、数制间的转换 1．各种数制转换成十进制 将二、八、十六进制的数转换为十进制，只需要将它们按权展开， 求出各加权系数的和。便得到相应的十进制数。 2．十进制转换为二进制、八进制、十六进制 整数与小数部分分别转换。整数部分除r取余，小数部分乘 r取整（要注意位的高低）