1、主講：孫麗莎 聯系方式：82903124（辦公地址：工東310）短號：678200） 實驗：肖統民 聯系方式: 82902801（辦公地址：工東401）數 字 電 路 1 本課程是高等教育工科電子、通信、計算機及其相關專業的一門重要的專業技術基礎課。 培養目標：掌握數字電路和數字系統分析和設計的基本理論、基本方法和基本技能，了解數字電子技術的應用領域和發展趨勢，培養學生分析問題、解決問題的能力，訓練學生的實驗技能和動手能力，為學習后續專業課程及從事數字電子技術實際工作打下初步基礎。 2學時安排：課堂教學: 52學時 習題討論: 4 學時 實驗

2、教學： 24學時總學時數: 80學時 3課程綜合記分方法： 平時成績： 5% 實驗技能：35% 期終考試：60% 總 計：100%456第一章 數字邏輯基礎1.1 數字電路及特點一、模擬信號與數字信號模擬信號：表示模擬量（時間、幅值均連續）的電信號。 模擬電路：用來傳遞、變換、處理模擬信號的電子電路。數字信號：表示數字量（時間、幅值均離散）的電信號。數字電路：用來傳遞、變換、處理數字信號的電子電路。 7三、數字電路特點 與模擬電路相比，數字電路具有集成度高、抗干擾能力強，可靠性高，精確性和穩定性好，通用性廣，可編程、容易加密處理，設計周期短，使用靈活、方便，便于數據長期存儲、易于故障診斷和系統

3、維護、成本低等特點。數字集成電路發展方向：大規模、高速度、低功耗、可編程、可測試等。10四、模擬信號與數字信號的相互轉換 A/D 轉換器：將模擬信號轉換為數字信號 D/A 轉換器：將數字信號轉換為模擬信號數字量DA/D轉換器D/A轉換器控制對象傳感器放大器計算機執行元件模擬電量或非電量模擬電量處理后數字量模擬電量放大后模擬量11 1.2 數字電路的發展概述過程：電子管半導體分立元件集成電路大規模 超大規模甚大規模工藝：TTLMOSCMOS 0.18umCOMS工藝數字集成電路廣泛應用于電子計算機技術、數控技術、網絡技術、通信技術、儀器儀表、自動控制、國防軍事、醫學儀器及民用電器等各個領域。12

4、一、常用數制：日常生活中常用的計數進位制是十進制；數字電路中使用的數制是二進制和十六進制。16不同數制之間的轉換：1）二進制轉換成十進制按權相加法：將各位二進制數的位權值乘上系數，相加。例：求二進制數11010.101相應的十進制數。（11010.101）=124+123+022+121+020+12-1+02-2+12-3 =16+8+0+2+0+0.5+0+0.125=(26.625)1017常用二進制的權 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.0625 0.125 0.25 0.5 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1

5、024 2048 4096182) 十進制轉換成二進制十進制整數用 除2取余法例：將十進制13轉換成二進制形式 2 13 余數 2 6 1 因此：（13）10=（1101）2 2 3 0 2 1 1 0 119二、碼制 遵循一定規則編制代碼，這些規則稱為碼制代碼：以二進制數字形式出現，用來表示不同事物的特征。這些數碼稱為代碼。BCD碼： 十進制數的代碼表示。具有二進制形式，卻有十進制數特點。是一種以二進制形式編碼的十進制數碼（Binary Coded Decimals）。簡稱BCD碼。 09數字，必須用四位二進制數表示。23常用BCD碼十進制數 8421BCD 5421BCD 余3BCD24有

6、權碼：8421碼、5421碼、2421碼四位二進制數各有相應的權。每一位的1在不同代碼中代表固定的數值。無權碼：每一位的1在不同代碼中不代表固定的數值。 余3BCD碼，也有四位。與8421碼比較，對應于相同的十進制數，余3碼比相應的8421碼多出0011（3）。25BCD碼：4位二進制數表示一位十進制數。 （注意：BCD碼不是二進制計數體制）例：用二進制表示：（79）10 =（1001111）2按權相加：64+8+4+2+1 = 79例：用8421碼表示：（79）10=（0111 1001）BCD262. ASCII碼：國際通用字符碼 （美國標準信息交換碼）273. 編碼的可靠性0111100

7、0如果用觸發器表示計數器的狀態，則4個觸發器要同時發生狀態變化。由于觸發器電氣、工藝方面的差別，其翻轉的速度不完全一致。可能出現瞬間誤碼。011100001000281）格雷碼（Gray）格雷碼：任意兩個相鄰的數，它們的格雷碼表示形式中僅有一位不同。因此按格雷碼接成計數器形式，每次狀態轉換過程只有一個計數器翻轉。避免發生競爭冒險現象。可靠性編碼代碼本身具有一種特性和能力，在代碼形成過程中不易出錯，或者代碼出錯容易發現。294位格雷碼（表示十進制數015）注意：相鄰兩組代碼，彼此只有一個元素不相同 30 2) 奇偶校驗碼奇偶校驗代碼包含兩部分：信息位和奇偶校驗位。兩種編碼形式：奇校驗：使得一個代

8、碼組中信息位和校驗位中“1”的總 和為奇數。偶校驗：使得一個代碼組中信息位和校驗位中“1”的總 和為偶數。31復合邏輯運算：與非、或非、與或非134=1ABY復合邏輯運算：異或邏輯異或邏輯真值表 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 035=ABY復合邏輯運算：同或邏輯異或邏輯與同或邏輯互為反運算同或邏輯真值表 A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1361.5 邏輯函數及其表示方法邏輯函數：描述輸入邏輯變量和輸出邏輯變量之間的因 果關系數字電路：又稱數字邏輯電路，主要研究電路的輸入信號和輸出信號之間的邏輯關系37一、邏輯函數的表示方法：3. 邏輯電路圖：用

9、邏輯符號表示邏輯函數中的與、或、非等關系所得到的圖形。 1. 真值表：將輸入變量所有取值下對應的輸出值找出來，列成表格，即得真值表。2. 邏輯表達式：將輸出與輸入之間的邏輯關系寫成與、或、非的運算組合形式。4. 時序波形圖：用輸入與輸出所對應的時序波形表示電路的邏輯關系。5. 卡諾圖（后節介紹）38建立邏輯函數示例：設：紅、黃兩色入場券；軍人持紅券入場，群眾持黃券入場，設計自動檢票機。要求寫出其邏輯表達式，并畫出邏輯電路圖。變量：A軍民信號，A=1軍人；A=0群眾。 B紅票信號，B=1持有紅票；B=0無紅票。 C黃票信號，C=1持有黃票；C=0無黃票。 Y自動檢票機輸出變量，393個變量，8種輸入組合 A B C Y 0 0 0 0 0 0 1 1 群眾有黃票 0 1 0 0 0 1 1 1 群眾有黃票、紅票 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 軍人有紅票 1 1 1 1 軍人有紅票、黃票40&1Y41&1423）從邏輯表達式畫出邏輯圖用圖形符號代替邏輯式